Benedict Standen,
Gerente de Producto – Acuicultura
www.biomin.net
Este tercer artículo de nuestra serie sobre salud intestinal en acuicultura ilustra cómo AquaStar® Growout, un probiótico multicepa, puede mejorar la protección natural de las especies cultivadas, tal como lo demuestran tres estudios científicos recientes con tilapia.
El intestino es uno de los principales portales de entrada para patógenos invasores. Para infectar con éxito al huésped, un patógeno debe atravesar y sobrevivir a múltiples obstáculos y ataques ejecutados por el sistema inmune del huésped. Respuesta inmune innata = primera consideración Al igual que en los mamíferos, el sistema inmune de los peces puede separarse en respuestas innatas (no específicas) y adaptativas (específicas). En comparación con los mamíferos, los peces son más dependientes de la respuesta inmune innata por dos razones principales. En primer lugar, el sistema inmune innato se ha desarrollado para ser no específico y por tanto es capaz de montar una respuesta frente a una amplia variedad de patógenos. En segundo lugar, debido a la naturaleza ectotérmica de los peces, la inmunidad adaptativa puede tardar un tiempo considerable. Por ejemplo, la producción de anticuerpos en los salmónidos puede tomar hasta seis semanas, en comparación con tan solo horas o días para el sistema inmune innato.
Reforzar la primera línea de defensa
La capa de moco producida por las células caliciformes proporciona la línea de defensa inmediata. El moco funciona atrapando y removiendo patógenos, al proporcionar una barrera tanto física como química, ya que contiene una serie de compuestos antimicrobianos. La capa de moco puede ser modificada por la microbiota comensal así como por bacterias probióticas. Por ejemplo, luego de alimentar tilapias con AquaStar® Growout a 3 g/kg durante cinco semanas, se descubrió que había aproximadamente 60 % más de células caliciformes en el intestino (Figura 1). Estas células caliciformes adicionales podrían contribuir a una mayor producción de moco, proporcionando así una barrera más impenetrable, retardando potencialmente a los patógenos e impidiendo su unión al epitelio subyacente.
Fortalecer la barrera: densidad de microvellosidades
Por debajo de la capa de moco yace el epitelio, compuesto fundamentalmente por enterocitos. Estas células están recubiertas con microvellosidades. Se ha demostrado mediante microscopía electrónica que AquaStar® Growout puede aumentar significativamente la densidad de microvellosidades en el intestino. Este incremento presenta un doble beneficio; en primer lugar, las microvellosidades más numerosas aumentarán la superficie de contacto de modo que el huésped pueda obtener más nutrientes del alimento. En segundo lugar, todo espacio entre las microvellosidades representa una oportunidad para que los patógenos penetren al epitelio e infecten al pez (Figura 2). Por tanto, la mayor densidad de microvellosidades causada por el probiótico contribuye a una barrera más eficiente entre el interior y el exterior del intestino, bloqueando a los patógenos.
Mayor infantería de leucocitos Suponiendo que un patógeno sea capaz de traspasar el epitelio, un ejército de glóbulos blancos, conocidos en conjunto como leucocitos intraepiteliales (LIEs), estará esperando para atacar al patógeno. En los tres ensayos realizados en la Universidad de Plymouth, el agregar AquaStar® Growout en dietas de tilapia condujo a poblaciones significativamente mayores de LIE. Este incremento varió entre 22 – 38 %, dependiendo de la dosis de probiótico, así como de la duración de la alimentación (Figura 1).
Salud inmunológica general: una extensión de la salud intestinal
Si un patógeno logra superar el sistema inmune local (es decir, en el intestino), entonces queda a merced del sistema inmune sistémico. En los peces, esto es controlado por el riñón craneal. Por tanto, los tejidos del riñón craneal también se analizaron en busca de la expresión de genes relacionados con la inmunidad. De modo similar al intestino, los análisis de RT-PCR demostraron que las expresiones génicas de los genes de inmunidad (TLR2, pro y antiinflamatorios) eran todas elevadas en peces alimentados con probióticos. Esto revela que los probióticos pueden tener un beneficio de gran alcance en la inmunidad del huésped, no solo en los tejidos locales donde ocurrió la exposición inicial, sino también a nivel de todo el organismo.
Mejor disposición inmunológica
Todos los patógenos expresan patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs por su sigla en inglés) en su superficie celular. Estos son reconocidos por sus respectivas moléculas receptoras como los TLRs, que notifican al huésped sobre el tipo de patógeno (a saber, bacteriano, viral, fúngico, etc.) (Figura 3). Los análisis de expresión génica, realizados en intestino de tilapia, muestran que AquaStar® Growout puede sobreregular la expresión de TLR2 aproximadamente unas cinco veces. El TLR2 es importante para reconocer las bacterias Gram-positivas. Esto es particularmente importante porque la tilapia (junto a muchas otras especies de agua cálida) es susceptible a una variedad de infecciones Gram-positivas, muy especialmente a Streptococcus.
Una vez activados, los TLRs inician una serie de caminos moleculares que conducen a la producción de citocinas proinflamatorias. El agregar AquaStar® Growout en dietas de tilapia causó un incremento en la expresión de los genes proinflamatorios, IL-1β y TNFα. Estos datos sugieren un pez que está más preparado para combatir futuros patógenos potenciales, ya que el huésped puede reconocer y eliminar la amenaza mucho más rápidamente, exhibiendo así mayor disposición inmunológica.
Alcanzar el equilibrio correcto
El intestino alberga un gran número de microorganismos comensales. Es importante que éstos sean protegidos por el huésped, ya que desempeñan importantes funciones en el desarrollo del intestino, la nutrición y la inmunidad. Las citocinas antiinflamatorias son parte de un mecanismo de tolerancia que actúa para insensibilizar al huésped, de modo que no inicie una respuesta inmune para atacar las bacterias ‘buenas’. Asimismo, actúan para compensar las citocinas proinflamatorias, manteniendo así un equilibrio dentro del sistema inmune de la mucosa.
Ensayos in vivo con tilapia demuestran que la expresión génica de dos genes antiinflamatorios, IL-10 y TGFß, también puede incrementarse al agregar AquaStar® Growout. Este resultado nos indica dos cosas; primero, que el huésped no ve a los probióticos como una amenaza y segundo, que los probióticos pueden ayudar a promover y mantener la tolerancia de la mucosa.
Conclusión
Tal como lo demuestra esta investigación, AquaStar® Growout puede mejorar la función de la barrera intestinal, promover un estado superior de disposición inmunológica y mejorar los mecanismos de tolerancia, tanto en el intestino como en otros tejidos de importancia inmunológica.
Esto abre las puertas a animales más sanos, menos oportunidades de enfermedad y menor intervención quimioterapéutica en la producción acuícola.
Fuente: Science&Solitions
