El sistema inmune es una compleja red de membranas, órganos y moléculas que se interrelacionan para eliminar o controlar la invasión de los patógenos en el hospedero. El buen funcionamiento de este sistema es la clave para alcanzar el máximo potencial genético en la producción animal.
Las células componentes del sistema inmune representan cerca de 1% del peso vivo de un ave adulta siendo el costo metabólico cerca de 4%. Sin embargo con la entrada de una enfermedad que puede promover el desarrollo de una infección y un proceso clínico inflamatorio, las células componentes del sistema inmune se pueden multiplicar con tanta rapidez llegando a pesar 2% del peso de un ave y costar al animal hasta 14% de su potencial genético para mantener el equilibrio homeostático del metabolismo (Klasing, 1998).
Activar el sistema inmune constantemente puede generar gastos onerosos al metabolismo, como también el no prepararlo para un potencial desafío de campo puede llevar a altos índices de mortalidad en la producción y generar pérdidas onerosas. Aún no existen respuestas claras de cuál es el balance óptimo entre el estímulo del desafío ambiental y el metabolismo de defensa de los animales, pero el camino de las investigaciones actualmente enfoca la mirada de los avicultores en mantener el sistema inmune alerta y preparado estratégicamente para los desafíos de campo a través de la salud intestinal.
El mecanismo de defensa contra los patógenos
El organismo animal presenta 2 mecanismos básicos como la primera barrera de defensa contra los organismos patogénicos: el tracto gastro intestinal y el tracto respiratorio. Ambos están en contacto directo con el ambiente y de cierta manera preparados para bloquear o minimizar la entrada de patógenos.
El tracto gastrointestinal posee un eficiente sistema de vigilancia para la verificación de la entrada de los patógenos. En la primera defensa contra los antígenos, están los ácidos gástricos para prevenir la ingestión primaria de bacterias y enzimas para hidrolizar ciertos tipos de antígenos. Entre las vellosidades se encuentran zonas conocidas como Placas de Peyer que presentan en su estructura fundamental las célula M (microfold). Las células M estan en contacto dinámico con el contenido del líquido intestinal buscando reconocer células extrañas al organismo, activando la primera defensa realizada por los macrófagos. Los macrófagos presentan las células antigenicas al sistema inmune, desencadenando la activación de las células T, consecuentemente la producción de citocinas e inmunoglobulinas específicas, promoviendo una protección natural al desafío por antigenos o toxinas del ambiente (Walker, 2000).
No menos importante, el tracto respiratorio es la defensa central de los tejidos pulmonares contra los patógenos aereos, como en caso de los virus, a través de una combinación del epitelio ciliar y células secretoras de moco. El moco producido por las células ciliares es un gel viscoelástico que presenta una composición compleja de proteínas, entre ellas proteínas anti microbianas como la lisozima y defensimas, así como citocinas, proteínas antioxidantes y mucinas (Nicholas et al., 2006).
Además de la barrera física protectora creada por el moco, el tracto respiratorio también desarrolla diversos mecanismos de protección a través de una cascada dinámica de reconocimiento celular del sistema inmune innato. Los virus pueden ser reconocidos a través de glicoproteínas de la membrana ciliar denomidas TLRs o a través de sensores virales intracelulares como los RIG-I (retinoic acid inducible gene I) y MDA5 (melanoma differentiation-associated gene 5). Todos los mecanismos de reconocimiento viral llevan a una cascada de reacciones inmunológicas con producción elevada de citocinas específicas, resultando en un proceso pro inflamatorio para combatir el antígeno invasor (Vareille et al., 2011).
Regulación del sistema inmune a través de la Nutrición.
En los últimos 20 años de investigación, expertos del área de inmunología buscan encontrar el puente fisiológico existente entre el tracto gastrointestinal y los demás tejidos que ejercen una barrera inmunológica contra los antígenos. Noverr y Huffnagle (2004) basados en descubrimientos realizados por diversos grupos de investigadores proponen que hay un intercambio de comunicación entre los dos sistemas inmunes a través de la regulación de células T específicas al antígeno presentado. O sea, una vez presentado el desafío en los tejidos pulmonares, el sistema gastrointestinal es el regulador de todo el proceso inflamatorio, consecuentemente la salud y equilibrio intestinal es clave fundamental para una respuesta inmunológica eficiente.
En un estudio clásico de interrelación entre el sistema respiratorio y intestinal, ratones creados en un sistema %u201Cgerm-free%u201D presentaron una ineficiencia significativa en la producción de IgE y consecuentemente baja tolerancia oral a los antígenos de la ovalbumina. Una vez suplementados oralmente por bacterias intestinales no específicas, pudieran restabelecer la tolerancia oral a patógenos (Sudo el al., 1997).
King et al. (2009) investigó la interrelación entre la presencia del virus de la Influenza tipo A y la presencia de bacterias proteolíticas en el intestino de pollos de engorde. El estudio resultó que 82% de las aves infectadas por el virus presentaban bacterias proteolíticas no comunes al tracto de las aves, lo cual resultó en un factor clave en el aumento de la patogenicidad del virus de la Influenza en aves. Las bacterias proteolíticas más encontradas correlacionadas al virus durante la investigación fueron de los generos Enterecoccus sp y Staphylococcus sp.
De manera holística, la idea de manipular y/o estabilizar la microbiota del tracto gastrointestinal como una inmuno terapia está ganando popularidades en los medios científicos. En la última revista Nature publicada en octubre de este año 2014, el investigador Joseph Pickard de la Universidad de Chicago descubre que las células epiteliales del intestino fueran estimuladas a producir el azúcar denominado fucosa (monosacárido de seis carbonos con un grupo aldehído por lo que pertenece al grupo de las aldosas y dentro de este al de las desoxialdohexosas) para alimentar y mantener la integridad de las células benéficas del sistema gastrointestinal.
El término inmuno nutrición ya es una realidad dentro de la salud humana y trae una nueva perspectiva de desarrollo de herramientas en control de enfermidades virales tanto en humanos, como en la nutrición animal.
El uso de nutrientes y aditivos en la modulación del sistema inmune.
La evaluación de la respuesta inmune después de un programa de vacunación es una herramienta clásica para entender como los aditivos podrían estar involucrados en el desarrollo de una modulación eficaz del sistema inmune. La vacunación de pollos de engorde con el virus de la Influenza (H9) a los 13 y 21 días de edad, con y sin la suplementación de un probiótico de cultura no específica (50 o 150 mg/ton de alimento durante 3 días consecutivos), Ghafoor et al. (2005) observó que las aves que recibieron la más alta dosis del probiótico (150 mg/ton de alimento) presentaran un incremento de hasta 2.5 veces en la respuesta vacunal para Influenza (H9) comparados a los grupos que recibieran antibiótico en la dieta (cyclophosphamida) a los 42 días de edad.
Estos resultados están en acuerdo a los encontrados por Abeer y El-Baky (2013), donde aves alimentadas con un probiótico de cultura no específica (150 mg/ton de alimento) y vacunadas para Influenza Aviaria (H5N2) a los 7 y 28 días de edad, presentaran 2x más respuesta vacunal a los 42 días de edad.
Fue reportado que el uso de la vacuna anticoccidiana puede promover un letargo en la ganancia de peso y conversión alimenticia debido a una colonización por los ocistos vacunales que cuando son comparados al grupo de aves que recibieran las medidas profilácticas químicas en el alimento (Lee et al., 2011). Sin embargo, las aves que recibieran una dieta con mayor proteína en la fase pre inicial (24%) presentaran una respuesta inmuno profiláctica con resultados de desempeño comparados al grupo que no recibió la vacuna (Lee et al., 2009).
Según publicación de Oliveira y colaboradores (2009), a través de la adición de mananoligosacáridos en la dieta de pollos vacunados a la primera semana de vida para las enfermidad de Gumboro y Necasttle, fue observado un aumento en la titulación vacunal a partir de la tercera semana de vida cuando es comparado al grupo que no recibió el aditivo (1.49 vs 2.09, respectivamente).
El balance adecuado de algunos aminoácidos en la formulación también debe ser considerado en el momento de combatir una enfermedad en el campo, principalmente la treonina, la glutamina y la arginina.
Myrie (2001) reporta que el intestino utiliza cerca de 60% de la treonina sintética primariamente para la síntesis de mucina, revestimiento moco intestinal rico en inmunoglobulinas que protege el animal del ataque de bacterias, auto digestión, abrasión física y de toxinas exógenas.
En la evaluación experimental de la interrelación entre los niveles de treonina en la dieta y la presencia o abstinencia de un mananoligosacárido, Chee y colaboradores pudieran observar que hubo una interrelación entre el aminoácido y el aditivo todas las veces que los niveles de la treonina exceden o están por debajo de los limites preconizados por el NRC.
Comprobaran que el mananoligosacárido es capaz de activar los genes MC2 para la producción de mucina (Chee et al., 2010a) y que al suplementar niveles muy altos de treonina en la dieta, la presencia del mananoligosacárido fue capaz de controlar el efecto deleterio de la treonina en el desempeño de las aves a través del aumento de la digestibilidad aparente e ileal de la treonina (Chee et al., 2010b).
Las células globet productoras de mucina son producidas en las criptas de los enterócitos y migran para la punta de la vellosidad intestinal en aproximadamente 3 días, pudiendo presentar densidad y tamaños diferentes de acuerdo al estímulo del ambiente intestinal. Fue comprobado que tanto probióticos (Smirnov et al 2005) como los prebióticos (Brummer et al., 2010) son capaces de aumentar la densidad y la producción de células globet en los enterócitos y consecuentemente producir más mucina protectora contra los patógenos.
La glutamina es el aminoácido libre más abudante en el fluido extracelular y por ser sintetizada por diversos tejidos corporales es clasificada como no esencial (Lacey y Willmore, 1990) y precursora de la neoglicogenesis y considerado el sustrato energético para los enterocitos debido a su alta capacidad de regeneración celular (SCHMIDL, 1992).
Soltan (2009), observó que la inclusión de 1% glutamina en la dieta de pollos de engorde además de mejorar la conversión alimenticia y la ganancia de peso; fue reportado que la glutamina fue responsable por mejorar el peso del intestino y el tamaño de las vellosidades, resultado obtenido por una mejor en el tamaño intestinal y maduración de los enterocitos.
Igualmente, fue observado una mejor actividad fagocitária (22.11 vs 18.23%), mayor producción de linfocitos (46.21 vs 42.11%) cuando son comparados al grupo de control, demostrando una mejor respuesta humoral.
Consideraciones finales
Sobre el punto de vista de la producción de aves moderna, el pensamiento de alimentar el sistema inmune deja de ser una cuestión filosófica y pasa a ser parte integral de un programa de manejo de granjas. Los desafios de campo son constantes y la busqueda por el mejor desempeño zootécnico pasa por el tamiz de la adaptación rápida de las nuevas tecnologías en la rutina del campo.
Bacterias, virus u otros organismos son parte integradora del ambiente y atacan el sistema animal diariamente. El desafío está en encontrar el balance óptimo entre los objetivos zootécnicos de la producción y la viabilidad económica de la producción.
Se debe comprender que el sistema inmune es un sistema dinámico, mutable y dependiente de la integridad y salud intestinal es la clave para el éxito de la avicultura moderna.
Fuente: AllTech
