Actualidad Avipecuaria
Friday, 24 November del 2017

1.Dra. Graciela Pascual 2. Dr. Mauricio De Marzi

1. Facultad de Ciencias Veterinarias - Universidad de Buenos Aires, Argentina

2. Facultad de Farmacia y Bioquímica - Universidad de Buenos Aires, Argentina

 



El sistema inmune de las aves (Parte I)

El sistema inmune de las aves (Parte I) Artículo Avícola
Abril 18/2017
Lima, Perú
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El organismo ha desarrollado dos maneras de enfrentar a los microorganismos, así el sistema inmune de las aves (como el de los mamíferos) comprende dos tipos de inmunidad, la innata y la de adaptación.

Inmunidad innata (natural o inespecífica) es el sistema de defensa que permite controlar a la mayor parte de los agentes patógenos que llegan al organismo, constituyendo la primera barrera de defensa la piel, la conjuntiva y las membranas mucosas. Si el patógeno atraviesa esta barrera se produce una respuesta inflamatoria aguda o temprana en la que actúan componentes celulares y humorales. Las células que se destacan son los heterófilos, macrófagos, mastocitos, eosinófilos y células NK. Entre los componentes humorales se encuentra el sistema complemento, proteínas de la fase aguda e interferón α y β.

La inmunidad adquirida (adaptativa o específica) actúa posteriormente, y se inicia cuando la inmunidad innata no logra detener a algún patógeno y desarrolla el reconocimiento de las características moleculares específicas de éste, tendientes a eliminarlo y crear la protección ante nuevos desafíos, proporciona al organismo una respuesta específica frente a cada agente infeccioso. Intervienen en ella células con receptores de alta especificidad, los linfocitos B y T. Se caracteriza por presentar memoria inmunológica específica, que evita que el mismo agente infeccioso provoque enfermedad en una segunda infección.

La respuesta puede ser la producción de anticuerpos (Ac), proteínas que reconocen a los agentes agresores en los espacios extracelulares, inmunidad humoral. O puede estar mediada por células efectoras generadas durante el reconocimiento específico, inmunidad celular. Esta protección específica puede ser el resultado de la inmunidad pasiva o de la inmunidad activa. La inmunidad pasiva está dada por los anticuerpos maternos presentes al nacer, que protegen al pollito de los agentes a los que se expuso la gallina, por haber sido vacunada o por un desafío natural. Esta inmunidad es variable y depende del estado inmunológico de la gallina. El tiempo de persistencia de Ac también es variable y depende de la concentración materna inicial, aunque en la tercera semana de vida la mayoría de los Ac desaparecen. La inmunidad activa es la que desarrolla el ave mediante la exposición directa a los patógenos, ya sea por infección natural o por vacunación.

Elementos de la Inmunidad Innata

En la inmunidad innata, natural o inespecífica, interviene el sistema complemento, formado por más de 20 proteínas plasmáticas que se activan a modo de cascada, puede darse cuando un microorganismo penetra a un tejido, sin necesidad de Ac, por la vía alternativa, destruyendo a los patógenos. Actúan los componentes C3a, C5a y C3b, presentes en el plasma. El C3a y C5a inducen la quimiotaxis de heterófilos y monocitos al sitio de infección, intervienen además en la degranulación de los mastocitos y en la activación de los fagocitos. El C3b se deposita sobre los microorganismos facilitando la fagocitosis.

Asimismo, intervienen Proteínas de la Fase Aguda, sintetizadas principalmente por el hepatocito en respuesta a citoquinas producidas por monocitos y macrófagos, como la interleuquina-1 (IL-1), IL-6 y Factor de Necrosis Tumoral α (TNF-α). Algunas de estas proteínas poseen acción antimicrobiana y opsonizante, un ejemplo es la proteína C-reactiva.

Además, los interferones α y β son producidos por diversas células en respuesta a infección viral, mediando un estado de resistencia celular a la replicación viral. También intervienen células como los heterófilos, homólogos del neutrófilo de mamíferos. Son células redondeadas de núcleo lobulado, con 2-4 lobulaciones que tienden a pegarse a la membrana citoplasmática. Mide de 8 a10 μ. El citoplasma es pálido y presenta granulaciones eosinófilas alargadas.

Cuando aumenta la adhesividad de las células endoteliales, por expresión de proteínas adhesivas: selectinas e integrinas, proceso estimulado por productos bacterianos, como lipopolisacáridos, o sustancias que los tejidos dañados producen, como trombina, histamina, TNF-α e IL-1, los heterófilos se extravasan de los vasos sanguíneos mediante diapédesis y migran a los tejidos.

Los heterófilos intervienen en la fagocitosis de distintos microorganismos. Constituyen el 10 a 25 % de los leucocitos circulantes, aumentando en las infecciones, con aparición de formas inmaduras (Claver, J. 1977). Forman la primera línea celular de defensa, carecen de mieloperoxidasa y dependen de mecanismos no-oxidativos para su actividad antimicrobiana.

Los monocitos y macrófagos comparten las mismas funciones que los heterófilos: fagocitosis, procesamiento y presentación de antígenos (Ag) a los linfocitos T. Además establecen poblaciones estables en los distintos tejidos, donde se denominan macrófagos, asumiendo fenotipos especializados, cumpliendo un papel fundamental en la génesis de la respuesta inmune innata y en el desarrollo de la respuesta inmune adaptativa. Dependiendo de la localización toma distintas denominaciones: microglía en el cerebro, células de Kupfer en el hígado, macrófagos alveolares en pulmones, macrófagos peritoneales en cavidad peritoneal, macrófagos esplénicos en el bazo, células mesangiales en los riñones, células de Langerhans en la piel, osteoclastos en los huesos, etc. (Fainboim, L. 1999).

En la circulación se encuentran como monocitos. Miden de 11 a 13 μ. Constituyen el 3 a 6 % de los leucocitos circulantes. Parecidos a los linfocitos, son las células más grandes, con núcleo arriñonado, de cromatina laxa y citoplasma basófilo, de aspecto vacuolado, con finos gránulos anaranjado rosáceos, que corresponderían a los gránulos azurófilos de los mamíferos (Claver, J. 1977).

Producen citoquinas y quimioquinas con diferentes funciones, en respuesta a estímulos de naturaleza microbiana (lisozima, componentes del complemento, IL-1, IL-6, IL- 12, IL-18 y TNF-α).

Los eosinófilos, parecidos a los heterófilos, miden 7 a 8 μ, se diferencian de éstos en que sus gránulos son redondos y eosinófilos, núcleo bilobulado, de cromatina densa y citoplasma celeste pálido. Constituyen el 2 a 4 % de los leucocitos circulantes. Aumentan en infecciones parasitarias, especialmente por helmintos, y disminuyen en el estrés severo (Claver, J. 1977).

Poseen la capacidad de fagocitar y destruir microorganismos. Producen citoquinas y quimioquinas que modulan la respuesta inmune innata y adaptativa. Su producción y actividad está regulada principalmente por la IL-5, actuando con la IL-3 y el Factor Estimulador de la formación para Colonias de Granulocitos Macrófagos (GM-CSF) (Fainboim, L.1999).

Los basófilos constituyen el 2 a 4 % de los leucocitos circulantes. Miden entre 7 y 9 μ. Poseen un núcleo redondo u ovalado, sin lobulaciones. Citoplasma claro con granulaciones basófilas. Es frágil y degranula fácilmente (Claver, J. 1977).

Aunque no derivarían del mismo linaje celular, no se distinguen de los basófilos y se denominan mastocitos cuando están en asociación a las superficies expuestas del organismo, distribuidos en mucosas, epitelios, y tejido conectivo, cercanos a pequeños vasos sanguíneos. Producen Histamina, proteasas citoquinas y quimioquinas, productos derivados del ácido araquidónico, principalmente leucotrienos y prostaglandinas (Fainboim, L. 1999). Productos que son contenidos en los gránulos del citoplasma. En la superficie de estas dos células hay receptores de Ig E que participan en fenómenos de hipersensibilidad. Los trombocitos, son células completas, equivalentes a las plaquetas de los mamíferos, son fusiformes de 7 a 10 μ x 4 a 5 μ.

Liberan sustancias que aumentan la permeabilidad capilar y activan componentes del complemento. También participan en la destrucción de ciertos parásitos a través del mecanismo de citotoxicidad celular dependiente de Ac mediados por Ig E (Fainboim, L. 1999). Tienen tendencia a agruparse por su función hemostática. También podrían fagocitar virus y bacterias o sólo englobar partículas sin fagocitarlas.

Las células asesinas naturales o comúnmente denominadas NK (del inglés Natural Killer) pueden destruir otras células que fueron infectadas con virus o agentes intracelulares o con transformación neoplásica. Su nombre deriva de su presencia natural o innata, independiente de la presencia de Ag exógenos. Su morfología es similar a la de los linfocitos.

La actividad de las células NK está regulada por muchas citoquinas, IL-2, IL-15 e IL-12. La IL-2 e IL-15 estimulan la proliferación de células NK, mientras que la IL-12 activa la capacidad de destruir y la secreción de IFN-γ (Abbas, A. 2006). Se cree que la maduración de las células NK se produce en parte dentro del timo y en parte en órganos linfoides periféricos (Fainboim, L. 1999).

En aves, la actividad de las células NK ha sido demostrada en bazo, sangre periférica, timo, BF e intestino. Su potencial citotóxico es variable en los diferentes órganos linfoides y en las diferentes estirpes de aves. La actividad de las células NK aumenta con la edad de las aves y el potencial citotóxico alcanza su pleno desarrollo a las 6 semanas de vida (Yuño, M. y Gogorza, L., 2008).

EL IFN-γ que también es producido por linfocitos T colaboradores o T helper 1 (LTh1), posee efecto antiviral y una importante actividad inmunomoduladora, facilita la función presentadora de Ag y activa a los macrófagos, incrementando su capacidad de defensa contra las infecciones. Actúa de forma autocrina sobre las propias células NK que lo producen, aumentando su actividad citolítica y, como consecuencia, incrementando su efecto antitumoral. Sobre los linfocitos T helper 2 (LTh2) inhibe la proliferación, de manera que su presencia durante la estimulación antigénica induce la diferenciación de linfocitos T hacia células efectoras tipo Th1 favoreciendo, por lo tanto, el desarrollo de las respuestas inflamatorias.

El Factor de Necrosis Tumoral-α (TNF-α) es sintetizado y secretado por monocitos, macrófagos, heterófilos, LT CD4+ y NK, por estimulación de endotoxinas bacterianas; Es capaz de iniciar la apoptosis de células tumorales.

La inducción y la regulación de las respuestas inmunitarias implican interacciones entre linfocitos, monocitos, células inflamatorias y células endoteliales. Muchas de esas interacciones necesitan el contacto entre células, otras dependen de mediadores solubles de acción corta, que incluyen linfoquinas, derivadas de linfocitos, monoquinas, derivadas de monocitos, y otros polipéptidos.

Las citoquinas se denominan Interleuquinas (IL), debido a que median entre los leucocitos. Algunas son producidas por varios tipos celulares y, en general, tienen un gran espectro de efectos. Sus acciones son pleyotrópicas, cualquiera puede actuar sobre varios tipos celulares y mediar muchos efectos.

Las citoquinas actúan sobre la misma célula que la produce, efecto autócrino, o afectan a otras células vecinas, efecto paracrino, o afectan a muchas células por vía sistémica, efecto endócrino, como por ejemplo la IL-1 y el TNF-α, que producen la respuesta sistémica durante la inflamación. Las citoquinas que median en la inmunidad innata son la IL-1, el TNF-α, IFN, e IL-6. La IL-12 y el IFN-γ están implicados en la inmunidad innata y adquirida contra microorganismos intracelulares.

Las quimioquinas son una familia de proteínas pequeñas que ejercen un papel importante en la circulación y migración de leucocitos. Son producidas por varias células, como macrófagos y mastocitos. La mayor parte de las quimioquinas son producidas por tejidos lesionados o inflamados. Todas las quimioquinas poseen un número de residuos de cisteína conservados que permiten agruparlas en familias. Las quimioquinas se dividen en cuatro familias según la ubicación de sus residuos de cisteína. Cuando los dos primeros residuos de cisteína son adyacentes esas proteínas son llamadas CCquimioquinas (cisteína cisteína-quimioquinas).

Veintitrés quimioquinas fueron identificadas en el genoma del pollo. Las quimioquinas fueron originalmente reconocidas en la respuesta inmune como reguladores del tráfico leucocitario, pero recientemente también se vio que actúan en organogénesis, hematopoyesis y comunicación neuronal. Las CC-quimioquinas se pueden dividir en dos subcategorías, MCP (monocyte chemoattractant proteins) y MIP (macrophage inflammatory proteins) basadas en su similitud estructural (Wang, J., et al. 2005). Pertenecen a esta familia la Proteína inflamatoria de macrófagos 1 β (MIP-1β), factor producido por macrófagos que causa respuesta inflamatoria local in vivo. Y la K203, una proteína del pollo de 68 aminoácidos.

El MIF (Macrophage migration inhibitory factor) fue una de las primeras citoquinas descriptas. Es una proteína soluble secretada por linfocitos, que inhibe la migración de macrófagos, fundamental en la respuesta inmune innata y adaptativa. El efecto de MIF en la respuesta inmune adaptativa es suprimir la activación de LT.

La Osteopontina (OPN) es un importante componente de la respuesta inmune celular temprana, induce la quimiotaxis y facilita indirectamente la migración de macrófagos.

El prefijo "osteo" indica que la proteína se expresa en el hueso, aunque, también se expresa en otros tejidos. El sufijo "-pontina" es derivado de la palabra puente. Identificada en 1986, la OPN fue aislada de osteoblastos de hueso de rata, es una sialoproteína fosforilada, componente de la matriz extracelular mineralizada de huesos y dientes.

Es una glicoproteína multifuncional que actúa en la respuesta inmune, inflamatoria, mineralización, curación de heridas y remodelación de tejidos, que son mediadas a través de la interacción de integrinas.

Es sintetizada por fibroblastos, preosteoblastos, osteoblastos, osteocitos, odontoblastos, células dendríticas, macrófagos, músculo liso, músculo esquelético, mioblastos, células endoteliales, y células del oído interno, cerebro y riñones. La síntesis de OPN es estimulada por el calcitriol (1,25-dihidroxi-vitamina D3).

El epitelio gastrointestinal está cubierto por mucus gel compuesto por mucina, glicoproteínas sintetizadas y secretadas por las células caliciformes que funciona como una barrera física contra patógenos. Muchos otros factores presentes en el tracto intestinal pueden actuar como defensa inespecífica, como la secreción gástrica, lisozima, sales biliares, flora microbiana y péptidos catiónicos endógenos tales como defensinas. Gallinacin-3 es una defensina de pollos recientemente descripta, presente predominantemente en la lengua, bolsa de Fabricio, y tráquea. Se conocen cuatro β-defensinas gallinacins aviares.

Aunque esos péptidos antimicrobianos y proteínas son parte de la barrera epitelial de defensa que protege contra la invasión microbiana, el rol en la coccidiosis no está bien estudiado. (Lillehoj, H., et al, 2004).

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