Vet. Res. 33 (2002) 661-668
DOI: 10.1051/vetres:2002047

Antioxidant systems and lymphocyte proliferation in the horse, sheep and dog

Elisabetta Chiaradia^a, Alberto Gaiti^a, Lucia Scaringi^b, Paola Cornacchione^b, Pierfrancesco Marconi^b and Luca Avellini<sup>a

a</sup>  Department of Technology and Biotechnology of Animal Production, University of Perugia, via S. Costanzo 4, 06126 Perugia, Italy
^b  Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Perugia, Perugia, Italy

(Received 31 July 2001; accepted 26 March 2002)

Abstract
To better define the species-specific antioxidant systems and to ascertain the influence of the intracellular redox status on the immune system of different animal species, we determined lymphocyte glutathione peroxidase (GSHPx) activity, plasmatic glutathione levels (GSH) and the effect of H ₂O ₂ on the responsiveness of lymphocytes to proliferative stimuli. Among the three species considered, sheep presented the lowest plasmatic GSH and the highest lymphocyte GSHPx activity. On the contrary, dogs showed an inverted pattern (high GSH - low GSHPx). Horses displayed intermediate values for both parameters analysed. The effect of H ₂O ₂ on the proliferative capacity of lymphocytes was the same for all three species; the 200 M dose in particular was strongly inhibiting. Each species, however, showed different rates of inhibition: sheep exhibited the highest sensitivity to the antiproliferative effect of H ₂O ₂. Our results confirmed that high H ₂O ₂ concentrations (200 M) are noxious for the cellular functions of all animals; however this effect is mediated by a rigorously species-specific relationship between the intracellular reactive oxygen species (ROS) and the molecular systems involved in cell proliferation.

Résumé
Systèmes anti-oxydants et prolifération lymphocytaire chez le cheval, le mouton et le chien. Afin de définir l'influence de l'activité oxydo-réductrice intracellulaire sur le système immunitaire de différentes espèces animales, nous avons évalué l'activité de la glutathione peroxydase (GSHPx) lymphocytaire, de la glutathione (GSH) plasmatique et l'effet du peroxyde d'hydrogène (H ₂O ₂) sur la réponse des lymphocytes aux stimulations prolifératives. Parmi les trois espèces considérées, les moutons présentaient les plus faibles concentrations mineures en GSH plasmatique et l'activité du GSHPx lymphocytaire la plus élevée. Par contre, les chiens montraient un profil inverse (faible activité du GSHPx et concentration de GSH élevée). Les chevaux présentaient des valeurs moyennes pour les deux paramètres évalués. Les effets du H ₂O ₂ sur la capacité proliférative des lymphocytes ont été les mêmes dans les trois espèces étudiées, en particulier une dose de 200 M s'est révélée fortement inhibitrice. Cependant, chaque espèce a montré des taux différents d'inhibition ; les moutons ont présenté une sensibilité maximale aux effets antiprolifératifs du H ₂O ₂. Nos résultats confirment que les concentrations élevées de H2O2 sont nocives pour la fonction cellulaire de tous les animaux. Par ailleurs, cet effet dépend, dans le contexte de la spécificité d'espèce, de la relation existant entre la concentration des dérivés réactifs à l'oxygène (ROS) intracellulaire et les systèmes moléculaires mis en jeu lors de la prolifération cellulaire.

Key words: horse / sheep / dog / reactive oxygen species / species-specific cellular signalling

Mots clés : cheval / mouton / chien / dérivé réactif à l'oxygène / signalement intracellulaire espèce-spécifique

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