Download Las tributirinas

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Año 01 - Nª
Tributirina
Influencia de una
nueva forma de ácido
butírico sobre la
Integridad digestiva
S
03
2015
Desarrollo de
una vacuna
multiepitópica
contra el virus de
influenza aviar A-H5N1
en base a herramientas
inmunoinformáticas
Permeabilidad
del intestino:
La relación entre un
tracto intestinal
saludable y un cerdo
/RevistaSectorPecuario
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amable trato y la confianza depositada
Contenido:
Tributirina
04
12
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Influencia de una nueva forma de ácido butírico
sobre la Integridad digestiva
Importancia del tamaño de partícula de maíz en la
alimentación de porcinos.
Caracterización y Secuenciación de un Virus de
Newcastle Genotipo XII aislado de un pavo real (Pavo
cristatus) en Perú.
Nota importante:
Las opiniones expresadas en los artículos son de
exclusiva responsabilidad de sus autores
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Tributirina
Influencia de una nueva forma
de ácido butírico sobre la
Integridad digestiva
AUTOR:
Geert Wielsma ,
Veterinario/Product Manager - Perstorp Feed&Food
L
El ácido butírico ha
demostrado ser beneficioso
para la salud e integridad
intestinal y para la mejora de
digestibilidad de los piensos,
aunque su manejo tiene
inconvenientes
a definición de salud ha ido cambiando con los tiempos.
Antiguamente se consideraban sanos a los animales
en ausencia de enfermedad, dado que la enfermedad
iba asociada a unos cuadros sintomáticos claros y bien
definidos.
Sin embargo, en la actualidad esta definición es menos adecuada
ya que son numerosos los patógenos que están presentes de una
forma prácticamente constante en las explotaciones pero con
mucha variabilidad en la intensidad de los síntomas que pueden
provocar. El hecho es que son un factor de riesgo permanente y
predisponente a la aparición de episodios de importancia clínica
y económica.
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Las tributirinas son una nueva
forma de suministrar ácido
butírico para solucionar
problemas de salud
gastrointestinal
Actualmente es más adecuado definir salud como el equilibrio
entre presión infectiva y capacidad del animal para protegerse
de ella. Conseguir un estado sanitario equilibrado requiere de
una aproximación multifactorial.
Por un lado está la necesidad de reducir la carga de patógenos
en las explotaciones mediante la aplicación de protocolos y
medidas de bioseguridad y, por otro, es importante reforzar la
capacidad de resistencia de los animales.
Las vacunas consiguen proporcionar inmunidad específica frente
algunos patógenos pero no para todos, por lo que se necesitan
otros mecanismos de defensa menos específicos.
Salud intestinal
La investigación sobre las formas de influir en la salud digestiva
está proporcionando mucha información.
El desarrollo de nuevas técnicas moleculares para el conocimiento
de la flora intestinal y las interacciones entre microbiota y sistema
inmune han multiplicado exponencialmente la comprensión de
la salud digestiva pero, a pesar de todo ello, muchas preguntas
siguen sin respuesta.
Esto es comprensible ya que el sistema digestivo es uno de
los más complejos campos que la ciencia está abordando
actualmente, su complejidad puede ser comparable a la que se
da en la exploración de galaxias y océanos.
Dentro del mundo de los
aditivos para piensos, cada vez
es mayor la atención que se
presta a aquellos que mejoran
la inmuno-competencia,
principalmente a nivel
intestinal
para su aplicación en ganadería pero también en salud humana
(ver figura1). Su uso en alimentación animal se remonta ya a más
de 20 años y el incremento en el número de estudios sobre sus
propiedades y modo de acción no hace más que aumentar cada
año.
Al igual que otros ácidos orgánicos, el ácido butírico tiene la
capacidad de modular las poblaciones de entero-bacterias
favoreciendo el predominio de las especies saprofitas sobre
las entero-patógenas, por lo que es un factor de estabilidad y
optimiza el proceso digestivo. Específicamente en el caso de
Salmonella se ha demostrado que, incluso cuando se aplica en
dosis bajas, disminuye la capacidad invasiva y con ello el potencial
infeccioso de esta importante enterobacteria.
Algunos de los efectos probados del ácido butírico sobre la pared
intestinal son:
 Incremento de la longitud de las vellosidades intestinales,
lo que supone un incremento de la superficie de absorción de los
nutrientes del pienso.
 Incremento de las secreciones intestinales, que implica
mayor digestibilidad y protección de la mucosa entérica.
Efecto antiinflamatorio y estimulante del sistema inmunitario
local, lo que implica una mayor resistencia al stress y la acción
de patógenos.
 Refuerzo de las uniones celulares de la mucosa entérica
(Tight junctions), lo que reduce la permeabilidad del intestino.
El ácido butírico tiene la
capacidad de influir de forma
positiva sobre el control
de entero-patógenos y la
protección/desarrollo de la
mucosa intestinal
Ácido butírico
El ácido butírico es un ácido orgánico de cadena corta que se
encuentra de forma natural en el tracto digestivo y tiene un
efecto positivo demostrado sobre las producciones ganaderas y
la salud intestinal.
Su modo de acción es múltiple y ha sido ampliamente estudiado
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de riesgo:
energía
para
colonositos
síntesis
de mucus
y estatus
oxidativo
motilidad
intestinal
producción
de citoquinas
 un sistema digestivo inmaduro,
 el inicio del consumo de pienso,
 el asentamiento de las poblaciones de flora microbiana
intestinal
 y, en el caso del destete de los lechones, la pérdida de una
fuente natural de ácido butírico (leche materna).
Ácido
butírico
control de
patógenos
absorción
de nutrientes
proliferación,
diferenciación
y maduración
celular
control del
efecto barrera
intestinal
regulación
de la
apoptosis
Figura 1. Múltiples efectos locales del ácido butírico en el intestino.
(Basado en P. Guilloteau et al, 2012)
El ácido butírico es especialmente beneficioso en animales
jóvenes ya que favorece un rápido desarrollo de la mucosa
intestinal, aumenta la resistencia a agresiones externas
(mecánicas, bacterianas) y favorece el asentamiento de flora
saprofita. Pero también en cualquier otra fase productiva en la
que se suponga amenaza para la integridad estructural digestiva,
necesidad de recuperación de la mucosa intestinal o conveniencia
de optimizar la capacidad de absorción digestiva de nutrientes
entre otras.
Ingrediente natural
Imagen 1. Ranunculus acris, comúnmente llamado botón de oro
El ácido butírico se encuentra de forma natural en el sistema
digestivo y su presencia en él se produce por 2 vías bien
diferenciadas, la leche materna, en el caso de los mamíferos, y
la flora digestiva.
La leche de la cerda es rica en ácido butírico, que se presenta
mayoritariamente en forma de triglicéridos, llegando a suponer
hasta el 5% del contenido total de la grasa.
La segunda fuente es común a aves y mamíferos y es la flora
digestiva. Algunas de las bacterias que la componen son
productoras de ácido butírico y se localizan en los tramos
posteriores del intestino y en el rumen de los rumiantes de
animales maduros.
Por estos motivos, la suplementación de los piensos con ácido
butírico ayuda a mejorar la salud intestinal y las producciones,
pero su uso en alimentación animal se ha encontrado con dos
importantes factores limitantes :
el mal olor, que dificulta enormemente su uso por las molestias
que origina su presencia en las fábricas de pienso,
y su rápida absorción, que reduce la cantidad de producto que
finalmente alcanza el órgano diana que es el intestino.
Sin embargo, en animales jóvenes, con una microbiota menos
diversificada, las bacterias productoras de este ácido son escasas.
Esto supone una dificultad añadida para el buen desarrollo
entérico ya que a la escasez de butírico se suman varios factores
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Para que el recubrimiento sea
óptimo debe suponer un 70%
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Para solucionar ambos problemas se han comercializado :
1. Ácido butírico en forma de sales (sódicas o cálcicas), pero la
capacidad de estas sales para solventar ambos problemas es
muy limitada.
2. Sales protegidas. En los años 90 aparecieron en el mercado
las sales protegidas (recubiertas), que consisten en envolver el
principio activo (sal de ácido butírico) en grasas. De esta manera,
siempre y cuando el proceso de recubrimiento sea
adecuado, se consigue un producto manejable en las fábricas
de pienso y con capacidad para alcanzar el intestino de los
animales.
Tributirinas
Un nuevo desarrollo en este campo son las tributirinas (ésteres
de ácido butírico).
A cada glicerol se pueden unir hasta 3 moléculas de ácido
butírico, formando las tributirinas. Las tributirinas de hecho son
triglicéridos, moléculas muy estables frente a pH, temperatura
y humedad, y por tanto, muy estables durante el proceso de
fabricación del pienso y el tránsito digestivo hasta llegar al
intestino delgado.
Las tributirinas consisten en
moléculas de ácido butírico
unidas a una de glicerol
mediante un proceso de
esterificación
Imagen 2. Grupos carboxilo ( R-COOH)
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Figura 2. Representación esquemática de una molécula de tributirina y su disociación en glicerol y butírico por acción de las lipasas
En el intestino delgado se disocian por la acción de las lipasas
pancreáticas. Las tributirinas, como resultado de la acción de las
lipasas, liberan ácido butírico y glicerol en el intestino donde son
absorbidas por los enterocitos (Figura 2).
los efectos beneficiosos de las tributirinas sobre la integridad
intestinal y digestibilidad de los piensos:
El contenido total en ácido butírico de las tributirinas puede
llegar a ser el doble del de las sales protegidas. Son, por tanto,
una fuente rica de ácido butírico de liberación específica en el
intestino y sin problemas de olor.
- Reducción de las lesiones intestinales y del stress oxidativo, junto
con una mayor recuperación de la mucosa intestinal en lechones
desafiados (British Journal of Nutrition, 2014)
Resultados
Actualmente ya son numerosas las experiencias sobre el uso de
las tributirinas en porcino, broilers y gallinas de puesta, tanto
en condiciones de granja experimental como en situaciones
prácticas de campo.
En la Figura 3 se exponen de forma muy resumida los resultados
obtenidos con la inclusión de ProPhorceTM SR (butirinas
fabricadas y comercializadas por Perstorp, Suecia) en broilers y
lechones.
Estos resultados positivos sobre las producciones en pruebas
experimentales y de campo están respaldados por otros trabajos
publicados por entidades independientes que demuestran
Salud y resistencia de la mucosa intestinal:
- Significativa reducción de las lesiones intestinales en broilers
desafiados con Eimeria (Ridgeway Research, 2013)
Digestibilidad y desarrollo de la mucosa intestinal:
- Significativo incremento de digestibilidad de fibra y energía;
mejorías en consumo, crecimiento e índice de conversión en
lechones (Hou et al 2014)
- En broilers, significativa mejora en digestibilidad de proteína, fibra
y energía, así como de los parámetros productivos. Incremento
significativo de la longitud de las vellosidades intestinales en
duodeno e íleon. Significativo incremento de las poblaciones de
lactobacilus y reducción de E.coli (Peng et al, 2013)
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20%
15%
GMD
Media
+ 6.3%!
10%
5%
0%
-5%
-10%
IC
Media
- 5.6%!
-15%
Prueba de campo en broilers , Paises Bajos 2014
Prueba en lechones (Hou et al., 2006)
Prueba en broilers - coccidiosis (Antongiovanni et al. , 2005)
Prueba en lechones con desafío infeccioso (Hou et al., 2014)
Prueba de campo en lechones, India 2014
Prueba en broilers – coccidiosis (Leeson et al., 2006)
Prueba en broilers , ADAS – Reino Unido, 2014
Prueba experimental en lechones , IRTA – España, 2012
Prueba de campo en lechones 1 , Alemania 2013
Prueba de campo en lechones 2 , Alemania 2013
Prueba experimental, Universidad Jaboticabal – Brasil, 2013
Prueba experimental en broilers , IRTA – España, 2012
Prueba experimental en broilers , IMASDE – España, 2012
Prueba de campo en broilers , Reino Unido 2012
Figura 3 Resumen de pruebas realizadas con tributirinas en animales de producción
Conclusiones
El ácido butírico es un ácido graso de cadena
corta con características específicas y únicas.
La
literatura describe un gran número de
efectos positivos en el organismo animal, la
mayoría de ellos relacionados con la salud y la
integridad intestinal, pero sus propiedades físicas
(mal olor y volatilidad) limitan enormemente su
utilización.
Los
productos existentes hasta la fecha
consiguen solucionar en mayor o menor medida
sus inconvenientes mediante el recubrimiento
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de las sales de ácido butírico, pero a costa de una
menor concentración del ingrediente activo en el
producto comercial.
Las
tributirinas, esteres de ácido butírico,
solucionan ambos inconvenientes de forma eficaz
y rentable.
Son una fuente de ácido butírico concentrada,
no tienen problemas de olor, son muy estables en
los procesos de fabricación de piensos y se liberan
de forma específica en el intestino delgado.
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Dosis
1 – 4 Kg/Ton
0.5 – 2 Kg/Ton
1 – 2 Kg/Ton
Broilers
0.25 – 1 Kg/Ton
Ponedoras /
Reproductoras
0.25 – 1 Kg/Ton
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Desarrollo de una vacuna
multiepitópica contra el virus de
influenza aviar A-H5N1 en base a
herramientas inmunoinformáticas
L
AUTORES:
Manuel Ramirez, David Requena, Hugo Valdivia-Olarte,
Carlos Bueno, Luis Enrique Saravia, Reynaldo Ponce,
Manolo Fernández-Díaz, Mirko Zimic.
Farmacológicos Veterinarios S.A.C
(FARVET S.A.C)
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a gripe aviar es una enfermedad infecciosa viral de las
aves. El virus de la influenza aviar infecta no sólo a las aves
silvestres, sino también a las aves de corral domésticas y
causan brotes a gran escala, generando repercusiones
en la economía local, mundial y el comercio internacional. La
mayoría de los virus de la gripe aviar normalmente no afectan
a los humanos, sin embargo existen subtipos que sí lo logran,
como el A-H5N1 y A-H7N9, generando graves consecuencias
[1]. Se calcula que en el mundo han muerto cerca de 800
millones de aves de diferentes especies [2].
Para prevenir la infección efectiva con el virus de la influenza se
recurre al uso de vacunas. En general, el desarrollo de vacunas
convencionales (vivas, atenuadas) es un proceso que puede
tomar entre 10 a 15 años. Además del prolongado tiempo
de desarrollo, una de las mayores limitantes de las vacunas
compuestas por virus atenuados es el riesgo de reactivación
del patógeno. Frente a ello, existe otro tipo de vacunas basadas
en proteínas recombinantes, las cuales son más seguras.
Sin embargo, estas incluyen un alto costo de producción y
generalmente se limitan a un número reducido de antígenos
empleados, por lo cual no alcanzan una efectividad óptima.
En estos últimos años, el Laboratorio FARVET S.A.C. ha venido
a v e s / c e r d o s
desarrollando una investigación novedosa y pionera en
inmunoinformática aviar, la cual se basa en conocimientos de
genómica, bioinformática, biología molecular e inmunología
aviar. Como primeros resultados, ha logrado la predicción de
epítopes inmunogénicos de diversas proteínas de la influenza
aviar A-H5N1 y el desarrollo de una proteína multiepitópica
potencialmente protectiva contra la gripe aviar.
La gripe aviar
El virus de la influenza A es un virus segmentado, cuyo genoma
está compuesto de 8 segmentos de RNA de una sola cadena
codificante en sentido negativo. Tres de estas proteínas
se expresan en la membrana y son incorporadas sobre la
envoltura del virión: Hemaglutinina (HA), Neuraminidasa
(NA) y la proteína matriz (M1 y M2). La bicapa lipídica del virus
es una estructura de mosaico que incluye lípidos saturados,
no saturados, colesterol y componentes derivados de la
membrana plasmática del huésped. Incluye además otras
cinco proteínas: la polimerasa B2 (PB2), la polimerasa A (PA),
la proteína de nucleocápside (NP), la polimerasa B1 (PB1) y la
proteína no estructural (NS1 y NS2) [3] (Figura 1).
El complejo de mayor de histocompatibilidad
El Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), juega un
rol importante en la respuesta inmunológica mediante la
presentación de fragmentos (epítopes) de bacterias, virus
y/o parásitos a los linfocitos [4]. Los epítopes son la mínima
unidad inmunológica capaz de estimular una respuesta
inmune. Luego de darse el reconocimiento de los epítopes y la
formación del complejo CMH-epítope, estos son presentados
a los receptores de los linfocitos T. Las moléculas del CMH son
de dos tipos: clase I y clase II, los cuales producen la activación
de los linfocitos CD8+ y CD4+, respectivamente (Figura 2).
Inmunoinformática
La inmunoinformática es un área novedosa, que consiste en
la aplicación de la bioinformática y la inteligencia artificial
para el estudio del sistema inmunológico. Esta disciplina
emergente aborda aspectos importantes de inmunología y
vacunología, basándose en el análisis de grandes bases de
datos de pruebas experimentales para desarrollar métodos
de predicción. Ello permite obtener candidatos con mayor
probabilidad de éxito, permitiendo reducir el número de
pruebas experimentales necesarias [5]. Entre sus ventajas, la
inmunoinformática permite la identificación computacional
de potenciales epítopes, mediante la predicción de afinidad
entre un péptido cualquiera y el CMH y bajo la hipótesis que
seleccionar a los péptidos con buena afinidad con el CMH
predispone a una posterior presentación a los linfocitos T y el
desarrollo de una respuesta inmune efectiva [6].
Figura 1. Estructura del virión del virus de la influenza A.
A
b
Figura 2. A. Estructura 3D del Complejo Mayor de Histocompatibilidad
Tipo I conteniendo un epítope en el surco, el cual está conformado
por la subunidad alfa. B. Estructura 3D del Complejo Mayor de
Histocompatibilidad Tipo II conteniendo un epítope en el surco, el
cual está conformado por las subunidades alfa y beta.
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MATERIALES Y METODOS
Secuenciamiento de los genes del CMH I y II del pollo Cobb
Se realizó el secuenciamiento de los genes de las cadenas alfa
y beta que conforman el CMH del pollo Cobb, tanto para la
clase I y como para la clase II. Este procedimiento se realizó
siguiendo el protocolo estándar del secuenciador de ADN 454
GS Junior de Roche en el laboratorio de Biología Molecular de
FARVET S.A.C. Un total de 6 animales fueron muestreados en
distintas granjas ubicadas en Chincha, ciudad importante en la
crianza de pollos ubicada en el sur de Perú.
Fechas
Predicción de epítopes de alta afinidad al CMH I y II del pollo
Cobb
Se analizaron 1536 secuencias de aminoácidos disponibles en
el Genbank, correspondientes a las proteínas del virus de la
influenza aviar A-H5N1. De ellas, se realizó la predicción de
afinidad al CMH-I y CMH-II. De este análisis, se identificaron
péptidos con alta afinidad (SB), con baja afinidad (WB) y no
afines (NB) al CMH. Adicionalmente, se puso especial atención
en las proteínas Hemaglutinina (HA) y Neuraminidasa (NA).
Se compararon los péptidos SB predichos teóricamente en
estas proteínas con los epítopes con evidencia experimental
reportados en literatura.
Diseño de proteínas multiepitópicas
Los epítopes teóricos seleccionados para el CMH clase
I fueron concatenados linealmente en una sola cadena
proteica, llamada “proteína multiepitópica”. Esto se realizó
análogamente para el CMH clase II (Figura 4). La posición
de los epítopes en la proteína multiepitópica se organiza de
tal manera que la interfase entre dos epítopes no origine
un péptido SB que pueda interferir con la respuesta inmune
deseada. Para producir las proteínas multiepitópicas de
manera recombinante, se diseñaron genes sintéticos en
plásmidos. Estos genes fueron clonados y expresados como
proteínas recombinantes en E. coli.
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Suero pre-inmune y plasma de 5 pollos al
azar,
Día 8
Obtención de suero de 4 animales de cada
grupo.
Día 15
Sacrificio de 4 animales de cada grupo de la
primera dosis.
Día 15
2da dosis de la vacuna multiepitópica MIIB.
Día 21
Sacrificio de 4 animales de cada grupo de la
segunda dosis.
Día 28
Sacrificio de 5 animales de cada grupo de la
segunda dosis
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Del secuenciamiento de los genes del MHC de pollo Cobb, se
identificaron 12 secuencias de MHC clase I y 11 secuencias de
MHC clase II. Las secuencias de MHC clase I fueron alineadas
para determinar la similaridad entre las secuencias y la
obtención de los alelos más frecuentes en la población de
pollos Cobb. Se obtuvo un alelo más abundante para el MHC
clase I y 3 alelos para el MHC clase II.
De la predicción de epítopes afines a los alelos más frecuentes
del CMH I, se obtuvo un total de 18 epítopes WB (de baja
afinidad) en las proteínas PB2, NP, PA, HA, M1, PB1 (Tabla
2). Análogamente, de las predicciones de epítopes afines a
los tres alelos de MHC clase II, se obtuvieron 40 epítopes SB
(Strong Binding) de la proteína Hemaglutinina y 18 epítopes
SB (Strong Binding) de la proteína Neuraminidasa.
Al finalizar el ensayo de vacunación, se realizó el ensayo de
ELISA para todas las muestras del grupo control y el grupo
vacunado. En el caso del grupo control positivo se usó el
kit comercial ChR para detectar anticuerpos específicos de
influenza.
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Día 1
Tabla 1. Cronología del ensayo de la proteína multiepitópica
MIIB.
Pruebas experimentales
La inmunización se realizó en una población experimental de
pollos Cobb SPF de aproximadamente 3-4 meses de edad y
2Kg de peso. Esta se dividió en dos grupos: un grupo vacunado
(14 pollos) y un grupo control (12 pollos). La proteína MIIB fue
administrada en conjunto con buffer urea 8M con 100mM de
imidazol, mientras que el placebo consistió en urea 8M con
100mM de imidazol. En el día 1 se obtuvo suero pre-inmune
y plasma. El monitoreo se realizó durante 28 días, en los
cuales el día 1 y el día 15 se realizaron la primera y la segunda
inmunización, respectivamente (Tabla 1).
14
Actividad realizada
a v e s / c e r d o s
PROTEINAS
NUMERO DE
SECUENCIAS
TAMAÑO DE
SECUENCIAS
HA
2091
567
M1
1865
252
M2
1419
97
NA
1297
496
NP
1732
225
NS1
1437
121
NS2
1280
716
PB1
1318
756
PB2
1157
759
TOTAL
15367
Tabla 2. Muestreo de las proteínas correspondiente al
proteoma del virus de influenza H5N1, usadas para la
predicción de epítopes en el CMH I.
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Tras la comparación de los epítopes experimentales y los predichos computacionalmente, se observó coincidencia en secuencia
entre ambos. Esto se puede ver como sobrelapamiento en la Figura 3, lo cual refuerza la predicción mediante evidencia
experimental.
Figura 3. Comparación de los epítopes teóricos obtenidos en el proyecto contra los experimentales para el caso de la proteína
Neuraminidasa. En los recuadros rojos se puede observar que existe sobrelapamiento entre los epítopes teóricos (color Rojo,
Rosa y Celeste) contra los epítopes experimentales reportados (color Azul).
En el diseño de la proteína multiepitópica se obtuvieron de 3 secuencias de ADN (MIA, MIB y MIIB). Del proceso de producción
de las proteínas, sólo se logró expresar y purificar la proteína MIIB, la cual se usó en las pruebas experimentales y los ensayos
inmunológicos.
En la inmunización, a partir del séptimo día se detecta una estimulación de anticuerpos, la cual fue en aumento los días 14, 20
y 28. En todos los casos, se evidencia que la proteína MIIB presenta mayores niveles de anticuerpos respecto al grupo control.
Además, se observa que los títulos de anticuerpos del grupo control están alrededor del cut-off (Figura 4).
Figura 4. Medición de niveles de anticuerpos en los 28 días de ensayo de la proteína multiepitópica MIIB.
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Finalmente, los resultados obtenidos en las pruebas de ELISA para el grupo pre-inmune, control positivo y la proteína MIIB,
mostraron que se obtuvo un mayor número de anticuerpos contra la proteína multiepitópica MIIB (Figura 5).
Figura 5. Título de anticuerpos contra la proteína multiepitópica MIIB y su comparación con los controles.
CONCLUSIONES
La proteína multiepitópica ha sido capaz de levantar una
respuesta de tipo humoral en las aves inmunizadas. Este
es un resultado alentador que refuerza el interés de seguir
evaluando este tipo de antígenos a nivel de protección
frente a una infección.
FINANCIAMIENTO
Este estudio ha sido financiado gracias al apoyo del FINCyT
(Convenio
N°
147-FINCyT-FIDECOM-PIPEA-2012),
el
laboratorio FARVET S.A.C. y con colaboración de la Universidad
Peruana Cayetano Heredia.
REFERENCIAS
1.http://www.who.int/mediacentre/factsheets/avian_
influenza/es/
2.http://www.maplarevista.pe/2015/06/la-influenza-aviar-yla-bioseguridad.html
3.http://viralzone.expasy.org/viralzone/all_by_species/6.
html
4.Abbas, A.B.; Lichtman A.H. (2009). «Ch.3 Antigen capture
and presentation to lymphocytes». Basic Immunology.
Functions and disorders of the immune system (3rd edition).
Saunders (Elsevier).
5.Flower DR. Towards in silico prediction of immunogenic
epitopes. Trends in Immunology. 2003; 24(12):667-74.
6.Ole Lund, Morten Nielsen, Claus Lundegaard, Can Kesmir
and Soren Brunak. Immunological Bioinformatics. 2006.
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Permeabilidad del intestino:
La relación entre un tracto
intestinal saludable y un cerdo
saludable
Introducción
E
AUTOR:
Daniel Nelson,
Director Técnico Zoetis, USA
l tracto gastrointestinal de los cerdos presenta una
superficie extensa que proporciona el contacto directo
entre el cerdo y una gran variedad de nutrientes,
microbios y toxinas exógenas. El intestino debe de
permitir el intercambio de nutrientes entre el lumen intestinal
y la circulación sistémica, mientras que al mismo tiempo
previene la penetración de organismos patógenos y de
compuestos tóxicos (Gaskins,1997).
El tracto gastrointestinal es el “órgano” más grande del
sistema inmune. Alrededor del 25% de la mucosa intestinal se
compone de tejido linfoide y más del 70% de todas las células
inmunes se encuentran dentro del intestino (Gaskins,1997).
El tracto gastrointestinal también es un gran utilizador de
energía. Se ha estimado que debido a su rápida tasa de
reciclaje, el tracto gastrointestinal utiliza aproximadamente el
50% de las necesidades energéticas de mantenimiento de un
cerdo.
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El reciclaje ó la renovación celular normal (una vez cada 3 - 6
días), ayuda a minimizar la oportunidad para la colonización
por parte de microorganismos patógenos. Sin embargo, las
enfermedades y el estrés aumentan la tasa de renovación de
las células epiteliales.
Durante un desafío a la enfermedad o períodos de estrés, se
desvía energía y nutrientes hacia el intestino para reponer las
células intestinales, lo cual resulta en una desaceleración del
crecimiento del cerdo.
El daño al epitelio intestinal debido a enfermedades y al estrés
puede también reducir la absorción de nutrientes y disminuir
la actividad enzimática, resultando en una conversión
alimenticia más pobre. El daño a las células del epitelio
intestinal también puede reducir la función de la barrera
intestinal, lo que puede resultar en diarreas y aumentar el
riesgo de alta morbilidad y mortalidad.
Estrés por calor
Aunque no se ha documentado en gran detalle, es bien
sabido que en los cerdos pueden llegar a experimentar estrés
por calor durante períodos de altas temperaturas medio
ambientales.
Como resultado de ello, el desempeño de los cerdos se
deteriora. Los mecanismos biológicos subyacentes que
son responsables del estrés por calor como resultado de
la exposición a altas temperaturas se inician en el tracto
gastrointestinal.
La hipertermia puede dañar el tracto
gastrointestinal
Como los animales de sangre caliente están expuestos a
temperaturas ambientales superiores a su temperatura
neutral, el cuerpo reacciona tratando de disipar el calor
interno. La hipertermia de todo el cuerpo causa una reducción
en el flujo de sangre al tracto gastrointestinal (Kregel et al.,
1988). Esto permite una mayor proporción del flujo cardíaco
al llegar a la periferia para la disipación de calor (Rowell,1974).
Sin embargo, la desviación del flujo de sangre desde el tracto
gastrointestinal hacia la periferia puede resultar en hipoxia
celular intestinal (Halletal.,1999), agotamiento del ATP,
acidosis, y disfunción celular (Gisolfi, 2000).
Combinadas, estas agresiones celulares pueden alterar
la barrera gastrointestinal, permitiendo que ingresen
compuestos nocivos al torrente sanguíneo.
La liberación de corticoesteroides inducidas por
el estrés incrementa la permeabilidad del tracto
gastrointestinal
Meddings y Swain (2000) informaron de un aumento en
la permeabilidad epitelial en todas las regiones del tracto
gastrointestinal después de someter los animales a estrés.
También reportaron que la elevada permeabilidad epitelial
fue mediada por los corticoides suprarrenales, como el
aumento en la permeabilidad epitelial inducido por el estrés
desapareció después de una adrenalectomía o el bloqueo
farmacológico de los receptores de glucocorticoides en
animales de prueba.
Meddings y Swain (2000) también demostraron que el
tratamiento con dexametasona de los animales del grupo
control aumentó la permeabilidad del tracto gastrointestinal
y de manera similar al efecto del estrés.
Una elevada permeabilidad del intestino aumenta
la absorción de lipopolisacáridos
Los intestinos contienen normalmente grandes cantidades
de lipopolisacáridos altamente tóxicos (LPS o endotoxina)
desprendidos de las paredes de bacterias intestinales
(Sakurada y Hales, 1998). Es normal que pequeñas cantidades
de LPS crucen la barrera intestinal.
Sin embargo, un gran aumento en la concentración de LPS
en la sangre es un indicador de daño a las células del epitelio
intestinal y de una elevada permeabilidad del intestino.
La absorción de LPS induce la liberación de
citoquinas y reduce la disipación de calor
Niveles por encima de una concentración normal de LPS en la
sangre son perjudiciales.
Elevados niveles de LPS en sangre se ha demostrado que
reducen la contractilidad cardíaca. Esto reduce la tolerancia
al calor al limitar la capacidad cardiaca (Abel, 1989). Además,
la concentración elevada de LPS en la sangre estimula la
liberación de citoquinas y aumenta la concentración en suero
de las citoquinas TNF-alfa y IL1-alfa (Hack y cols., 1989).
Las citoquinas elevan el punto de ajuste hipotalámico de la
temperatura corporal.
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Las citoquinas activan los mecanismos termorreguladores
dentro del cuerpo que actúan para reducir la pérdida de calor
(por ejemplo, reduciendo el flujo sanguíneo hacia la piel) y
puede aumentar la producción de calor del cuerpo induciendo
fiebre (Hull et al., 1993).
Para los cerdos que sufren estrés por calor, la liberación de
citoquinas no es útil ya que las citoquinas son antagónicas
hacia la disipación del calor corporal.
Los antibióticos en la dieta disminuyen el daño a la
mucosa intestinal y la permeabilidad
Gathiram et al. (1987) exploró la relación entre los antibióticos
alimentarios y la permeabilidad del intestino medido por la
concentración plasmática de LPS. En este estudio, a primates
se les dio una dosis oral, no absorbible de antibióticos durante
5 días consecutivos antes de ser anestesiados y sometidos a
estrés por calor. Otro grupo de primates anestesiados sirvieron
como controles. Como la temperatura rectal aumentó de
99.5 ° F a 112,1 ° F, la concentración plasmática de LPS de los
animales en el grupo control aumentó significativamente (P
<0,01) a partir de 0,044 ng / ml a 0.308 ng / ml.
La concentración plasmática de LPS de los animales
alimentados con antibióticos se inició a 0.007 ng / ml y se
mantuvo sin cambios a medida que la temperatura rectal
aumentó. El antibiótico en la dieta mejoró los efectos nocivos
del estrés por calor en el tracto gastrointestinal. Del mismo
modo, la investigación llevada a cabo por Bynum et al.
(1979) demostró una mejor supervivencia al golpe de calor
en perros después de la reducción del número de bacterias
gastrointestinales.
La Bacitracina Metileno Disalicilato (BMD) puede
reducir la permeabilidad intestinal
La BMD ha sido reconocida por mucho tiempo como el aditivo
de “elección” para su uso en dietas de cerdos y aves de corral
durante los meses calurosos del verano. La capacidad de
mejorar el rendimiento de la Bacitracina bajo condiciones de
estrés por calor se demostró por Forma y Wang (1991).
observación de que la producción de calor en ayunas se redujo
significativamente en las gallinas suplementadas con BMD en
un 4,1% y un 7,6%en los medio ambientes con temperaturas
de 68º F y 93,2º F respectivamente.
Como resultado, la permeabilidad intestinal aumenta, lo que
permite flujos anormalmente altos de LPS y otras toxinas del
intestino para entrar en la sangre.
Los LPS inducen la liberación de citoquinas y deprimir
el rendimiento cardíaco, cada uno de los cuales actúa
independientemente para elevar la temperatura interna del
cuerpo, exacerbando el estrés por calor que el animal está
sufriendo.
La naturaleza cíclica del estrés térmico
El estrés térmico ambiental reduce el flujo de sangre al tracto
gastrointestinal y eleva la concentración plasmática de cortisol.
Estos cambios actúan para dañar las células epiteliales del
tracto gastrointestinal, lo que resulta en la muerte celular y en
la apertura de las uniones estrechas de células.
Resumen y Aplicación
La Bacitracina Metileno Disalicilato (BMD) en la dieta no se
absorbe. La BMD embota la naturaleza cíclica del estrés por
calor a través de su actividad antimicrobiana en el intestino. La
Bacitracina reduce la permeabilidad del intestino y promueve
un intestino sano.
Un intestino sano actúa como una barrera de defensa contra
las endotoxinas bacterianas tóxicas, reduciendo su absorción.
Como resultado, los cerdos que consumen dietas
suplementadas con BMD se desempeñan de manera
más eficiente que sus contrapartes no suplementados,
especialmente durante los períodos de estrés.
En este experimento con un diseño factorial 2 x 2, gallinas
fueron sometidos a un medio ambiente termo neutral a
una temperatura ambiente de 68º F ó a una temperatura
medio ambiental de 93,2ºF, con la mitad de las aves en cada
tratamiento experimental siendo suplementadas con BMD.
El rendimiento de las gallinas estresadas por calor y
suplementadas con BMD fue significativamente mejor, con
mejoras de 66,3% en la ganancia de peso,5,9% de mejora en
conversión alimenticia, un 15,4% de mejora en el número de
huevos, y un 16,9% de mejora en la masa total de huevos
en comparación con gallinas sometidas a estrés por calor
no suplementadas. Además, y aún más fascinante, fue la
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