The effect of the multidirectional artificial selection and stress on the humoral immune response in bank voles.

Humoralna odpowiedź immunologiczna opiera się na produkcji przeciwciał przez zaktywowane limfocyty B. Celem obecnej pracy było zbadanie wpływu wielokierunkowej selekcji sztucznej oraz stresu na odpowiedź humoralną nornic rudych. W osoczu samców i samic nornic z 3 linii selekcyjnych (A - nornice o wysokim metabolizmie tlenowym, H - nornice ,,roślinożerne’’, P - nornice drapieżne) oraz nieselekcjonowanych zwierząt kontrolnych (C) badano poziom przeciwciał skierowanych przeciwko niepatogennemu antygenowi (SRBC). Badania prowadzono w warunkach kontrolnych (brak stresu) oraz po stresie ostrym (15 minutowy stres unieruchomienia), stresie termicznym (przetrzymywanie zwierząt przez 14 dni w temperaturze 5oC) i po umiarkowanym stresie chronicznym (na zwierzęta codziennie działano innym, delikatnym stresorem np. brak paszy, wibracje czy odwrócenie fotoperiodu). Nie stwierdzono różnic w poziomie przeciwciał anty-SRBC pomiędzy nornicami z różnych linii selekcyjnych. Zaobserwowano natomiast, że stres termiczny powoduje obniżenie poziomu przeciwciał. Ponadto stwierdzono, że samce nornicy rudej wykazują wyższy poziom przeciwciał anty-SRBC niż samice, a powtórne podanie antygenu wywołuje mocniejszą odpowiedź immunologiczną od jednokrotnego podania antygenu. Immunosupresję spowodowaną stresem termicznym wyjaśnia ewolucyjna teoria kompromisów, która zakłada, że zwierzęta dysponują ograniczonymi zasobami, przez co muszą je rozdzielać między różnymi procesami. A zatem, wzrost wydatków energetycznych na termogenezę skutkować może zmniejszeniem wydatków na układ odpornościowy, a więc powoduje obniżenie odporności.

Humoral immune response is based on antibody production by activated B cells. The aim of the present study was to investigate effects of multidirectional artificial selection and stress on the humoral immune response in bank voles. In the blood plasma of male and female bank voles selected into three directions (A - high aerobic exercise metabolism, P - predatory behavior and H - ability to cope with low-quality herbivorous diet) and in unselected control lines (C), level of antibodies against a non-pathogenic antigen (SRBC) was measured. Animals were exposed to stress: acute (15 min. immobilization), chronic mild stress (exposition to different mild stressors e.g. starvation, vibration, photoperiod inversion) and thermoregulatory burden (animals kept 14 days at 5°C), or were kept unstressed. There were no differences in the level of anti-SRBC antibodies between different selection lines of bank voles. Thermoregulatory burden resulted in decreased immune response. Furthermore, male bank voles had higher level of anti-SRBC antibodies than females while secondary humoral response was stronger than the primary one. Immunosuppression caused by thermal burden can be explain by the evolutionary trade off theory as animals have limited resources, so they need to reallocate them between different organism activities. The increase energy expenditure to maintain thermogenesis may therefore results a decrease immune system expenditure and thus decrease in immune response.