Imunidade das superfícies mucosas e imunomodulação através da nutrição em Medicina Veterinária Apesar da enorme variedades dos mecanismos de defesa nos tecido, é na pele que os Micro-organismos são primeiramente encontrados e destruídos. Apesar de mais óbvia, a pele não é a maior área de exposição. As mucosas intestinais e respiratórias são 200 vezes maiores Os principais mecanismos de proteção estão representados pela imunidade inata: Barreiras físicas: descamação, pH e dessecação.Também uma flora bacteriana residente. A flora do trato digestivo + órgãos linfoides secundários hipoplásicos, são a defesa primordial nos animais gnotobiótipos (não possuem flora bacteriana). Nos animais com estômago simples, o pH baixo possui efeito bactericida e virucida, variando de acordo com a espécie e o seu tipo de refeição. No intestino a flora bacteriana residente mantém tanto o pH, quanto a pressão de O2, baixas , sendo influenciada indiretamente pela dieta. São nos órgãos do sistema digestivo a principal área de absorção e atuação dos pro bióticos relacionados a imunomodulação. Produzindo grandes quantidades de ácidos láticos e butiricos bacteriostáticos, responsaveis pelo controle de patógenos potenciais. A lizozima, e os peptídeos criptidinas são secretados na mucosa gástrica e estão relacionadas as defensinas, sendo tóxicos para as bactérias. GALT –Tecido linfóide associado ao trato gastro intestinal No sistema urinário a lavagem e o baixo pH, são uma proteção adequada. A glândula mamaria possui diversos tipos de defesa, como a formação de um tampão de ceratina, secreção de lacteninas, lactoferrinas e lactoperoxidase (+ íons tiocinato). Células fagocíticas O trato respiratório, permitinde acesso irrestrito do ar ao interior dos alvéolos.Utilizando para sua proteção um filtro (turbulência mais muco) , com propriedades antisépticas devido a lizozima e a IgA. BALT e NALT –Tecido linfóide associado ao trato respiratório Sendo posteriormente digerido ou serem fagocitadas por macrófagos alveolares. Órgãos linfoides onde há a atuação da imunidade nas superfícies mucosas. •Órgãos linfóides primários: Produção, diferenciação e maturação de linfócitos B e T. Timo, medula óssea, bursa de fabricius e placas de Peyer. •Órgãos linfóides secundários: Ambiente no qual os linfócitos interagem entre si, com outras células e antígenos. Linfonodo, baço e MALT Os tecidos linfoides nas superfícies mucosas, são divididos em 2 grupos: • Locais de processamento e início das respostas (Sítios indutores). Tecidos mucoides, presentes em alguns tecidos (tonsilas, placas de Peyer,apêndice do intestino e outros), que possuem os componentes do inicio da resposta imune,celulas B, T e dendríticas. E células M (microenvoltório), que absorvem Ag’s do lúmen e agem como células apresentadoras de Ag’s. • Locais onde os Ac e as respostas celulares são montadas (Sítios efetores). Responsáveis por grande pare da IgA produzida e pelas células plasmáticas isoladas,encontradas nas paredes intestinais, brônquios, glândulas salivares e vesícula biliar. É o local onde há crescimento e diferenciação das células B e T, e posterior migração para os linfonodos regionais e para os vasos linfáticos e circulação sanguínea. Resultando no povoamento não só do trato intestinal, como do respiratório, urogenital e gland. mamárias. Assim a sensibilização de um local superficial permitem o desenvolvimento de respostas secundárias em locais distantes do foco inicial. Os mecanismos imunológicos protetores de superfície são formados principalmente pelos anticorpos, IgA, IgE, IgM e IgG. IgA e Igm no processo de exclusão Imune, predominante nas secreções de superfície, sendo Th2 as células predominantes, através da síntese de citocinas. É predominante nas mucosas, sendo IgA a principal imunoglobulina atuante, com função de neutralizar e prevenir a aderência de antígenos (principalmente bactérias e vírus) Sintetizada e secretada por plasmódios –estimulada por citocinas de Th2 • IgE e IgG, na destruição de Ags por eliminação imune. É ativado pois a IgA não consegue ativar o sistema complemento, não destruindo os Ags que penetram a barreira mucosa.São encontrados predominantemente nos tecidos linfoides e nas superfícies corpóreas e não no linfonodo e braço. Atuando na destruição de antígenos que penetram a barreira epitelial, desencadeando resposta inflamatória, IgE fornece um claro apoio a IgA Mecanismo de captação do antígeno: Placas de Peyer e Células M associadas ao epitélio do folículo. Ligadas a mastócitos. Captação de antígenos por endocitose e fagocitose Transporta para antígeno do lúmen para lâmina própria –transcitose. As respostas envolvem degranulação rápida de mastócitos e liberação de vasodilatadores potentes no tecido circundante. Imunomodulação O sistema de defesa do organismo é um exemplo de sistema auto-regulado. A auto-regulação do sistema imune é feita através da mediação de inibidores ou estimuladores, em que podemos intervir com medicamentos e outras substâncias. O que é imunomodulação? A definição refere-se à ação que a medicação exerce sobre os processos de auto-regulação que dirigem o sistema imune. Inibir X Estimular Sistema Imune Essa intervenção pode ser feita de diversas maneiras, tais como: Medicamentos Nutrição Potencialização ou supressão de suplementos do sistema imunológico Transfusões Imunomodulação através da nutrição O funcionamento adequado do sistema imune é fortemente influenciado pelo estado nutricional do organismo. Ingestão inadequada Efeito supressor de funções imunes. Diversos nutrientes apresentam propriedades moduladoras do sistema imunológico Arginina, Glutamina, Ácidos graxos Nucleotídeos Vitaminas Entre outros... Relação entre estado nutricional e função imunológica Pesquisada envolvendo determinados nutrientes que atuam desempenhando melhoria da resposta imune, apontando expectativas na proteção do organismo Dietas imunomoduladoras Aproveitam a ação conjunta desses nutrientes para auxiliar o tratamento de pacientes em algumas situações em que há alterações metabólicas, Infecções, doenças auto-imunes ou de outras doenças como o câncer Dietas imunomoduladoras Apesar de alguns deles serem produzidos pelo organismo humano, como é o caso da arginina e da glutamina, em casos de estresse a suplementação com esses aminoácidos torna-se essencial. O funcionamento do sistema imune pode ser influenciado Macronutrientes como proteínas, lipídios e carboidratos Micronutrientes, como as vitaminas e os minerais As vitaminas A, C e E Importantes antioxidantes necessários para o organismo pois protegem as células, inclusive do sistema imune, dos danos causados pelos radicais livres. Aumento da: Produção de anticorpos, Proliferação de linfócitos, A atividade de células exterminadoras naturais (natural killer) e a atividade fagocítica de macrófagos, Produção de citocinas pró-inflamatórias, entre outros. Em roedores e aves, a suplementação com vitamina E acima dos padrões recomendados pela NRC (2006) aumentou a função imunológica intestinal ao aumentar a produção de IgA secretora (Laflamme, 2008). IMPACTO DA NUTRIÇÃO VITAMÍNICA SOBRE A RESPOSTA IMUNOLÓGICA DAS AVES Rutz,Fernando; Bermudez, Viviane Lorenzato; Pan, Ederson Adriano; Fischer, Geferson Vitaminas- São nutrientes essenciais que atuam em mais de 30 reações metabólicas celulares (Marks, 1979). Agem como imunomoduladores Nesse trabalho, os autores observaram a influência da nutrição vitamínica na determinação da resistência a doenças das aves e sua relação com a produção animal. Sistema Imulógico das aves: R. Imune Celular/R. Imune Humoral Órgãos linfóides, por exemplo: Bursa de Fabricius e baço. Estruturas não linfóides distribuídas pelo organismo(barreiras) Vitamina E pode ser encontrada na forma natural ou sintética. óleos vegetais, ovos, fígado, legumes e, em geral, plantas verdes. Função mais conhecida: anti-oxidante natural A inoculação de vitamina E no ovo resultou no aumento das respostas imunes humoral e celular. A vitamina E neutraliza o efeito autodestruidor que o oxigênio reativo exerce ao manter a integridade celular (Finch e Turner, 1996). O oxigênio reativo causa lesões ao tecido celular e adjacentes ao destruir agentes invasores. O mecanismo de ação alternativo da vitamina E junto ao sistema imunológico está relacionado com a sua participação na síntese de eicosanóides( modulam a produção e prostaglandinas e leucotrienos) Protaglandinas: Imunosupressoras X Leucotrienos: Estimulantes do SI Influência da Vitamina E na dieta Quanto maior a taxa de vitamina E: maior a síntese de interferon no organismo(inibição da replicação viral) Aumento na resposta de anticorpos e macrófagos, além de melhorar a qualidade das aves pós-eclosão(quando seus ovos são inculados) Houve redução da mortalidade dos animais por E.Coli Sugeriram o uso das vitaminas junto às vacinas(como suplemento dietético, ou junto à vacina por si só) Estimula a proliferação de linfócitos T, particularmente as “helper Tcells” (Tanaka et al., 1979), inibe o efeito de substâncias que impedem a mitogênese de linfócitos T (Corwin e Gordon, 1982) e influencia positivamente a cooperação entre linfócitos T e B (Tanaka et al., 1979). A suplementação com vitamina E propiciou um maior ganho de peso e menor presença de lesões no ceco do que em frangos não imunizados (Benefício econômico) Vitamina A Encontrada em cenoura, tomate, batata doce, fígado, verduras, frutas, ovos. Manutenção da mucosa das membranas e funcionamento das glândulas adrenais para produção de corticosteróides (prevenção de doenças). Suplementação da vitamina A em frangos: aumento de anticorpos e linfócitos. Agindo através de receptores para o ácido retinóico, aumenta a resposta de linfócitos T para antigeno específico (Halevy et al. 1994) Aumenta a produção de citocinas, blastogênese de linfócitos, células natural killer e fagocitose Deficiência de vitamina A: redução da atividade do SI, como aumento na freqüência e severidade de infecções bacterianas, virais e de protozoários ao animal. A deficiência, ou o excesso de vitamina A pode prejudicar igualmente a imunocompetencia. Vitamina D fornecida através da dieta ou produzida na pele por irradiação do 7desidrocolesterol por ação da luz ultravioleta Encontrada em: atum, sardinha, gema de ovo, iogurte. Deficiência: em mamíferos, redução na ativação de macrófagos, quimiotaxia e produção de citocinas (Aslam et al., 1998) Em aves, pode ser identificada por raquitismo, redução no transporte intestinal de cálcio, hipocalcemia Em frangos de corte a deficiência de vitamina D altera a resposta imunológica: diminuição do peso do timo; redução de macrófagos Conclusão: a deficiência de vitamina D afeta a resposta imune celular Ácido ascórbico(Vitamina C) Melhora a resposta imunológica e a resistência a doenças em aves (Pardue et al., 1985; Rund, 1989) A sua adição na dieta provoca aumento na produção de anticorpos( foi comprovado em aves vacinadas) Encontrado em: frutas cítricas, verduras e legumes Age metabolicamente com a vitamina E(função anti-oxidante); é sinérgica à vitamina E Conclusão do experimento: Constataram que a administração correta de vitaminas e minerais na dieta de frangos pode melhorar o funcionamento do seu sistema imunológico, logo melhoram a qualidade e a produção das aves. O zinco Em baixas concentrações, pode provocar prejuízos para o sistema imune: Atividade de células imunes, Produção de citocinas, como IL-2, IFN-γ, TNF-α, Capacidade proliferativa de linfócitos, dentre outras. O selênio Ajuda a proteína exercer sua função, além de exercer papel antioxidante. Deficiência prejudicar a proliferação de linfócitos, produção de mediadores inflamatórios e reduzir a produção de imunoglobulinas. Em grande quantidade pode apresentar efeito tóxico para as células do sistema imune. O ferro Importante para as funções de células imunes. Deficiência (anemia): atividade fagocítica de células apresentadoras de antígenos, níveis de imunoglobulinas; dificulta a ativação de linfócitos T produção de IL-2 Macronutrientes Carboidratos, lipídios e proteínas Durante a digestão são quebrados em para possibilitar sua absorção e utilização pelo organismo em diversas funções, inclusive na resposta imune. Aminoácidos não-essenciais, ou seja, que são produzidos pelo organismo como a arginina e a glutamina, podem se tornar essenciais em condições de estresse para o funcionamento da resposta imunológica. Glutamina A glutamina é uma importante fonte energética para células do sistema imune Em estados catabólicos, a glutamina plasmática está diminuída, o que causa uma disfunção do SI, pois a falta desse aminoácido diminui a proliferação das células imune. Glutamina É fonte energética para a proliferação de enterócitos; Previne a translocação bacteriana; Contribui para a imunidade intestinal produção de IgA; É essencial para a proliferação de linfócitos T e B; Necessária para a ativação de macrófagos. aumenta a Glutamina Case et al. (2000) verificaram, em cães adultos hipercatabólicos com alimentação normal, que a suplementação de glutamina diminuiu bastante a oxidação de leucina, melhorando seu equilíbrio, e assim preservando as proteínas do corpo. Probióticos Os efeitos protectores do probiótico na saúde em geral são: produz fatores de coagulação, modula a resposta Th1/Th2 (envolvida no equilíbrio alergia/tolerância), promove ação antioxidante, controla microorganismos potencialmente patogénicos, reduz a produção de endotoxinas. No SI humoral: estimula a produção de IgA, inibe a produção de IgE, estimula, modula as respostas de citoquinas. No SI celular: estimula a função dos macrófagos, a proliferação de linfócitos e a actividade das células NK; promove apoptose. As bactérias probiotas ajudam a regular o equilíbrio entre as respostas imunes apropriadas ou não, por aumentarem as respostas das células Th1, e por induzirem citoquinas imunoreguladoras. Nos cães, os probióticos ajudam a controlar a diarreia infecciosa, uma vez que usam a exclusão competitiva, competem pelos nutrientes disponíveis e locais de ligação, e aumentam as respostas imunes específicas e não específicas. Em cachorros suplementados com E. faecium, aumentaram: as concentrações de IgA fecais e circulantes; a proporção das células B maduras e diversos marcadores da função dos linfócitos. Prebióticos Ao estimularem o crescimento das bactérias produtoras de ácido láctico, os prebióticos actuam indirectamente de forma benéfica sobre o SI do hospedeiro. Produzem substâncias com propriedades imunoestimuladoras, estimulam a produção de citoquinas, proliferação de células mononucleares, fagocitose macrofágica e indução de síntese de maiores quantidades de imunoglobulinas, sobretudo IgA. Estudos demonstram que cães que consumiram uma dieta com MOS possuíam tendência de maiores níveis de IgA e de linfócitos séricos, quando comparados com uma dieta controlo sem suplementação. Os MOS podem ser obtidos a partir de parede celular de leveduras (PCL). Em um estudo, a PCL apresentou efeito prebiótico, pela imunoestimulação verificada em oito Beagles adultos. Fez-se quantificação imunofenotípica por citometria de fluxo das subpopulações linfocitárias e populações de linfócitos T e B aumentaram, o que sugere melhoria na resposta imune dos cães. Arginina Aumenta a atividade de células exterminadoras naturais, linfócitos e macrófagos, Ajuda no tratamento de tumores, Melhora a resposta tardia à hipersensibilidade. Metabolismo do nitrogênio e da amônia, Produção de óxido nítrico,(vasodilatação, na multiplicação e ativação celular) ajudando no combate a infecções bacterianas. Entretanto, o uso de arginina deve ser criterioso, pois o excesso da produção de óxido nítrico aumenta a mortalidade em choque séptico. Lipídeos A quantidade e o tipo de gordura alimentar podem modular as funções imunes. Tanto excesso quanto deficiência podem ser perigosos para o sistema imune. Dentre eles destacam-se os ácidos graxos poliinsaturados ômega-6 e ômega-3. Esses ácidos graxos são essenciais. Alteram a expressão de moléculas de superfície Produção de citocinas, Além de participarem na síntese de mediadores inflamatórios, como leucotrienos, prostaglandinas e tromboxanos Mas enfim, Qual o interesse do médico veterinário nessa área? Animais criados em ambientes sanitariamente piores,no caso os animais de produção,podem ter crescimento retardado. Apesar de possuírem um sistema imunológico altamente desenvolvido em situações de stress se tornam vulneráveis. Nutrientes que seriam direcionados para o crescimento do animal ser redirecionados para auxiliar a resposta do sistema imune. Desempenho zootécnico é deprimido. Por isso é interessante estudar a possível influência da nutrição no sistema imune e na resistência dos animais a doenças infecciosas. No desmame,o leitão passa por um grande nível de stress devido vários fatores. Assim a diarréia se torna comum. Esse artigo foi feito em base experimentos nutricionais em leitões pós desmame. Nutrientes que têm papel específico na ação imunomoduladora dos leitões. Zinco (Zn) Prática comum Controle da diarréia nas duas primeiras semanas. Inibir a adesão de E.coli em enterócitos. Cromo (Cr) Estudos Proliferação de linfócitos e Aumento na produção de anticorpos Cobre (Cu) Prática comum Efeito promotor de crescimento em função de sua ação antimicrobiana Ferro (Fe) Prática comum, com cautela! Dados recentes têm demonstrado que doses excessivas de ferro podem tornar os animais mais susceptíveis a doenças, uma vez que há mais Fe disponível para o crescimento do agente bacteriano. Vitamina E Estudos Redução dos níveis plasmáticos de cortisol. Isso pode trazer benefícios para os animais numa situação de desmame,onde há stress Vitamina C Estudos Não é usados mas há trabalhos mostrando que no desmame a suplementação levou a um aumento da concentração de macrófagos de leitões Aumento da produção de IgM no período de Desmame. Conclusão Foi então demonstrado como a nutrição é essencialmente importante para animais de produção. Como também para o tratamento e prevenção de animais de companhia a fim de proporcioná-los mais saúde. É importante que as pesquisas de nutrientes imunomodulares avancem! Bibliografia Fischer,G; Hübner, S.O.;Vargas, G.T. ;Vidor, T. IMUNOMODULAÇÃO PELA PRÓPOLIS Rutz,Fernando; Bermudez, Viviane Lorenzato; Pan, Ederson Adriano; Fischer, Geferson. IMPACTO DA NUTRIÇÃO VITAMÍNICA SOBRE A RESPOSTA IMUNOLÓGICA DAS AVES 7 Embrapa Suínos e Aves 1998. Influência do nível protéico e/ou acidificação da dieta sobre a diarréia pós-desmame em leitões associados aos problemas dos leitões no período pós-desmame. Concórdia. Comunicado 49. Concórdia (Comunicado Técnico Série, 226). 5p. Nutrientes que afetam a imunidade dos leitões Nutrients that affect piglet immunity Andréa Machado Leal Ribeiro, Cátia Chilanti Pinheiro & Mario Gianfelice http://www.iah-online.com/cms/docs/doc38521.pdf Obrigado! Débora Maques Giovana Pavão Lorena Ferrante Maria Eduarda Tozato Nadime Alves