التنمية المستدامة للإنتاج- الجزء الثاني

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

اسابيع بعد الحقن االولى ينتج عنة المحافظة على المقياس المعياري لدي٩ * الحقن الثانوى كما هو الحال فى الحيواناتProtective antibody titers

االجسام المضادة الواقية

.االرقى

Typical response is of short duration

very dependent upon environmental temperature primary response to injection is usually only a few weeks secondary injections nine weeks after primary have resulted in maintenance of protective antibody titers, as in higher animals : Immune Response in Shrimp : (الإستجابة المناعية للجمبري )الأربيان وعن قدرة،* كما هو معروف تختلف االسماك واالربيان فى قدرتها ودرجة اتمام هذة االستجابة .التعرف المتخصصة والتعبير عنها والدفاع المشترك تكون أقل جدا فى الجمبري افتراض مصنعى العقاقير والعلماء بان االسماك واالربيان لها نفس القدر الكافى من: * من الخطأ

.المناعة

.* وهناك قرارات غير مناسبة عن كيفية زيادة الميكانيكية الدفاعية فى الجمبري As mentioned, fish and shrimp differ significantly in their ability and degree to which they carry out this response.

the capacity to recognize, expand the specific recognition, express specific recognition, and coordinate defense is much lower in shrimp.

mistake:often drug manufacturers and scientists assume that fish and

shrimp have the same immune competency.

thus,inappropriate decisions have been made on how defense

mechanisms might be enhanced in shrimp.

: Immunoreactive Molecules of the Shrimp جزيئات المناعة التفاعلية فى االربيان ويحتوى هذا الدم على كال من الجزيئاتhemolymph * يعرف دم االربيان بالليمف الدموى . Lactines ليكتينات.الحاملة لالوكسجين ) هيموسيانين( وجزيئات المناعة التفاعلية المعروفة سكر( تتربط مع جزء السكر فى الجزيئات الأخري+ * الالكتينات هى جليكوبروتينات )بروتين

.وتكون غريبة عامة

تتحد, * تتحد هذة الالكتينات مع مدى واسع من الجزيئات االخرى غير السكرية فعلى سبيل المثال . مع جزء السكر فى الليبوبولي سكريدات أو البيتاجلوكان

Shrimp blood is known as hemolymph.

it contains both oxygen-carrying molecules (hemocyanin) and

immunoreactive molecules known as lectins.

lectins are glycoproteins (sugar + protein) that bind with the sugar portion of other molecules, particularly foreign ones.

these lectins have broad specificity, meaning they will bind with a broad

range of other molecules, not just sugars.

for example, they can bind with the sugar moeity of lipopolysaccharides,

or beta-glucans.

١٤٢

: Immunoreactive Molecules in Shrimp الجزيئات المناعية المتفاعلة فى الجمبري .* البكتريا السالبة لجرام والخميرة التى تحتوي بيتا جلوكان يعرف بالالكتينات .* وهذا يحدث للتعرف على الفيروسات والمواد المسببة للمرض مع سطح الجليكوبروتينات هذا االلتصاق ال. يتم التصاق الالكتينات به ويجعله غير فعال،* بعد التعرف على المادة الغريبة

.يمكن ان يزيد كما يحدث مع الأجسام المضادة

• Gram negative bacteria (e.g., Vibrio sp.) and yeasts which contain betaglucans can be recognized by lectins.

• they also happen to recognize viruses and other infectious agents with

surface glycoproteins.

• after recognizing the foreign agent, the lectin will agglutinize it,

rendering it ineffective.

• the specificity for binding by a lectin cannot be increased as with

antibodies.

* الطريقة الوحيدة لزيادة فعالية الإستجابة المناعيه فى االربيان هى وضع المزيد من اللكينات فى وبعد انتهاء الإصابة تقوم الخاليا المنتجة للكتينات بتقليل القدرة على تذكر العامل المسبب.تيار الدم . ولذلك فإن استجابة المناعة فى االربيان ليست مكتسبة, للعدوى المرضية * الميزة والخاصية االخرى لألكتينات هى االتحاد مع السكر على العامل الغريب الذى يسهل .hemocyte وتعرف الخاليا البالعة كخلية دموية،ابتالعة • The only way the immune response in shrimp can be enhanced is by

putting more lectins in the bloodstream.

• after the infection is over, the cells that produce lectins completely lack the ability to remember the infectious agent.

• so, immune response in shrimp is not an acquired one.

• another characteristic of lectins is that once bound to a sugar on the foreign agent, the complex is easily phagocitized.

• the phagocytic cell is known as hemocyte.

: Shrimp Hemocyte Response استجابة خاليا االربيان الدموية البالعة . hemocells * خاليا الدفاع االولية فى االربيان تسمى بالخاليا الدموية .* هذة الخاليا لها القدرة على ابتالع الخاليا الغريبة اوتغطية الخاليا وجعل العوامل غير فعالة * ميكانيكيات دفاع االربيان اولية جدا وفردية فى قدرتها على التحكم فى العدوى المرضية وهذا وال يتوفر أنظمة،يعنى ان االجهاد يزيد تأثيرة السلبى على دفاع االربيان ضد العدوى المرضية

.تعمل إذا فشل النظام الأولي

• As mentioned, the primary defense cells in shrimp are called

hemocytes.

• certain hemocytes have the ability to phagocytize foreign cells, others to

encapsulate and render agents ineffective.

• the defense mechanisms of shrimp are thus more primitive and singular

in their ability to control infection.

١٤٣

• this means that stress is more likely to negatively impact shrimp

defenses against infection.

• no backup systems available when primary system fails!!

.* استخدام عقاقير او أغذية تحتوى على بيتاجلوكان ربما تمنع التحام العوامل الغريبة وهو انزيم مضادlysozyme فإن االربيان لة ليسوذيمLectins * باالضافة الى اللكتينات

.anti - bacterial enzyme للبكتريا

.* االنزيمات المحللة للدهون ضد الفيروسات

• blocking attachment by use of drugs or diets containing beta-glucans

might prevent the binding of foreign agents.

• along with lectins, shrimp have lysozyme, an anti-bacterial enzyme.

• lipolytic enzymes against viruses.

: A Brief History of Shrimp Immunology تاريخ موجز عن مناعة الجمبري .(* تم التعرف على البكتريا والفطر بمقاييس مناسبة )مثل معظم الحيوانات المائية .* ومعظم العمل كان مع الإصابة بالعدوي البكتيرية .* قليل من الطفيليات نسبيا يتم التخلص منها باالفرازات والقلش والإنصهار . أو المعاملة مع الفيروسات/ * معظم المشاكل تقع مع منع و • Bacteria and fungi are dealt with by appropriate measures (e.g., similar

for most aquaculture animals).

• Most work has dealt with bacterial pathogens.

• Relatively few parasites: cuticular excretions and molting get rid of

them.

• Most problems lie with prevention and/or treatment of viruses.

.* االربيان لة استجابة خلوية ودموية ضد الفيروسات .(* تستجيب بروتينات معينة للبيتاجلوكان )مكون جدار الخلية البكتيرية تهاجم البكتريا وتحرر مكونات تسبب تفاعل برون فىhemocytes * الخاليا الدموية

browning reaceion HPال

* التتولد اى اجسام مضادة

* اليوجد دفاع ضد الفيروسات يمكن وصفة تفصليا حتى وقتنا هذا • As mentioned, shrimp have both a cellular and humoral response to

viruses:

–

Certain proteins respond to β-glucan (component of bacterial cell

wall).

–

Hemocytes attack bacteria, release compounds causing browning

reaction in the HP

• But... no antibodies generated!

• No defense against viruses has to date been described in any detail.

• Conclusion: there must be some defense that has been overlooked!

١٤٤

: Shrimp Immunology مناعة الجمبري

. خاليا الدم ال تذهب للموضع المصاب،* هناك إستجابة بسيطة للمناعة ضد الفيروسات . وتبقي دليل لحياة الجمبري،* إصابة الفيروس تكون مثابرة ومستمرة ويظهر الجمبري تحمل عالي،* رغم عدم وجود استجابة مناعية ضد الإصابة المرضية بالفيروس

.لها

• There is also little histological response to viruses: blood cells don’t go

to location.

• Viral infections are persistent, remain evident for life of shrimp.

• Despite having no set specific response to specific viral pathogens, shrimp appear to have a have a high tolerance to them.

• Case in point: historical information on viral epizootics in Southeast

Asia.

. الحيوانات ذات الصحة العالية مطلوبة لألحواض،SPF البحث عن،* دليل الإدارة الفعالة ويجب، تأتي من مصادر جديدة وليست من المتبقي على قيد الحياة فى الأحواضPL * ومعظم .معرفة المعلومات الهامة وتاريخ اى شحنة إلستخدامها • Our current management practice is to look for SPF, high-health

animals for stocking ponds.

• Most PL’s derived from new sources, not from survivors.

• The history of each batch is important to know!

• Implication: perhaps SPF animals are not appropriate!

: "Normal"Shrimp االربيان الطبيعى

من االربيان مصاب بعدوى%٨٨ * اذا اخذ عينة اربيان من بركة فى جنوب شرق اسيا فإن

.مرضية فيروسية

. من هذا االربيان مصاب بنوعين اوثالثة من الفيروسات%٥٣ * حوالى . وهذا يوضح المقاومة او التحمل،* االربيان الذى على قيد الحياة االن يعود الى المستوى الطبيعى * المقاومة معناها عدم وجود مسببات مرضية فى االفراد المستقلة ولكن الفيروس يمكن ان يكون

.واضحا فى االنسجة

• If you sample a normal shrimp pond in SE Asia, 88% of shrimp are

infected with a virus.

• 53% have been infected with two to three viruses.

• Survival now (after multiple years in population) has returned to a more

or less normal level.

• Does this indicate resistance or tolerance? • Resistance = no sign of pathogen in individual; however, virus can be

detected in tissues.

• Conclusion: something different from resistance.

١٤٥

: Theory of Viral Accomodation نظرية مالءمة التكيف الفيروسى .* إستجابة الجمبري المناعية للفيروسات هى عملية نشطة بتقوية بعض انواع الذاكرة ولكنreceptor site * يستفاد من اتحاد الفيروس بموضع المستقبل .infection receptor هذا االتحاد ليس لة عالقة بمستقبل العدوى

.apoptosis * تسبب الذاكرة تقليل موت الخاليا

.* االتحاد المتالحق ينجز قابلية الفيروس فى احداث موت العائل

.* يحدث منع الموت وليست الإصابة المرضية

)هى عملية: Apoptosis * تكرار الإصابة بالفيروس يمكن حدوثة ولكن التحدث موت الخاليا موت الخلية التى تحدث طبيعيا كجزء من التطور الطبيعى وحفظ الحياة وتجديد االنسجة داخل .( وتحدث تلك العملية عندما يصيب الفيروس الخلية. الكائن العضوى

Shrimp viral response is an active process

• Involves binding of viron to receptor site that triggers some kind of

“memory”.

• Binding is not related to infection receptor.

• Memory causes reduced apoptosis.

• Subsequent binding turns off ability of virus to induce death in host.

• Death is prevented, but not infection.

• Viral replication can take place, but no death.

Apoptosis:the process of cell death which occurs naturally as part of the normal development, maintenance and renewal of tissues within an organism. Occurs when a virus infects a cell.

: Viral Infection is a phased process االصابة الفيروسية عملية شكلية * فى البداية التطور مع النفوق الحاد عن طريق موت الخاليا يؤدى الى طور متوسط

.intermediate phase

وافضل افراد على قيد الحياة من العائل, يعيش الفيروس والعائل معا ولكن بدون نفوق: * بعد ذلك

يتم إنتخابهم ايجابيا ضد الفيروس

. ويتحكم فى التواجد المشترك بواسطة العوامل الوراثية, يصعب تواجد الفيروس: * اخيرا

Viral Infection is a Phased Process :

• Initial:brief and evolutionary with acute mortality via apoptosis, leads to

intermediate phase.

• Intermediate:virus and host live together, but without mortality; better host survivors replicate so population is positively selected for against

virus.

• Final: hard to find virus, mutual existence governed by genetic factors.

: Accomodation المالئمة/ التجهيز

.الكثيرة يتم االنتخاب طبيعيا لمواجهتها/* الفيروسات العالية .* ال مقاومة لإلصابة بالعدوي = تقليل أو فيروسات قليلة

.خطير/* ال ضغوط على الفيروسات ليصبح سام

.* قد تزيد المنافسة لفيروسات جديدة لدخولها العائل

١٤٦

•

•

•

•

Higher virulence is naturally selected against.

No resistance to infection = reduced or low virulence.

Point: no pressure on virus to become virulent.

Point: may increase competition for new viruses to enter host!

. broodstock * تستخدم االفراد على قيد الحياة كمصدر لألمهات النتاج الصغار .(* تعرض النتاج الذرية للفيروس او للتحميل وذلك من اجل تطوير التحمل )فيروسات خطيرة . او قبل ذلك مبكراzoea ٣ * متى ؟ من الممكن عند هذا يعني التحمل فى، وبالنسبة لتربية اليرقات،* كيف ؟ تحميل متطور متخصص لكل فيروس

.صورة مناسبة

• Use survivors as a source of broodstock.

• Expose progeny to virus or tolerene to develop tolerance (avirulent

virus).

• When? Possibly at Zoea 3 or earlier.

• How? Tolerene developed specifically for each virus.

• Implications: for larval rearing, it means introduction of a tolerene in

proper form.

Virology Summary: الاربيان مقابل الاسماك: فيما يلى جدول يلخص مبحث الفيروسات

Shrimp vs. Fish

SHRIMP الاربيان/الجمبري

.* استجابة غير واضحة للفيروسات

No clear response to viruses.

.* تظل االحياء مصابة بالعدوى

Survivors remain infected.

.المرضى

المسبب

يستمر

*

Pathogen persists.

.* ينقل االحياء العدوى الى االخرين

Survivors infectious to others.

.* التحمل يكون حالة طبيعية

Tolerance is a normal situation.

.مضادة

اجسام

وجود

عدم

*

No antibodies.

.* العدوى النشطة المضاعفة تكون طبيعية

Multiple active infections are normal.

FISH الاسماك

.* استجابة متخصصة للفيروسات

Specific response to viruses.

.* غالبا ال تظل االحياء مصابة بالعدوى

Survivors often don’t remain infected.

.* يزال المسبب المرضى من الجسم

Pathogen removed from body.

.* ينقل االحياء اوال ينقلون العدوى لألخرين

May or may not be infectious to others.

.طبيعى

ليس

التحمل

*

Tolerance not normal.

.مضادة

اجسام

وجود

*

Antibodies present.

.* عادة ما يكون فيروس واحد فقط فى المرة الوحدة

Usually only one virus at a time.

Immunology : : المناعة

• NON-SPECIFIC RESPONSES. .* إستجابة غير متخصصة

• SPECIFIC RESPONSES. .* إستجابة متخصصة

Immune System and Response : : الجهاز المناعي والإستجابة المناعية

• Immune Response. .* الإستجابة المناعية

Immune systems : : أنظمة المناعة/أجهزة

• Parts of the system (systemic). .(* أجزاء من النظام )نظامي

• Mucosal immune system. .* جهاز مناعي مخاطي

: Non - specific immune system اجهزة مناعة غير متخصصة • Very Important in fish. .* هامة جدا فى االسماك • Logical, due to aquatic environment. .* واقعية بسبب البيئة المائية

١٤٧

الموانع السطحية فى االسماك Surface Barriers in Fish : :

* جلد السمكة والقشور• Fish Skin, and Scales. .

• Mucus.

* المخاط.

تؤثر على الكائنات العضوية الدقيقة• Lysosymes–act on microorganisms. .

* الليسوسومات Lysosomes

موانع سائل الجسم : Body Fluid Barriers

* مكمل .Complement

* ترانسفيرين .Transferrin

* انترفيرون .Interferon

تبليغ االشارة ): Signaling (soluble mediators * مكمل ) إستجابة فطرية/متكيفة( :عبارة عن مجموعة بروتينات سيرم دورها الوظيفى هو

التحكم فى االلتهاب.

* مسار بديل ") "Alternatrve pathwayفطري( :جزيئات مكملة تغطى الكائنات العضوية

الدقيقة.

* مسار كالسيكى ") "Classical pathwayنكليف( :جزيئات مكملة تنشط بواسطة االجسام المضادة الملتحمة/المرتبطة مع المتسبب المرضى . Caseade * السيتوكينات : Cytokinesمجموعة جزيئات تستخدم فى تبليغ االشارة بين الخاليا اثناء

استجابة المناعة.

Complement (innate/adaptive responses):Group of serum proteins that

function in the control of inflammation.

“Alternative

”pathway

(innate):Complement

molecules

coat

microorganism.

Acute phase proteins.

١٤٨

-

-

Spontaneously activated.

“Classical pathway” (adaptive): Complement molecules activated by

antibodies bound to pathogen (cascade).

Cytokines:Group of molecules involved in signalling between cells during

immune response.

.Phagocytes. بلعومية/ * خاليا بالعة

.neutrophils * خاليا متعادلة

.Natural killer cells * خاليا قاتلة طبيعية

: Immune cells (innate immunity) (الخاليا المناعية )مناعة فطرية .(خاليا دم بيضاء تلتهم الأجسام المضادة )أيضا فى حالة االستجابة المتأقلمة . ويقابلها ويدمرها،العدوي/ يشمل مواد االصابة،يتم توظيفها إلبتالع الجزيئات

: خاليا دم بيضاء أحادية النواة

.خاليا دم خطية موجودة فى الدورة

: خاليا بالعة

.خاليا دم بيضاء أحادية النواة تهاجر الى الأنسجة

: خاليا متعادلة

.( الخ.... محالالت الأحماض،تتناول وتحلل المسبب المرضي )ليزوسوم Phagocytic Leucocytes (also involved in adaptive responses):Function to engulf particles, including infections agents, internalize and destroy them.

Monocytes: Blood cell lineage found in circulation.

Macrophages: Monocytes which have migrated into the tissues.

Neutrophils: Ingest and lyse pathogens (lysozyme, acid hydrolases, etc).

: Specific Immune System نظام مناعي متخصص

بواسطة خاليا المنافس المناعىAntigen processing * عملية تقدم االنتجين

.(APC) Immunocompetent

.* مناعة خلوية

.( * مناعة دموية ) اجسام مضادة ذائبة

.( B - T ) * خاليا لمفاوية

• Antigen processing by Immunocompetent cells (APC).

- Cellular.

- Humoral immunity.

• soluble antibody.

• Lymphocytes “T or B” cells.

١٤٩

: Specific responses (Adaptive immunity) (استجابات متخصصة )مناعة متأقلمة تقوم ببدأ استجابات المناعة المتكيفة وهذة الخاليا مشتقة من خاليا جزعية فى مقدمة:خاليا لمفاوية

.كليتى السمكة

. مسئولة عن أنتاج االجسام المضادة: B خاليا. لها دور فى الوظائف المساعدة النتاج االجسام المضادة: T خاليا. التعرف عليةT وB جزئ تستطيع خاليا: Antigen انتجين . بروتينات سيرم تتعرف على انتجين معين: ( ) جلوبيولين مناعىAntibody جسم مضاد

Specific responses (Adaptive immunity) :

Lymphocytes:Initiate adaptive immune responses (derived from stem cells

in anterior kidney of fish).

- B-cells: Responsible for producing antibody.

- T-cells: Cytotoxic functions as well as helper functions for antibody

production

Antigen: Any molecule that can be recognized by B and T cells Antibody (Immunoglobulin):Serum proteins that recognize a specific

antigen.

١٥٠