Comparative Quantitative and Qualitative Attributes of the Surface Respiratory Macrophages in the Domestic Duck and the Rabbit / Atributos Cualitativos, Cuantitativos y Comparativos de los Macrófagos de la Superficie Respiratoria en el Pato Doméstico y el Conejo

ABSTRACT

In mammals, surface respiratory macrophages (SM) are known to play a foremost role in protecting the respiratory system by providing first line of defense through engulfing pathogens and particulate matter respired with air. It has been reported that the pulmonary cellular defense system of domestic birds is inadequate. In particular, low number of SM and even lack of the cells in a healthy avian respiratory system have been associated with susceptibility of domestic birds to respiratory diseases. In an endeavor to resolve the existing controversy, the quantitative and qualitative attributes of the surface respiratory macrophages of the domestic duck and of the domestic rabbit were compared under similar experimental conditions. Quantitatively, the rabbit SM were on average approximately fourteen times more than the duck SM. The SM were found to have comparable diameters measuring about 12 µm in the duck and 13 µm in the rabbit. Similarly, the duck and the rabbit SM were structurally similar. Typically, they were round granular cells possessing filopodial extensions and variable electron dense bodies in the cytoplasm. The phagocytic capacity measured using polystyrene particles revealed that the duck SM had a higher phagocytic capacity than the rabbit SM. The volume density of the engulfed polystyrene particles, i.e. the volume of the particles per unit volume of the cell was estimated at 20 percent in the duck and 9 percent in the rabbit. These results suggest that the comparatively low numbers of SM in domestic birds may contribute to susceptibility of the birds to diseases. However, given the high phagocytic capacity of the avian SM, susceptibility of the domestic birds may not be due to dearth of the SM alone but some other factor (s) such as persistent exposure of the birds to particulate matter which is known to reduce robustness of the SM may be involved.

RESUMEN

En los mamíferos, los macrófagos de la superficie respiratoria (SM) son conocidos por jugar el papel más importante en la protección del sistema respiratorio, proporcionando la primera línea de defensa en contra de agentes patógenos y envolviendo las partículas de aire respirado. Se ha informado que el sistema de defensa celular pulmonar de las aves domésticas es insuficiente. En particular, el bajo número de SM, e incluso las células del sistema respiratorio de las aves domésticas, en un ambiente sano, se ha asociado con susceptibilidad a enfermedades respiratorias. En un esfuerzo para resolver la controversia existente, los atributos cuantitativos y cualitativos de los macrófagos de la superficie respiratoria del pato doméstico y el conejo doméstico fueron comparados en las mismas condiciones experimentales. Cuantitativamente, los SM del conejo fueron en promedio aproximadamente catorce veces más que los SM en el pato. Los SM se encontraron con un diámetro comparable, al medir alrededor de 12 micras en el pato y 13 micras en el conejo. Del mismo modo, en el pato y el conejo los SM eran estructuralmente similares. Por lo general, correspondieron a células granulares con extensiones filopodiales y organismos electrodensos variables en el citoplasma. La capacidad fagocítica medida utilizando partículas de poliestireno reveló que los SM del pato tenían una mayor capacidad fagocítica que el conejo. La densidad de volumen de las partículas de poliestireno envueltas, es decir, el volumen de las partículas por unidad de volumen se estimó en 20 por ciento en el pato y 9 por ciento en el conejo. Estos resultados sugieren que el número comparativamente bajo de los SM en las aves domésticas puede contribuir a su susceptibilidad a enfermedades. Sin embargo, dada la alta capacidad fagocítica de los SM aviares, la susceptibilidad de las aves domésticas no puede deberse solamente a la escasez de SM, sino a algunos otros factores pueden estar involucrados, como la exposición persistente de las aves a partículas, las cuales se sabe reducen la robustez de los SM.