saúde intestinal das aves - evz

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIENCIA ANIMAL
Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS
SAÚDE INTESTINAL DAS AVES
Édilon Sembarski de Oliveira
Orientadora: Maria Auxiliadora Andrade
GOIÂNIA
2012
ii
ÉDILON SEMBARSKI DE OLIVEIRA
SAÚDE INTESTINAL DAS AVES
Seminário apresentado junto à Disciplina
Seminários Aplicados do Programa de
Pós-Graduação em Ciência Animal da
Escola de Veterinária e Zootecnia da Universidade
Federal de Goiás.
Nível: Mestrado
Área de Concentração:
Sanidade Animal, Higiene e Tecnologia de Alimentos.
Linha de pesquisa:
Etiopatogenia, epidemiologia, diagnóstico e controle das doenças infecciosas dos
animais
Orientadora:
Profª. Drª. Maria Auxiliadora Andrade
Comitê de Orientação:
Drª. Eliete Souza Santana
Prof. Marcos Barcelos Café
Goiânia
2012
iii
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 1
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ......................................................................................... 3
2.1 Estrutura e imunologia .............................................................................................. 3
2.1.1 Estrutura celular ..................................................................................................... 4
2.1.2 Estruturas linfoides especializadas ........................................................................ 6
2.1.3 Células do sistema imune inato.............................................................................. 8
2.1.4 Células sistema imune adaptativo .......................................................................... 9
2.2 Desenvolvimento e microbiota intestinal ................................................................. 10
2.2.1 Microrganismo entéricos comensais .................................................................... 11
2.2.2 Microrganismos entéricos causadores de enfermidades ..................................... 13
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................... 19
REFERÊNCIAS ............................................................................................................. 20
1 INTRODUÇÃO
A avicultura brasileira exerce importante papel na economia, tendo sido
registrado um consumo de carne de frango 44,09 per capita e uma exportação 3,8
milhões de toneladas, apenas para carne de frango no ano de 2010 (UBABEF, 2010).
Há grandes avanços na seleção genética nesse setor, o que fez com que
linhagens modernas apresentem uma melhor conversão alimentar, ganho de peso e
desempenho, quando comparadas com aves de uma linhagem não selecionada. As
aves selecionadas também apresentaram maior peso relativo do músculo do peito,
amadurecimento mais precoce do fígado e maiores seções do intestino que as aves
não selecionadas (SCHMIDT et al., 2009).
A seleção de linhagens de frango para uma maior produção de carne
alterou o crescimento relativo dos órgãos em linhagens modernas, em comparação
com linhagens sem seleção. Alterando também a estrutura intestinal da ave moderna,
quando comparada aos seus antepassados. Fazendo com que esta apresente uma
maior densidade e área absortiva no intestino que aves sem seleção (CROOM et al.,
1999).
As aves necessitam de um intestino saudável e capaz de atender as
necessidades de digestão, absorção de nutrientes e de defesa. Funções estas que são
necessárias para que a ave possa expressar todo seu potencial genético e de
desempenho. A saúde intestinal possui grande importância nesse papel, pois
alterações nesta acarretam doenças, diminuição da digestibilidade e desempenho. O
que leva a perdas na conversão alimentar e consequente prejuízos econômicos
relevantes, pois cerca de 66% dos custos totais de produção são gastos na nutrição
das aves (PORTER-JR, 1998).
O intestino funciona como uma barreira física entre o meio interno e o
meio externo. Além de funcionar como uma barreira seletiva, que necessita diferenciar
antígenos de patógenos, antígenos de microrganismos comensais e nutrientes. Para
isto diversos mecanismos imunes e de tolerância são empregados.
Diversos microrganismos vivem de maneira comensal no intestino, estes
podem auxiliar no processo digestivo e competir por sítios de ligação com patógenos.
2
Mudanças no meio intestinal podem predispor o surgimento de doenças, pela
colonização
do
intestino
por microrganismos
patogênicos,
ou
por
bactérias
oportunistas.
O intestino das aves possui diversas particularidades, tanto anatômicas
como funcionais, quando comparado com o intestino de mamíferos. Assim se faz
necessário o conhecimento dessas particularidades, para que seja possível a
compreensão do funcionamento, facilitando o entendimento dos diversos mecanismos
empregados pelo sistema gastrintestinal em doença ou em saúde.
O objetivo dessa revisão é abordar tanto características anatômicas,
quanto imunológicas e de alguns microrganismos, tanto patogênicos quando benéficos,
para que haja uma melhor compreensão da saúde intestinal no processo saúde
doença.
3
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA
2.1 Estrutura e imunologia
O intestino das aves é semelhante ao dos mamíferos, possuindo
entretanto algumas particularidades. O intestino pode ser dividido em intestino delgado
e grosso, sendo o intestino delgado constituído por duodeno, jejuno e íleo, e o intestino
grosso de ceco, colón e cloaca (BACHA & BACHA, 2000).
O epitélio intestinal serve como uma barreira dinâmica, a qual, no decurso
do seu funcionamento normal, mantém regulada a absorção de nutrientes e água,
excluindo os potenciais agentes patogênicos, sendo o intestino a mais importante via
de entrada para os antígenos estranhos (OSWALD, 2005).
Para proteger o hospedeiro contra doenças é essencial que mecanismos
de defesa sejam empregados na superfície da mucosa (BEAL et al., 2006). Estas
defesas incluem os fatores específicos e os fatores não específicos. Os fatores
específicos do hospedeiro são mediados por linfócitos e suas secreções, tais como
anticorpos e citocinas. Os fatores não específicos incluem barreiras físicas, fagócitos,
leucócitos e o sistema complemento. Outro componente importante da linha de defesa
primaria é representado pelas barreiras não especificas como secreções gástricas,
lisozimas e sais biliares, o peristaltismo e a competição por microrganismos comensais
(YUN et al., 2005).
O sistema imune do intestino, em contraste com outros sistemas imunes
luminais, como aqueles protegendo os tratos respiratórios e reprodutivos, deve ser
capaz de diferenciar entre dois tipos de materiais estranhos. Antígenos inofensivos, tais
como proteínas alimentares e bactérias comensais do intestino precisam ser tolerados,
enquanto que antígenos provenientes de patógenos precisam acionar a resposta
imune. Um fino balaço entre resposta e tolerância é essencial para a saúde intestinal
(MOWAT, 2003; BEAL et al., 2006).
Existem pelo menos dois grupos de efeitos que contribuem para o controle
das respostas potencialmente prejudiciais contra antígenos derivados de não patógeno
4
no intestino, a primeira sendo a ausência de resposta devido à falta de exposição de
um antígeno específico (ignorância oral) e o segundo devido a alguma forma de
prevenção ativa ou a modulação de uma resposta (tolerância oral). A exigência de não
responder à maioria do material estranho apresentado no intestino é um recurso que
assinala este ambiente imunológico como único (SMITH & BEAL, 2008).
O intestino é sensível a perturbações e as respostas imunes locais
geralmente levam a manifestações macroscópicas. Os sinais clássicos de uma
resposta imunológica em curso no intestino incluem o aumento da infiltração de
leucócitos na lâmina própria e as mudanças na estrutura do intestino, como a atrofia
das vilosidades e hiperplasia dos enterócitos nas criptas (SMITH & BEAL, 2008; BEAL
et al., 2006). Os antígenos que podem entrar em contato com o intestino incluem
proteínas alimentares, toxinas naturais, microbiota intestinal comensal e patógenos
invasores (OSWALD, 2005).
O intestino possui quatro camadas distintas: a mucosa, a submucosa, a
muscular e a serosa. A camada mucosa inclui o epitélio de revestimento, a lâmina
própria, as glândulas, a muscular da mucosa e os vilos. Os vilos são projeções da
mucosa, estes são recobertos por epitélio colunar simples e estão presentes no
intestino delgado e grosso. São maiores no intestino delgado e diminuem gradualmente
de altura e se tornam mais largos ao longo do intestino. A submucosa é uma camada
de tecido conjuntivo que é mais densa que a lâmina própria, sendo extremamente fina
nas galinhas. A camada muscular consiste de uma camada de músculo liso interna
circular e externa longitudinal, uma terceira camada de músculo liso pode estar
presente nas aves. A serosa recobre todo o intestino consistindo de uma camada de
tecido conjuntivo coberto por mesotélio. Nas aves há ausência de glândulas duodenais
(Glândulas de Brunner), entretanto tecido linfático é particularmente abundante
(BACHA & BACHA, 2000; AUGHEY & FRYE, 2001; FRAPPIER, 2007).
Os vilos são constituídos por três tipos de células funcionalmente distintas:
os enterócitos, as células caliciformes e as células enteroendocrinas (EROSCHENKO,
2008).
2.1.1 Estrutura celular
5
Os enterócitos são as células mais comuns no epitélio intestinal, são
células colunares altas, com uma proeminente borda em escova de microvilos. São
responsáveis por três funções principais, sendo sua função principal a de digestão final
do alimento e transporte transepitelial dos nutrientes a partir do lúmen. Em segundo
lugar, em função da superfície da mucosa do intestino ser a maior parte do corpo em
contato com o ambiente externo, as suas células epiteliais estão expostas a uma
grande variedade de antígenos estranhos e consequentemente compõem uma grande
parte da primeira linha de defesa contra patógenos ingeridos. Atuando como uma
barreira física, que separa o conteúdo luminal das camadas de tecido do meio interno.
Finalmente células intestinais epiteliais passam por um ciclo contínuo de morte celular
e regeneração, eliminando as células danificadas pelo processo digestivo ou agentes
ambientais
nocivos
(MAIORKA,
2004;
OSWALD,
2005;
YUN
et
al.,
2005;
EROSCHENKO, 2008).
Já as Células caliciformes ou células de Goblet estão intercaladas entre os
enterócitos, aumentando em número gradualmente ao longo do intestino. São células
secretoras de mucinas, que possuem como uma de suas funções proteger o epitélio
intestinal da ação de enzimas digestivas e efeitos abrasivos da digesta. A mucina
funciona como uma barreira protetora contra os componentes luminais nocivos,
também atuando como uma barreira contra a translocação bacteriana (MAIORKA,
2004; SMIRNOV et al., 2005; EROSCHENKO, 2008).
A camada de muco faz parte dos vários sistemas de proteção
desenvolvidos pelas células intestinais. Esta é composta por mucinas associadas a
outras proteínas e lipídios, que formam um gel fluido contínuo, rico em bicarbonato e
com a função de promover a manutenção do pH neutro na superfície epitelial
(OSWALD, 2005). A camada de muco tem papel importante contra a ação mecânica,
lubrificando o intestino e, também, na proteção contra infecções, pois funciona como
barreira protetora que impede o contato direto de microrganismos com as células
epiteliais (MAIORKA, 2004). As mucinas são pouco digeridas antes de chegar ao
intestino grosso. Neste local são fermentadas por bactérias entéricas, dessa forma
influenciando o ambiente microbiano intestinal (OSWALD, 2005).
6
A camada de muco está em equilíbrio dinâmico entre a síntese e secreção
de mucina pelas células caliciformes no epitélio intestinal. Muitas substâncias, incluindo
contaminantes de alimentos, hormônios, neuropeptídios e mediadores inflamatórios tais
como as citocinas e lipídios, podem regular a síntese de mucina e induzir sua liberação
(OSWALD, 2005).
As células enteroendócrinas estão distribuídas pelo epitélio dos vilos e
glândulas intestinais. São produtoras de hormônios peptídicos (gastrina, secretina e
colecistoquinina) e monoaminas biogênicas, substâncias essas que participam na
regulação da digestão, absorção e utilização dos nutrientes (MAIORKA, 2004;
EROSCHENKO, 2008).
Células tronco estão localizadas na região das criptas e podem ser
definidas como células proliferativas capazes de se manter, se dividir um grande
número de vezes e produzir células filhas capazes de se diferenciar em várias
linhagens, sendo também capazes de se manter para assegurar a expansão do
número de células tronco requeridas após uma lesão (MARSHMAN et al., 2002).
2.1.2 Estruturas linfoides especializadas
As estruturas linfoides especializadas basicamente possuem um epitélio
especializado contendo células M, que apresentam antígenos presentes no lúmen
intestinal para macrófagos e células dendríticas subjacentes. Em estreita proximidade
com as células M, e com diferentes graus de organização, estão folículos ricos em
linfócitos B e T (BEAL et al., 2006). Fazem parte das estruturas linfoides especializadas
a Bursa de Fabricius, infiltrados linfoides difusos na mucosa, tonsilas cecais, divertículo
de Meckel e placas de Peyer (CHRISTENSEN et al., 2006; SMITH & BEAL, 2008).
Segundo BEFUS et al., (1980), o tecido linfoide do intestino delgado de
frangos é considerado relativamente pouco organizado, quando comparado com o do
intestino grosso. O tecido linfoide associado ao intestino compreende células linfoides
residindo no epitélio e distribuídas na lâmina própria. Estas células linfoides são
compostas de 80% linfócitos, 10 a 15% monócitos, cerca de 5% de outras células
mononucleares e menos de 1% de leucócitos polimorfonucleares e células plasmáticas.
7
Estas células agem em locais efetores, assim como em estruturas linfoides
especializadas localizadas em locais estratégicos ao longo do intestino, responsáveis
pela indução da resposta imunitária. (YUN et al., 2000; MOWAT, 2003; BEAL et al.,
2006).
As placas de Peyer compreendem agregados linfóides, encontradas na
submucosa ao longo do intestino delgado e fornecem um local importante para o
contato entre antígenos e tecidos linfoides. São semelhantes as placas de Peyer dos
mamíferos em muitos aspectos (BEFUS et al., 1980; MOWAT, 2003; YUN et al., 2005).
As placas de Peyer presentes nas aves se desenvolvem de uma a duas
estruturas em pintos de dez dias para cinco estruturas difusamente espalhadas no
intestino de aves de 16 semanas de idade. Com o envelhecimento da ave o número de
placas de Peyer declina para apenas uma as 58 semanas, localizada próxima a junção
ileocecal. As placas de Peyer possuem epitélio linfoide distinto com células M com alta
atividade de picnócitos, folículos e uma zona subepitelial e central semelhante as
tonsilas cecais (BEFUS et al., 1980).
A rota mais aceita para a apresentação de antígenos para linfócitos T
ocorre nas placas de Peyer através das células M, entretanto rotas alternativas podem
ser tão importantes quanto. Algumas destas são: a difusão do antígeno pelo sangue
para tecidos linfoides periféricos; transferência de antígeno para o fígado através da
veia porta, e apresentação de antígeno às células T por enterócitos ou células
apresentadoras de antígeno profissionais na lâmina própria (MOWAT, 2003).
A Bursa de Fabricius é essencial para o desenvolvimento normal dos
linfócitos B em aves e um importante meio pelo qual os antígenos ambientais
estimulam o sistema imunitário. É colonizado durante a vida embrionária por um
número limitado de precursores de células B (MOORE & OWEN, 1966; EKINO, et al.,
1985; RATCLIFFE, 2006).
Após eclosão, antígenos do lúmen intestinal são facilmente absorvidos e
depositados na parte medular dos folículos da Bursa. A Bursa está intrinsecamente
exposta ao conteúdo próximo à cloaca através do duto da Bursa. Embora o
desenvolvimento da Bursa antes da eclosão ocorra na ausência de antígeno exógeno,
8
o desenvolvimento de células B após a eclosão pode ser influenciado pela presença de
antígenos do meio ambiente (SCHAFFNER et al., 1974; RATCLIFFE, 2006).
Tonsilas cecais é o tecido linfoide de maior importância no ceco e
constituem a maior coleção de linfócitos associados ao intestino no frango. Linfócitos
em tonsilas cecais consistem de 45 ± 55% de linfócitos B e 35% de linfócitos T e estão
envolvidos nas funções, tanto da produção de anticorpos, como das ações mediadas
por células imunitárias (BEFUS et al., 1980).
Anatomicamente, tonsilas cecais estão localizadas na junção ileocecal e
não estão presentes no momento da eclosão, mas se desenvolvem pouco depois. Sua
maturação imunológica e tamanho são dependentes do grau de estimulação antigénica
no intestino (YUN et al., 2005).
2.1.3 Células do sistema imune inato
Os macrófagos são células encontradas em todos os tecidos do corpo.
Realizando diversas funções celulares, que permitem eliminar microrganismos
invasores e células neoplásicas. Os principais papéis de macrófagos estão na
fagocitose e na apresentação de antígenos. Estas células expressam diversas
moléculas de reconhecimento de padrões na sua superfície, a fim de detectar agentes
patogênicos. Também expressam uma variedade de receptores do tipo toll que
reconhecem uma gama de compostos derivados de bactérias, fungos, vírus e parasitas
(DIL & QURESHI, 2002; IQBAL et al., 2005).
As células dendríticas na lâmina própria podem fazer a absorção de
antígeno através do epitélio que recobre a mucosa das vilosidades e da lâmina própria.
Estas células estão idealmente localizadas para recolher qualquer material que é
transportado entre ou através das células epiteliais (MOWAT, 2003).
A função e caracterização de células natural killers(NK) de aves estão
relativamente bem definidas por comparação com equivalentes de mamíferos. Estas
células são grandes, com proeminentes grânulos intracelulares contendo perforina e
granzimas, entretanto não expressam os receptores para célula T, ou receptor para
célula B (BEAL et al., 2006). As células NK representam uma classe de linfócitos
9
citotóxicos para células alvo singênico, alogênica, e xenogênica, incluindo as células
hematopoiéticas, células tumorais e células infectadas por certos vírus ou outros
parasitas intracelulares, na ausência de prévia sensibilização (YUN et al., 2005).
Os heterófilos são o equivalente ao neutrófilo das aves. São os leucócitos
polimorfos nucleares mais abundantes, desempenhando um papel importante na
fagocitose e destruição de patógenos invasores. Heterofilos de aves dependem
principalmente de defensinas para destruir microrganismos invasores. Heterofilos estão
associados com a inflamação e são recrutados logo após a infecção (BEAL et al.,
2006).
Células M são células epiteliais altamente especializadas que cobrem as
placas de Peyer e grandes nódulos linfáticos, não podendo ser encontrados em nem
um outro local no intestino. As células M fagocitam antígenos luminais e os apresentam
para linfócitos e macrófagos na lâmina própria, o que então estimula a produção de
anticorpos específicos contra antígenos (EROSCHENKO, 2008). Entretanto apesar de
sua atividade como célula de defesa, estas podem ser usadas como rota de invasão de
uma ampla gama de agentes patogênicos como vírus, bactérias e protozoários.
Acredita-se que isto ocorre pela relativa ausência de glicocálice e membrana em
escova das células M (JEPSON, & CLARK, 1998).
Acreditava-se que as células M fossem a principal, se não a única forma,
na qual os antígenos complexos poderiam ter acesso às células de defesa intestinais.
Porém células M provavelmente não processam antígenos próprios, em vez disso,
acredita-se que passem os antígenos intactos para as células apresentadoras de
antígenos profissionais no epitélio ou na região subjacente (MOWAT, 2003).
As células de Paneth são células secretoras especializadas localizadas na
base das criptas de Lieberkhun em algumas espécies. Contudo diversos estudos não
demonstraram a evidencia da existência de células de Paneth em aves (NILE et al.,
2004; ILLANES et al., 2006). Portanto enquanto lisozimas são produzidas no intestino
das aves, esta é sintetizada por células do epitélio intestinal semelhantes a enterócitos
(NILE et al., 2004).
2.1.4 Células sistema imune adaptativo
10
A resposta imune no intestino inclue a resposta química e resposta celular,
podendo ser especificas ou inespecíficas (inatas). As respostas específicas são
mediadas pelos linfócitos B e T. Os linfócitos B e T do intestino possuem algumas
particularidades quando comparado aos linfócitos B e T do sistema imune sistêmico
(BEAL et al., 2006).
Os linfócitos são principalmente células T, predominantemente CD4 e de
memória e células T efetoras e as células B e plasmócitos são em grande parte
produtores de imunoglobulinas do tipo IgA. Linfócitos intestinais estão presentes nos
dois compartimentos anatômicos, o epitélio e a lâmina própria (YUN et al., 2005). Ao
contrário de roedores e primatas que têm duas cadeias leves κ e λ, a galinha tem uma
única de cadeia leve de Ig (RATCLIFFE, 2006).
2.2 Desenvolvimento e microbiota intestinal
As células tronco localizadas na região das criptas, com o decorrer de sua
migração, se diferenciam e migram para o topo do vilo, sendo então extrusadas do
ápice para o lúmen intestinal (UNI et al., 2001). O local de proliferação e a taxa de
migração variam entre os vertebrados. Na maioria dos mamíferos a proliferação é
restrita as criptas e a base do vilo, e as células filhas migram para o ápice do vilo, onde
se especializam e perdem sua capacidade de multiplicação (UNI et al., 2006). Em
frangos a proliferação de enterócitos não é restrita à região da cripta, mas também
ocorre ao longo do vilo (UNI et al., 1998).
Há um aumento no volume das vilosidades e profundidade das criptas
entre quatro e 21 dias de idade, entretanto pouca mudança é detectada na densidade
dos enterócitos com o aumento da idade (UNI et al., 1998).
A taxa de turnover diz respeito à velocidade de renovação celular, em que
esta é dependente do processo de proliferação, migração e extrusão celular. O tempo
necessário para o enterócito migrar da base até o ápice das vilosidades aumenta com
a idade, levando aproximadamente 72 horas em pintos de quatro dias e 96 horas em
aves mais velhas (UNI et al., 2006; SMITH & BEAL, 2008).
11
A proliferação, migração, diferenciação e maturação das células tronco
nas criptas são reguladas por uma variedade de fatores, incluindo nutrientes no lúmen
intestinal, hormônios gastrointestinais tróficos, fatores de crescimento e citocinas
(MARSHMAN et al., 2002).
A composição da dieta, a microbiota, assim como a interação entre a dieta
e a microbiota podem afetar o desenvolvimento intestinal, a arquitetura da mucosa e a
composição do muco do trato gastrintestinal (LAN et al., 2005).
2.2.1 Microrganismo entéricos comensais
Os microrganismos do trato gastrintestinal são compostos por bactérias,
fungos e protozoários, com predomínio de bactérias. A parte superior do trato digestivo
é basicamente ocupada por anaeróbios facultativos, enquanto que os cecos são
principalmente ocupados por anaeróbios. Os tipos, números e atividades metabólicas
dos organismos, que ocupam o sistema gastrintestinal, são afetados por vários fatores,
como a idade, o indivíduo, o animal, o meio ambiente e a dieta (GABRIEL et al., 2006).
A presença de bactérias no trato gastrintestinal logo após a eclosão é
quase inexistente. A complexidade da microbiota intestinal aumenta com o avançar da
idade, existindo fatores específicos do hospedeiro que exercem influencia no
estabelecimento dessa microbiota dominante (WIELEN et al., 2002). As populações de
bactérias comensais intestinais podem proteger o hospedeiro da colonização por
patógenos invasores, ocupando sítios de ligação na superfície da mucosa, competindo
por nutrientes, fortalecendo a resposta imune intestinal e pela produção de
bacteriocinas (LAN et al., 2005; BURKHOLDER et al., 2008).
A microbiota do trato gastrointestinal varia em relação a idade da ave,
sendo os lactobacilos e bifidobactérias os presentes em maior proporção (AMITROMACH
et
al.,
2004).
Bactérias
ácido
láticas
possuem
propriedades
imunoestimulatórias dos componentes da parede celular, como peptideoglicanos,
polissacarídeos e ácido teicoico (LAN et al., 2005).
A microbiota do trato gastrintestinal exerce um importante papel na
nutrição, detoxificação de certos compostos, desempenho das aves e proteção contra
12
bactérias patogênicas. Diversos fatores estressantes, como jejum e altas temperaturas,
exercem influencia sobre a microbiota intestinal, assim como promovem a
suscetibilidade da ave a patógenos como Salmonella enterica sorovar Enteretidis
(WIELEN et al., 2002; AMIT-ROMACH et al., 2004; BURKHOLDER et al., 2008).
Aves aos quatro dias apresentam relativamente maiores números de
Salmonella sp., Campylobacter spp., Escherichia.coli e Clostridium que aves aos 14
dias, havendo um aumento de bactérias principalmente no ceco e um aumento de
lactobacilos e bifidobactérias (AMIT-ROMACH et al., 2004). Isto ocorre pelo fato do
intestino da ave logo após a eclosão estar imaturo, não sendo capaz de montar uma
resposta imune eficiente contra esses patógenos. Além de após a eclosão a microbiota
não estár totalmente estabelecida, fazendo com que a ave se torne particularmente
suscetível à invasão por patógenos (LAN et al., 2005).
O intestino também é um local de colonização por vírus, bactérias e
parasitas. Embora alguns patógenos continuem a ocupar o lúmen, outros invadem o
tecido para ganhar acesso ao ambiente interno, onde sua replicação pode causar
doença (BEAL et al., 2006).
Ao considerar os mecanismos de imunidade intestinal é importante
considerar a biologia dos agentes patogênicos em relação aos tecidos do hospedeiro.
Por exemplo, alguns agentes patogênicos se localizam predominantemente no lúmen
do intestino e causam pouco dano (por exemplo, nematódeos, cestódeos e algumas
bactérias entéricas), mas podem persistir por períodos prolongados, enquanto que
outros residem em nichos intracelulares e podem causar doença aguda (por exemplo,
Eimeria spp.). Outros agentes patogênicos usam o intestino como uma porta de
entrada para os tecidos, embora residindo no intestino por períodos de tempo
relativamente curtos (SMITH & BEAL, 2008).
Bactérias filamentosas segmentadas são microrganismos autóctones que
colonizam o íleo de diversos animais por se ligar as células do epitélio intestinal. Estas
bactérias apatogênicas estimulam o sistema imune da mucosa por elevar o número de
células linfoides e a secreção de imunoglobulina A (KLAASEN et al., 1993).
A colonização por bactérias nos diferentes segmentos parece estar
dependente da aderência da fímbria de uma bactéria com o glicocálice do enterócito.
13
Em muitos casos o elo entre estas estruturas, pode ser uma proteína denominada de
lectina, a qual se liga especificamente a um polissacarídeo com estrutura molecular
peculiar (MAIORKA et al., 2001).
O intestino também é o principal local de desenvolvimento, colonização e
porta de entrada de microrganismos patogênicos para os tecidos mais profundos do
corpo, portanto qualquer perturbação da fisiologia do intestino muitas vezes resulta em
consequências clínicas relevantes (SMITH & BEAL, 2008).
A etiologia das doenças entéricas é complexa, podendo estar envolvidos
uma combinação de vírus, bactérias e outros agentes infecciosos ou não infecciosos.
(SAIF et al., 2008).
2.2.2 Microrganismos entéricos causadores de enfermidades
a- Vírus
A maior parte das infecções virais entéricas ocorre nas primeiras três
semanas de vida. Os sinais clínicos e lesões induzidas por diferentes vírus são
semelhantes, sendo difícil atribuir uma doença entérica a um vírus específico. A menos
que sejam iniciados estudos laboratoriais para identificar o agente causador. Além
disso, a presença de diferentes combinações de vírus pode resultar em apresentações
da doença de variadas formas. Em geral, alta morbidade e baixa letalidade existem
quando apenas um vírus é detectado, mas letalidade pode ser alta quando vários vírus
estão presentes (SAIF et al., 2008).
Infecção viral e consequente dano aos enterócitos nos vilos altera o
balanço por reduzir a superfície de contato da mucosa (atrofia de vilo) e por alterar a
função individual dos enterócitos nos vilos. Esses efeitos levam a redução generalizada
da capacidade digestiva e absortiva (GUY, 2006).
Diversos vírus foram identificados como causadores de infecções do trato
gastrointestinal nas aves. Estes incluem vírus do gênero Rotavirus, Coronavirus,
Adenovirus, Enterovirus, Astrovírus e Reovirus. Além disso, outros vírus de importância
14
desconhecido tem sido associado com doenças gastrointestinais em aves com base
em análises em microscópico eletrônico de excreta e conteúdo intestinal (GUY, 1998).
Enterite induzida por vírus em frangos e perus é comumente causada por
vírus que tem como alvo enterócitos que cobrem o vilo intestinal, sendo a diarreia e
trato gastrointestinal distendido com gás e conteúdo líquido uma manifestação comum
da doença. Diferentes vírus replicam em diferentes partes do trato gastrintestinais e em
locais diferentes dos vilos. Entretanto, vírus que causam doenças, como resultado da
replicação em enterócitos comprometendo a cripta de Lieberkuhn (ex. Parvovirus), não
foram identificados em frangos e perus (GUY, 2006; SAIF et al., 2008).
Estudos epidemiológicos indicaram que vírus entéricos não persistem por
muito tempo nas aves. Vírus entéricos são geralmente a causa da maior parte dos
desafios primários do trato gastrointestinal de aves jovens. Isto proporciona a outros
agentes, principalmente bactérias, um meio de replicar, anexar e penetrar neste tecido,
levando a novas lesões (SAIF et al., 2008). Outra possibilidade é que o dano causado
pela enterite induzida por vírus pode potencializar a proliferação de outros agentes
infecciosos por alterar o lúmen intestinal e pela presença de alimento não digerido
(GUY, 2006).
O Coronavirus, agente da bronquite infecciosa, afeta ovários, sistema
respiratório e sistema digestivo, permanecendo por mais tempo nos tecidos intestinais
do que respiratórios, sendo encontradas ocasionalmente lesões microscópicas com
infiltração heterofílica (OWEN et al., 1991; SAIF et al., 2008)
O Paramixovirus aviário tipo 1, agente da doença de Newcastlle (doença
de notificação compulsória) apresenta diferentes formas clínicomorfologicas, de acordo
com a virulência, o patótipo e o tropismo do vírus. Na forma viscerotrópica, as lesões
se caracterizam pela presença de úlceras e hemorragia no sistema gastrintestinal
(SANTOS et al., 2009), principalmente na mucosa do proventrículo e intestinos, as
quais parecem resultar de necrose da parede intestinal ou tecidos linfóides das tonsilas
cecais e placas de Peyer (SAIF et al., 2008).
O vírus do gênero Influenzavirus causa a influenza aviária. Também
possui formas clinicas variáveis dependendo da patogenicidade do vírus (SANTOS et
al., 2009). Como o vírus da doença de Newcastlle apresenta lesões no trato digestivo
15
confinado principalmente as áreas linfoides, placas de Peyer e tonsilas cecais. Destas
áreas, a tonsila cecal é a mais afetada, apresentando enterite hemorrágica com
infiltrações heterofílica (PERKINS & SWAYNE, 2001).
2.2.2.2 Bactérias
Dentre
as
doenças
bacterianas
três
se
destacam
por
infectar
principalmente o intestino: enterite necrótica, enterite ulcerativa e espiroquetose.
Enquanto
que
outras
bactérias
responsáveis
pela
salmonelose,
colibacilose,
micobacteriose, erisipela, e cólera aviária, além do intestino podem disseminar para
vario outros órgãos (PORTER-JR, 1998).
Espiroquetose, em frangos tem sido associada a doença entérica e menor
produção de ovos (TRAMPEL et al., 1994), sendo que a necropsia das aves apresenta
conteúdo cecal verde-escuros de consistência pastosa no ceco e um número mínimo
de linfócitos, células plasmáticas e macrófagos no interior da lâmina própria (SWAYNE
et al., 1995).
Enterite necrótica em galinhas é frequentemente associada ao Clostridium
perfringens, produtor de toxina, que é encontrado naturalmente no intestino de 75-90%
de aves. Número elevado de clostrídios não se correlaciona diretamente com a
incidência de enterite necrótica e doença é influenciada por fatores como a co-infecção
de outros agentes, pH intestinal e dieta (SMITH & BEAL, 2008).
As lesões são normalmente restritas ao intestino delgado. O intestino
geralmente se encontra distendido por gás e por líquido marrom escuro. A necrose
muitas vezes estende para dentro da túnica muscular e pode ulcerar através da serosa
(PORTER-JR, 1998).
Outro agente Campylobacter jejuni é uma causas da enterite inflamatória
em humanos, mas no trato gastrointestinal dos animais está presente de maneira
comensal. In vitro, a C. jejuni induz a produção de citocinas em humano e aves. Isto
sugere que, in vivo, esta poderia induzir sinais pró-inflamatórios em ambos os
hospedeiros Estes resultados sugerem que em aves pode haver um processo
inflamatório controlado durante a colonização (SMITH et al., 2008).
16
Bactérias do gênero Salmonella possuem preferencia para colonizar o
trato intestinal. Infecções por salmonela podem ser sistémicas e são, por vezes,
acompanhadas por lesões entéricas (PORTER-JR, 1998). Salmonelas adaptadas ao
hospedeiro, como Salmonella enterica sorovar Pullorum e sorovar Gallinarum são
altamente virulentas e patogênicas em frangos de corte, produzindo o tifo aviário e
pulorose, respectivamente. Estes sorovares causam alta mortalidade em pintos de um
dia, mas não em frangos de três semanas, entretanto causam a doença. Estes efeitos
não acontecem quando estas foram testadas em camundongos, indicando uma
especificidade ao hospedeiro (BARROW et al., 1994).
Outros sorovares como o sorovar Typhimurium foram capazes de gerar
doença tanto em camundongos quanto em pintos de um dia, no entanto não
produziram esse efeito em frangos de três semanas. Outros sorovares não adaptados
aos hospedeiros não produziram mortalidade ou morbidade em camundongos e
frangos. (BARROW et al., 1994).
A penetração a partir do intestino para o sistema retículo-endotelial é um
processo multi etapas que envolve, pelo menos, a sobrevivência no intestino, a adesão,
a invasão e a translocação para o baço (BARROW et al., 1994). Na invasão a ausência
de flagelos das Salmonella enterica sorovar Pullorum, ou sorovar Gallinarum, não
causa inflamação significativa, como causado por Salmonella enterica sorovar
Typhimurium ou S. Enteritidis. A ausência de flagelos faz com que estas não sejam
reconhecidas pelos receptores tipo toll 5, que exerce um papel chave na iniciação da
resposta inflamatória. A salmonela invade então os macrófagos e provavelmente
células dendríticas e são transportadas para o baço e fígado, onde a replicação
acontece (IQBAL et al., 2005; CHAPPELL et al., 2009).
Elas persistem por mais tempo no ceco que em outras regiões do
intestino. Esta localização preferencial de salmonela no ceco pode ser o resultado de
fatores não específicos ou do hospedeiro. Isto pode incluir a lenta taxa de fluxo do
conteúdo através desse órgão, que permitiria a maior multiplicação microbiana e
persistência (BARROW et al., 1988).
Salmonella enterica sorovar Pullorum causa infecção persistente em aves
de postura, em que macrófagos do baço são o principal local de persistência. Ao atingir
17
a maturidade sexual o número de bactérias aumenta e se dissemina para o trato
reprodutivo, o que pode levar à transmissão vertical através dos ovos (WIGLEY et al.,
2005).
Infecção por Escherichia coli em aves (muitas vezes referido como
colibacilose) inclui uma variedade de infecções localizada ou sistêmica, em que a E.
coli pode estar envolvida como o agente infeccioso primário ou secundário (SAIF et al.,
2008).
Para muitos pesquisadores aparentemente a infecção no intestino por E.
coli não é comum ou não reconhecida, em que as infecções mais notáveis são extra
intestinais. No entanto, doença diarreica em que a E. coli aparenta estar envolvida
como o agente etiológico primário tem sido relatada (CHRISTENSEN et al., 2006).
Pasteurella multocida produtora de toxina é o agente causador da cólera
aviária. A avaliação histopatológica do intestino pode revelar apenas marcada
congestão das mucosas, no entanto, infiltrados de heterófilos na lâmina própria e
bactérias em pequenos vasos sanguíneos das vilosidades às vezes podem ser
observados (PORTER-JR, 1998).
Mycobacterium avium afeta principalmente o trato digestório, entretanto a
doença causa lesões, que podem envolver os pulmões, intestinos, baço, medula óssea
e articulações (SANTOS et al., 2008).
A doença é rara no setor avícola organizado, devido a práticas agrícolas
aperfeiçoadas. As manifestações clínicas em aves incluem depressão, emagrecimento
e diarreia, juntamente com atrofia do músculo do peito. Ao contrário de tuberculose em
outros animais e no homem, lesões nos pulmões são raras (DHAMA et al., 2011).
Dentre os parasitas que afetam o intestino se destacam os protozoários e
helmintos, sendo os protozoários do gênero Eimeria os mais importantes para a
indústria avícola (SMITH & BEAL, 2008). Causam a coccidiose aviária, sendo a
gravidade da doença dependente da espécie do parasita, podendo haver variação de
patogenicidade dentro da própria espécie (SANTOS et al., 2008).
Os sinais clínicos mais graves são diarreia, diminuição do ganho de peso,
pobre conversão alimentar, podendo haver hemorragia intestinal e mortalidade
(WILLIAMS, 2005).
18
A doença também está sujeitas a fatores do hospedeiro como linhagem e
idade. Podendo causar uma serie de efeitos, que levam a aumento da velocidade de
passagem e má absorção como: a destruição de vilosidades, diminuição do pH
intestinal, diminuição da viscosidade intestinal e predisposição a infecções secundárias
(WILLIAMS, 2005).
Histomoniase também conhecida como entero-hepatite, é uma doença
parasitária causada pelo protozoário Histomonas meleagridis. A doença se caracteriza
por apresentar ulceração na mucosa cecal e necrose hepática, podendo causar
letalidade de 100% em perus, entretanto em frangos é geralmente marcado por alta
morbidade, mas com subsequente recuperação. A distribuição da doença está
relacionada com o nematodo Heterakis gallinarum, que parasita cecos de aves
susceptíveis, e possibilita a manutenção do Histomonas meleagredis por longos
períodos no solo (MCDOUGALD, 1998; SANTOS et al., 2008).
19
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Existem grandes diferenças do intestino das aves para os mamíferos.
Além das diferenças anatômicas pela existência de dois cecos, presença de divertículo
de Meckel, tonsilas cecais. Além dessas diferenças anatômicas pode se citar a não
existência das células de Paneth e glândulas duodenais, e a migração e proliferação
das células tronco, que não é restrita somente a cripta como nos mamíferos, mas
ocorre também ao longo do vilo.
O sistema imune intestinal é um dos mais complexos, pois necessita
reconhecer antígenos ligados a patógenos, no entanto também necessitam tolerar os
antígenos providos de nutrientes ou de bactérias comensais. Há diversas vias para a
apresentação destes antígenos, como pelas células apresentadoras de antígenos
profissionais, pelas células M nas placas de Peyer para células apresentadoras de
antígenos profissionais, ou mesmo diretamente pelos enterócitos. Tais rotas também
podem ser usadas por microrganismos patogênicos como uma via para infecção
sistêmica.
A microbiota intestinal desempenha papel fundamental na exclusão
competitiva, sendo a quase não existência desta no momento da eclosão, além de um
sistema imune não totalmente desenvolvido, fatores de risco e predisposição a
doenças nessa idade.
Microrganismos patogênicos podem colonizar e causar lesão no intestino,
podendo utilizar o intestino como via para outros órgãos, ou fazer ambos. Para alguns
sorovares de Salmonella sp., o que provavelmente acontece com diversos outros
microrganismos, a colonização do intestino para posterior migração para outros tecidos
é um fator limitante para a ocorrência da doença.
Para que o animal esteja saudável e para que ocorra a otimização do
desempenho da ave, esta não deve possui lesões ou inflamações que comprometam
as suas funções.
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