Examination of the Adaptive Immune Response to Syngamus trachea in the House Sparrow

Abstract

Global oppvarming og andre antropologiske faktorer gjør at forhold mellom parasitter og vertsorganismer endrer seg. For å forstå årsakene til og for å være forberedt på konsekvensene av dette er det essensielt å studere mekanismene som ligger bak vert-parasitt-forhold. I dette studiet ble den adaptive immunresponsen hos gråspurv (Passer domesticus) mot parasitten Syngamus trachea undersøkt. Formålet var å finne ut hvordan både det totale immunoglobulin-nivået og nivået av S. trachea-spesifikke immunoglobuliner i plasma relaterte seg til infeksjonsstatus, alder, geografisk plassering og antall egg i avføring (FEC). Immunoglobulinene som skulle undersøkes var IgY, IgM og IgA. Immunoglobulinkonsentrasjonene ble målt ved hjelp av direkte ELISA og indirekte ELISA. Resultatene viste at konsentrasjonen av S. trachea-spesifikk IgY var høyere hos fugler smittet med parasitten enn hos friske fugler. De totale plasmakonsentrasjonene av IgY og IgM var høyere hos en populasjon som holdt til på gårder enn hos en populasjon som ikke gjorde det, noe som antyder at mengden patogener i habitatet påvirket den totale konsentrasjonen av disse immunoglobulinene. I tillegg hadde juvenile fugler en høyere total konsentrasjon av IgM, men en lavere konsentrasjon av S. trachea-spesifikk IgY. Disse funnene viser at det adaptive immunforsvaret, særlig IgY, er involvert i immunresponsen mot S. trachea hos gråspurv, og de indikerer også at voksne fugler har høyere immunitet mot S. trachea på grunn av tidligere utsettelse for parasitten. Fremtidige studier bør undersøke genetisk diversitet på loci knyttet til immunoglobuliner for å finne ut om de blir selektert for og dermed er viktige for evolusjonen. Å finne ut mer om vert-parasitt-forhold på et molekylært nivå er en viktig del av utviklingen av nye metoder for å overvåke og kontrollere økosystemer i en verden i stadig endring.

Due to global warming and other anthropogenic factors, host-parasite relationships are changing. To understand the causes and be prepared for the consequences of these changes, it is essential to study the mechanisms of host-parasite relationships further. In this study, the adaptive immune response of the house sparrow (Passer domesticus) against gapeworm (Syngamus trachea) was investigated. The goal was to discover how both the total and the S. trachea antigen-specific plasma levels of three immunoglobulins (IgY, IgM and IgA), are related to S. trachea infection status, age, geographical location, and faecal egg count (FEC). The methods used were direct ELISA and indirect ELISA. The results showed that the concentration of S. trachea-specific IgY was higher in infected than in non-infected birds. Additionally, the total levels of IgY and IgM were higher in a farm-dwelling population than in a population not on a farm, suggesting that pathogen levels affect the total plasma concentration of these immunoglobulins. Lastly, juveniles had a higher total IgM plasma concentration, but a lower S. trachea-specific IgY concentration. These findings show that the adaptive immune system, particularly IgY, is involved in the immune response of house sparrows to S. trachea, and suggest that adults have higher immunity to S. trachea than juveniles because of earlier exposure. Future studies should look into the genetic diversity at immunoglobulin loci, to determine whether they are targets of selection and have evolutionary importance. Knowing more about host-parasite relationships on a molecular level is an important part of developing new methods of ecosystem monitoring and control in a changing world.