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Interrelación entre estrés, nutrición y enfermedad en avicultura: III
23 April 2013Para la mayoría de los nutrientes, los niveles que optimizan el crecimiento o la reproducción son también adecuados para la respuesta inmune óptima. Las manipulaciones dietarias de algunos nutrientes resultan en efectos inmunoreguladores debido a la participación del nutriente o sus productos en la comunicación celular. (Tercera parte de una serie de cuatro artículos).
Presentación de Dr. Ezequiel Rosales Martínez y Dr. Sergio Fernández, DSM Nutritional Products México, en el 16º Congreso Nacional de Avicultura de Colombia, octubre de 2012.
Interrelación de nutrientes y respuesta inmune
Las recomendaciones para nutrientes son desarrolladas típicamente usando índices de productividad tales como crecimiento o producción de huevo mientras que el criterio para la adecuación y la inmunocompetencia no es analizada con frecuencia.
Afortunadamente, para la mayoría de los nutrientes, los niveles que optimizan el crecimiento o la reproducción son también adecuados para la respuesta inmune óptima. Las afinidades en la ligación del transporte de proteínas en las membranas celulares de los leucocitos indican que el sistema inmune tiene una alta prioridad para los nutrientes circulantes y es capaz de competir favorablemente con muchos otros tejidos cuando los niveles de nutrientes son bajos.
Al respecto los leucocitos son semejantes a las neuronas en su posición en la jerarquía de competencia para el uso de nutrientes durante una respuesta inmune. Las citokinas tales como la interleukina-1 son liberadas y actúan sistemicamente movilizando grandes cantidades de nutrientes provenientes de otros tejidos, especialmente del músculo esquelético en cantidades proporcionales al tamaño de la respuesta inmune.
Cuantitativamente, la necesidad por nutrientes durante una respuesta inmune para la proliferación clonal de los leucocitos correspondientes y para la producción de anticuerpos y otras moléculas efectoras es pequeña en comparación a la cantidad liberada proveniente desde otros tejidos. Las excepciones pueden incluir la vitamina A, E y hierro ((Korver y Klasing, 1996).
Normalmente cuando hay un desafío infeccioso las aves enfrentan un cuadro de estrés. En el manejo moderno de las aves, los agentes de tensión como el despique, vacunaciones, alta densidad, transporte y calor no pueden evitarse.
Los nutrientes como agentes inmunoreguladores
Las manipulaciones dietarias de algunos nutrientes resultan en efectos inmunoreguladores debido a la participación del nutriente o sus productos en la comunicación celular. Probablemente el mejor ejemplo de ésta situación es el rol de los ácidos grasos dietarios esenciales en la comunicación celular, fluidez de la membrana y la segunda elaboración mensajera.
Interrelación ácidos grasos-respuesta inmune
Los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) de las series n-3 (?3) y n-6 (?6) son los constituyentes de la mayor parte de alimentos para aves en proporciones variables. Después del consumo, estos ácidos grasos son incorporados directamente hacia las membranas. Los ingredientes altos en ácidos grasos omega 6 son aceite de maíz, soya, grasa de restaurantes y grasa de aves entre otros.
La grasa de pescado, la harina de pescado y el aceite de linaza son la principal fuente dietaria de los ácidos grasos omega 3. La manteca de cerdo y el sebo particularmente no son fuentes ricas para cualquier clase de ácidos grasos inmunoreguladores. El aceite de pescado parece actuar sobre los macrófagos, modificando no solo la producción de IL-1 sino también de IL4. La IL-4 es la principal cadena lateral que orienta la respuesta inmune hacia la producción de Ig.
Los eicosanoides son metabolitos de los PUFA con 20 carbonos que regulan la respuesta inmune vía su rol en la comunicación célula-célula. Los eicosanoides incluyen a las prostaglandinas (PG), leucotrienos (LT) y tromboxanos (TX). Los ácidos grasos precursores de eicosanoides únicamente pueden ser obtenidos de la dieta, estos una vez incorporados a la membrana de la célula, son liberados por la acción de las fosfolipasas en respuesta a varias señales, incluyendo las señales provenientes del sistema inmune.
Los ácidos grasos liberados pueden luego ser metabolizados por la ruta de la ciclo-oxigenasa (CO) hacia las prostaglandinas y vía la ruta de la lipo-oxigenasa (LO) hacia los leucotrienos. Las prostaglandinas de la serie E (PGE) son importantes en mediar los efectos de las citokinas proinflamatorias, tal como la inducción de fiebre y anorexia.
Interrelación vitaminas-respuesta inmune
La investigación con roedores en laboratorio demostraron que otros nutrientes tienen propiedades inmonoreguladoras dentro del rango de niveles dietarios suministrados comunmente, estos incluyen a la arginina, vitamina C, vitamina D3, algunas vitaminas del complejo B, vitamina E y A ((Korver y Klasing, 1996).
La vitamina C y E parecen ejercer al menos algunos de sus efectos positivos sirviendo como antioxidantes y manteniendo la estabilidad de las membranas de los leucocitos a pesar de los altos niveles de oxígeno reactivo intermedio en los sitios inflamatorios.
La vitamina E y A tienen acción inmunoregulatoria sobre los leucocitos aviares que son independientes de sus funciones antioxidantes. La vitamina E reduce la liberación de la PGE2 y regula la liberación de citokinas y la vitamina A incrementa las respuestas específicas del antígeno en las células T vía el receptor ácido retinoico ((Korver y Klasing, 1996). .
En ambos casos los efectos inmunoreguladores son grandes y ocurren a niveles por encima de los requerimientos establecidos.
Las vitaminas liposolubles están alteradas su absorción por las grasas, estas al no ser una buena fuente de energía además de pobre utilización durante la respuesta inmune se produce esteatorrea (eliminación de la grasa vía digestiva) afectando la disponibilidad de estas vitaminas en el torrente sanguíneo. En ratas se ha visto que aumenta el requerimiento de vitamina A, D3 y B6, así como Ca y P.
Durante el estrés inmunológico se sabe que el nivel de muchas vitaminas en el torrente sanguíneo está disminuido y se debe en parte debido a la inmunidad nutricional, pero probablemente por que el músculo no es una buena fuente y el hígado necesita en mayores cantidades de las que se está aportando, también se sabe que hay mayores pérdidas endógenas a través del intestino o algunas veces se eliminan en la orina.
Durante el estrés, la corticosterona es secretada por la hipofisis, la cual controla la movilización de reservas en el cuerpo. La vitamina C juega un papel importante en el manejo del estrés al modular la secreción de corticosterona.
Bajo condiciones de estrés prolongado, los niveles de vitamina C en el plasma caen, permitiendo una liberación descontrolada de corticosterona y subsecuentemente una reducción en la productividad de las aves.
Funciones principales de la vitamina E para realzar la respuesta inmune:
- Prevención de la peroxidación de los lipidos de la membrana celular.
- Modulación de la conversión del ácido araquidónico en prostaglandinas, estas pueden deprimir la proliferación de linfocitos y regular la respuesta inmune, la inhibición de síntesis de PG incrementa el número de linfocitos y consecuentemente la inmunidad celular.
- Protege la membrana celular de los leucocitos (fagocitos y macrófagos) al daño peroxidativo inducido por los radicales libres durante la respuesta inmune.
Impacto sobre la patología
Cuando el sistema inmune responde contra los patógenos invasores, produce una amplia variedad de agentes nocivos incluyendo las enzimas proteolíticas, oxígeno reactivo intermedio y los derivados de nitrógeno reactivo que destruyen las bacteria, los parásitos o las células infectadas. Estos agentes defensivos pueden dañar a las células hospederas normales y resultar en varias patologías.
Los antioxidantes tales como las vitaminas E, A y las xantofilas protegen a las células hospederas de los efectos nocivos de los superóxidos y limitan la patología.
Interrelación minerales traza y respuesta inmune
El estrés disminuye los niveles de minerales traza circulantes, causa altas perdidas endógenas y decrece la eficiencia de utilización de los mismos. Durante el estrés (de manejo o inmunológico) se incrementa el nivel sérico del cobre y baja el nivel sérico de hierro, zinc y manganeso (Klasing,et al., 1991).
Las concentraciones séricas del zinc son disminuidas como resultado de la redistribución de este mineral hacia la síntesis de metalotionina en el hígado y otros tejidos. La ceruloplasmina conteniendo cobre es un componente esencial en la producción de proteínas de la respuesta de fase aguda y las cantidades empleadas para este fin son mayores con relación a otras funciones de este mineral en el organismo animal.
Las necesidades de manganeso para el tracto gastrointestinal, pulmones y otros tejidos son mayores durante la respuesta inmune ya que sirve como cofactor de la superóxido dismutasa y disminuye el daño causado por el propio sistema inmune al organismo del ave.
El metabolismo de los minerales traza es cambiado radicalmente durante los desafíos infecciosos, debido a la demanda en la producción de las proteínas de fase aguda (producidas en el hígado) que son parte importante en la fase inicial de la respuesta inmune.
Los patógenos muchas veces requieren una fuente hospedera de nutrientes para su replicación y virulencia. El animal hospedero puede algunas veces disminuir la tasa de replicación de la bacteria y de los parásitos reteniendo los nutrientes. Por ejemplo el hierro es apartado de la circulación y retirado a los compartimientos que nutricionalmente no son disponibles para los agentes invasores y es el primer nutriente limitante para ellos.
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Abril 2013
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