21 Jul. 2019

Patología & Salud animal

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biorigin beta-glucana levedura

El papel del beta-glucano en la respuesta vacunal de reproductoras pesadas


Escrito por: Eliana Dantas - Gerente Técnica Global Monogástricos - Biorigin

Contenido disponible en: Português (Portugués, Brasil)

El beta-glucano es un componente de la pared de la levadura y pertence a una clase de sustancias conocidas como modificadores de la respuesta biológica porque alteran la respuesta en el huésped al estimular el sistema inmunológico, activando la respuesta inmune a través del sistema del complemento, directamente o con ayuda de anticuerpos y producen factores quimiotácticos que inducen la migración de los leucocitos al sitio de la infección.

Saccharomyces cerevisiae es una especie de levadura que se ha aplicado en la alimentación animal desde la década de los 70.

Biorigin beta-glucana leveduraInicialmente se usó como una levadura inactiva seca y posteriormente se desarrollaron diferentes formas de procesamiento.

Biorigin beta-glucana leveduraActualmente se encuentran disponibles varios derivados de levadura, incluyendo la pared celular, el extracto de levadura y combinaciones con clasificaciones nutricionales y funcionales importantes para el desarrollo y la protección de los animales.

BETA-GLUCANO

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El beta-glucano es un componente de la pared de la levadura y pertenece a una clase de sustancias conocidas como modificadores de la respuesta biológica porque alteran la respuesta en el huésped al estimular el sistema inmunológico, activando la respuesta inmune a través del sistema del complemento, directamente o con ayuda de anticuerpos y producen factores quimiotácticos que inducen la migración de los leucocitos al sitio de la infección.

Esta capacidad para activar los mecanismos de defensa del huésped, además de otros efectos, como antitumoral, antiinflamatorio, antimutagénico, hipocolesterolémico, hipoglucemiante, protección contra infecciones y mejorador de la respuesta vacunal, se ha evaluado y probado ampliamente.

RESPUESTAS INMUNES

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Las respuestas inmunes son uno de los elementos más importantes para mantener la salud de todas las especies vivas.

biorigin beta-glucana leveduraLa respuesta inmune se divide en dos grandes bloques que interactúan y se complementan entre sí:

  • Respuesta inmune inata
  • Adquirida

Biorigin beta-glucana leveduraLas aves tienen un sistema innato que las protege de múltiples infecciones. Evolutivamente, las vías o rutas de señalización y las vías efectoras no son iguales a las vías de los mamíferos, no obstante tienen sus equivalentes con un perfil similar.

En general, cuando un patógeno invade el organismo animal, es reconocido por uno de los receptores capaces de distinguir secuencias de aminoácidos o ácidos nucleicos, que no son específicos del ave y, por lo tanto, el patógeno invasor es capturado al mismo tiempo en que se disparan mecanismos de señales que inducen la expresión de proteínas que tienen como objetivo atacar al patógeno y también asegurar que el individuo tenga una buena respuesta inmune adquirida.

VÍRUS

En el caso de los virus, el reconocimiento inicial ocurre en el sitio de la célula donde se puede encontrar dentro de su ciclo de replicación, es decir, a nivel endosomal o citoplásmico. En ese momento, el virus es reconocido como un agente extraño y las secuencias de aminoácidos o ácidos nucleicos que sirven para el reconocimiento de los receptores se denominan PAMP (pathogen-associated molecular pattern o patrones moleculares asociados a patógenos), por otra parte, los receptores se denominan PPR (Patter recognition receptors o Receptores de reconocimiento de patrones).

Biorigin beta-glucana leveduraLos receptores más importantes que se encuentran a nivel endosomal son los TLRs (receptores tipo Toll), entre los que se destacan el TLR-3, el TLR-9 y el TLR-7 (en aves, el equivalente es el TLR-21).

A nivel citoplasmático están los NRL (receptores tipo Nod) y los RLR (receptores tipo Rig), y entre ellos los más estudiados son el RIG-1 y el MDA-5. Independientemente de la ubicación, la función de estos receptores es iniciar la cascada de la respuesta inmune.

Una vez que se realiza la unión de un PAMP a un PPR, existe la expresión de una serie de proteínas de señalización que pueden funcionar sólo en la señalización de la expresión de nuevas proteínas o también pueden actuar como proteínas transactivadoras.

biorigin beta-glucana leveduraEn este gran grupo, los más estudiados son TRIF, IRF-3 y IRF-7, entre otros. Operan en la señalización para activar otras proteínas para completar una cascada que apunta a activar la transcripción de genes que se clasifican en dos tipos: y citocinas proinflamatorias.

 

Neste grande grupo, as mais estudadas são TRIF, IRF-3 e IRF-7, entre outras. Atuam na sinalização para ativação de outras proteínas para completar uma cascata que tem como finalidade ativar a transcrição de genes que podem ser  classificados em dois tipos:

Biorigin beta-glucana leveduraCitocinas asociadas con la eliminación de los virus

Biorigin beta-glucana leveduraCitocinas pró-inflamatórias

biorigin beta-glucana leveduraEntre el grupo de las citocinas asociadas con la eliminación de virus, las más importantes son los interferones (INF-α y INF-β), que NO tienen un efecto directo sobre los virus pero aumentan la expresión de las proteínas antivirales, siendo las más estudiadas la PKR, la OAS, la MxA, la ISG-15 y la Viperina.

Cada una de estas proteínas tiene un modo de acción particular que se centra en la transcripción, traducción, replicación y puntos específicos del ciclo viral, como la salida de virus envueltos de células infectadas.

Finalmente, la expresión de citocinas proinflamatorias es beneficiosa en la respuesta celular con la formación de los inflamasomas, que son capaces de regular la inducción de un proceso inflamatorio para asegurar la respuesta inmune efectiva a las infecciones y promover la maduración de otras citocinas proinflamatorias como la IL-8.

La expresión de la IL-1β es necesaria para la formación del inflamasoma. Por otro lado, también es importante producir citocinas antiinflamatorias asociadas con la regulación de la diferenciación de algunos tipos de células, como los linfocitos B, las células dendríticas y las células T reguladoras, lo que explica su papel en el control de las respuestas autoinmunes y en la mejora de la respuesta de tipo adaptativo. Un ejemplo típico de citocina antiinflamatoria es la IL-10 (Interleucina 10).

biorigin beta-glucana leveduraEl uso de beta-glucano como inmunomodulador busca elevar los niveles de expresión de los PPR, porque si hay una mayor concentración de estos receptores habrá una respuesta más efectiva.

biorigin beta-glucana leveduraAdemás, dado que el beta-glucano es capaz de elevar los niveles de interferones, habrá más proteínas antivirales y, por lo tanto, el control de los virus será mejor en las diferentes etapas del ciclo de replicación viral.

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Por otra parte, la influencia del beta-glucano en la modulación de la respuesta de las citocinas pro y antiinflamatorias asegura una respuesta inmune efectiva sin causar daño al huésped como consecuencia de una respuesta inflamatoria exacerbada.

biorigin beta-glucana leveduraMacroGard (Biorigin, Brasil) es un producto que contiene 1,3 / 1,6 de beta-glucano altamente purificado, derivado de la pared de una cepa de levadura patentada Saccharomyces cerevisiae.

Su proceso de producción específico asegura el mantenimiento de la estructura original del beta-glucano, un factor de extrema importancia para el reconocimiento de MacroGard por parte el sistema inmunológico.

Para determinar el efecto de la inclusión de MacroGard en la respuesta inmune innata, se realizó un estudio con reproductoras pesadas con más de 50 semanas de edad.

En este estudio, se incluyó MacroGard en la dieta de las reproductoras durante los 15 días anteriores a la vacunación contra la enfermedad de Newcastle (NCD)

La influencia de MacroGard en la respuesta inmune se comprobó a través de la evaluación de los genes asociados con su activación, mediante la técnica de PCR en tiempo real, y también mediante la determinación de los tipos de citocinas y vías de señalización que pueden activarse con la suplementación de MacroGard.

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La dieta de las reproductoras fue suplementada con 250 gramos de MacroGard por tonelada de alimento durante 15 días. Al día siguiente de completar la suplementación (día 16), se vacunó a las reproductoras y se recogieron muestras de sangre antes de la vacunación y en los días 1, 2, 4, 6 y 19 después de la vacunación.

 

La respuesta inmune innata se evaluó después de la suplementación de la dieta de las aves con MacroGard y la vacunación contra la NCD. Esta respuesta se evaluó en grupos: 

Biorigin beta-glucana levedurareconocimiento viral

Biorigin beta-glucana leveduraactivación de genes de citocinas efectoras

Biorigin beta-glucana leveduraproducción de interferón

Biorigin beta-glucana leveduraproducción de proteínas antivirales

Biorigin beta-glucana leveduramodulación de la inflamación

 

1  Expresión de receptores asociados al reconocimiento viral (PPR)

  1. TLR-3: Receptor endosómico
  2. TLR-21: Receptor endosómico específico de las aves
  3. MDA-5: Receptor citoplasmático

Expresión de las proteínas de señalización

    1. IRF-7

3  Ativação de interferon

  1. Interferon-α
  2. Interferon-β

4  Expressão de proteínas efetoras antivirais

  1. OAS
  2. PKR
  3. Viperina

5  Expressão de proteínas pró-inflamatórias e anti-inflamatórias

  1. IL1-β
  2. IL-10

biorigin beta-glucana leveduraRESULTADO

Para todos los parámetros evaluados, en todos los períodos de análisis (días 1, 2, 4, 6 y 19 después de la vacunación), la expresión de todos estos genes fue estadísticamente superior en aves suplementadas con MacroGard en comparación con las aves del grupo control – sin suplementación de beta-glucano.

biorigin beta-glucana leveduraCONCLUSIONES

El papel inmunomodulador de MacroGard (1,3/1,6 beta-glucano) es evidente en la suplementación de reproductoras de más de 50 semanas de edad. En este caso, se ha demostrado la capacidad de mejorar la respuesta inmune innata ante la vacunación contra la enfermedad de Newcastle.

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Estimuló la expresión de receptores virales endosómicos y citoplásmicos con un aumento del reconocimiento viral.

 

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MacroGard favoreció la expresión de IRF-7, lo que se traduce en una mayor expresión de citocinas asociadas con la eliminación de virus.

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Se demostró la influencia positiva de MacroGard en la modulación de la inflamación: una respuesta inmune adecuada sin daños para el animal.

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La suplementación con MacroGard ha resultado en protección y bienestar.

 

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