The ontogeny of the Humoral immune response to E. coli vaccine and to sheep red blood cells in young chicks

Summary

The ontogeny of the humoral immune response to sheep red blood cells (SRBC), a non‐infective antigen, and to killed Escherichia coli (E. coli), a disease‐related antigen, was compared in young chicks of three poultry populations: a White Leghorn layer strain and two strains of White Rock broiler breeders.

SRBC were injected intravenously into randomly selected groups of chicks every 3 days from hatch until 42 days. In separate groups of chicks, E. coli (1 x 10⁸ heat‐inactivated organisms) were injected intravenously over the same age range. A clear difference was found in the response pattern to the two antigens with age. The response to SRBC developed rapidly: at 6 days ‘of age most chicks showed measurable antibody titres. The response to E. coli developed more slowly: at 6 days of age most of the chicks in the three strains tested did not show measurable antibody titres. The age response pattern of the two White Rock strains tended to be similar to one another and to differ from the response of the White Leghorn strain. Considerable variation in antibody titre was found within each group of chicks.

These results indicate that differences are present in the rate of development of the immune response to different antigens and suggest that genetic differences in the rate of development of the immune response to a given antigen may be present both between and within poultry populations. Thus, increasing the rate of development of the immune response in poultry populations may be a feasible breeding objective.

Resume

L'ontogénie de la réponse humorale immune aux globules rouges de mouton (SRBC), antigène non infectieux et à une bactérie tuée Escherichia coli (E. coli), qui peut être responsable d'une maladie, a été comparée chez des poulets appartenant a’ trois populations de volailles: une souche de White Leghorn et deux souches de reproducteurs White Rock. Les SRBC ont été injectés par voie intraveineuse aux poulets des divers groupes pris au hazard, tous les trois jours, de la naissance à 40 jours. Dans des groupes différents, 1 x 10⁸ corps bactériens d’E. coli inactivés par la chaleur ont été injectés par voie intraveineuse dans les mêmes conditions.

Une nette différence a été trouvée dans la réponse aux deux antigènes en fonction de l'âge. La réponse aux SRBC se développe rapidement: à six jours d'âge, la plupart des poulets présentent des titres en anticorps mesurables. La réponse à E. coli se développe plus lentement: a 6 jours d'âge la plupart des poulets appartenant aux trois souches ne présentaient pas d'anticorps détectables. L'âge de réponses des deux souches White Rock est apparu semblable mais a différé de la souche White Leghorn. Des variations très importantes du titre en anticorps ont été trouvées à l'intérieur de chaque groupe de poulets.

Ces résultats indiquent que des différences existent dans les modalités de développement de al réponse immune à différents antigènes et suggèrent que des différences génétiques existent en ce qui concerne le degré de réponse immune aussi bien entre qu'à l'intérieur des populations de volailles. Par conséquent l'augmentation du niveau de la réponse immune dans ces populations pourrait être un objectif de sélection.

Zusammenfassung

Die Ontogenese der humoralen Immunreaktion gegen rote Schafblutzellen (SRBC), einem nichtinfektiösen Antigen und gegen abgetötete Escherichia coli (E. coli), einem Krankheitserregerantigen, wurde bei jungen Küken von drei Hühnerpopulationen verglichen: einem Weißen Leghorn‐Legestamm und zwei Stämmen von White Rock Broilerzuchttieren.

SRBC wurde vom Schlupf bis zum 42. Tag jeden 3. Tag an zufällig ausgewählte Kükengruppen verabreicht. An getrennten Kükengruppen der gleichen Altersstufe wurde E. coli (1 x 10⁸ hitzeinaktivierte Organismen) intravenös injeziert. Im Verlauf des Heranwachsens trat ein deutlicher Unterschied in den Reaktionsmustern gegenüber den zwei Antigenen in Erscheinung. Die Reaktion gegen SRBC entwickelte sich rasch: am 6. Lebenstag zeigten die meisten Küken meßbare Anti‐körpertiter. Die Reaktion auf E. coli entwickelte sich langsamer: am 6. Lebenstag zeigten die meisten Küken der drei getesteten Stämme keine meßbaren Antikörper‐titer. Die altersgebundene Entwicklung der Reaktionsmuster verlief bei den zwei White Rock‐Stämmen ziemlich ähnlich, unterschied sich jedoch von der Reaktion des Weißen Leghornstammes. Innerhalb jeder Gruppe wurde eine beachtliche Variabilität der Antikörpertiter festgestellt. Die Ergebnisse besagen, daß bei der Entwicklungsrate der Immunreaktion gegen verschiedene Antigene erhebliche Unterschiede vorhanden sind. Sie lassen vermuten, daß bei der Entwicklungsrate der Immunreaktion gegen ein bestimmtes Antigen genetische Unterschiede sowohl zwischen als auch innerhalb von Hühnerpopulationen bestehen. Deshalb könnte eine beschleunigte Entwicklung der Immunreaktion bei Hühnerpopulationen ein erreichbares Zuchtziel sein.

Resumen

Se comparó la ontogenia de la respuesta inmune humoral a eritrocitos de borrego (EB), a un antígeno no infectivo y a Escherichia coli inactivada (E. coli) así como a un antígeno ligado a enfermedad en aves jóvenes en tres poblaciones de aves: una estirpe de Leghorn blanca y dos estirpes de reproductoras de pollo de engorda White Rock.

Los EB fueron inyectados intravenosamente en grupos de pollos seleccionados al azar cada 3 días, desde el día de nacimiento hasta los 42 días de edad. Se inyectaron a grupos de pollos separadamente, por vía intravenosa, con E. coli (1 x 10⁸ de organismos inactivados con calor) a la misma edad.

Se encontró una clara diferencia en los patrones de respuesta a los dos antígenos comparados con la edad. La respuesta a los EB se desarrolló répidamente; a los 6 días de edad la mayoría de los pollitos mostraron anticuerpos medibles. Los patrones de respuesta de acuerdo a la edad de las dos estirpes White Rock tendieron a ser similares entre ellas dos y a diferir con la estirpe Leghorn blanca, encontrándose una variación considerable de anticuerpos dentro de cada grupo de aves.

Estos resultados indican que existen diferencias en la tasa de desarrollo de la respuesta inmune contra diferentes antígenos, lo cual sugiere que las diferencias genéticas en la tasa de desarrollo de la respuesta inmune a un antígeno determinado pueden estar presentes, ya sea entre o dentro de las poblaciones de aves, por lo que el aumento de la capacidad para el desarrollo de la respuesta inmune en una población de aves puede ser un objetivo factible en la reproducción.