Efectes de la suplementació dietètica amb proteïnes plasmàtiques sobre les propietats de barrera i de defensa de la mucosa intestinal en un model d'inflamació

Abstract

Els concentrats de plasma (SDAP) i d'immunoglobulines (IC) són suplements dietètics destinats als animals de granja i que han estat proposats com alternativa a l'ús dels antibiòtics com a promotors del creixement. Un dels primers efectes descrits en els animals alimentats amb aquests suplements va ser l'increment de la taxa de creixement. Aquesta millora del creixement és deguda, en part, a que hi ha un augment del consum de pinso i a que es produeix una menor estimulació del sistema immunitari. Aquesta hipòtesi està recolzada per estudis que demostren que una activació immunitària produeix una reducció en la ingesta d'aliments, així com un increment de la utilització dels nutrients per part de les cèl·lules del sistema immunitari. En aquest treball, s'ha estudiat els efectes de la suplementació dietètica amb proteïnes plasmàtiques (concentrat de plasma i concentrat d'immunoglobulines) sobre diferents aspectes de la fisiologia intestinal en rates inflamades amb l'enterotoxina B d'<i>Staphylococcus aureus</i> (SEB). Els animals utilitzats han estat rates Wistar-Lewis mascles de 21 dies d'edat (deslletament). Aquests animals han estat alimentats durant 14 dies amb pinsos suplementats amb un 8% de concentrat de plasma (SDAP) o bé amb 4,7% de concentrat d'immunoglobulina (IC). Les rates han estat administrades intraperitonealment amb 50 μg de SEB els dies 30 i 33 i s'han sacrificat al cap de 48 h (35 dies). El SEB no modifica cap de les variables sistèmiques analitzades: ni immunoglobulina G (IgG) ni la IgA sèriques així com tampoc diferents variables hematològiques ni les diferents poblacions limfocitàries analitzades a la melsa. En canvi, les rates inflamades presenten un increment important en l'activació dels limfòcits T col·laboradors, tant a les plaques de Peyer (PP) com a ganglis limfàtics mesentèrics (GLM). Ambdós teixits estan implicats en la inducció de la resposta immunitària. Els animals inflamats amb SEB també mostren un increment del contingut d'aigua en femtes, infiltració de neutròfils a la mucosa intestinal i un increment de la permeabilitat capil·lar a la zona. El SEB també altera les funcions de barrera i d'absorció de nutrients. L'enterotoxina redueix l'expressió de proteïnes de la unió estreta i de la unió adherent (ZO-1 i β-catenina, respectivament), així com del transportador de la D-glucosa, afectant així tant la funció de permeabilitat com la d'absorció de nutrients. L'alimentació amb pinsos suplementats amb SDAP o IC evita l'efecte de l'enterotoxina sobre l'activació dels limfòcits T col·laboradors de les plaques de Peyer, sense prevenir l'activació dels limfòcits T dels ganglis limfàtics mesentèrics, ni la infiltració de neutròfils a la zona mucosal ni l'increment de la permeabilitat capil·lar de la zona. La suplementació dietètica amb SDAP (i en menor grau el IC) redueix el contingut d'aigua en femtes i atenua els efectes del SEB sobre l'epiteli, tant sobre l'absorció de nutrients com sobre l'expressió de proteïnes de les unions estreta i adherent. En resum, l'addició de concentrats de plasma a la dieta en l'etapa que segueix el deslletament afecta la distribució d'algunes poblacions limfocitàries durant la resposta a la inflamació induïda per una enterotoxina de S. aureus, que impedeix una activació exagerada del sistema immunitari; alhora, l'SDAP afavoreix l'absorció d'alguns nutrients energètics i la integritat de l'epiteli. Tot plegat recolza la hipòtesi que la suplementació dietètica amb SDAP millora l'aprofitament energètic dels nutrients i redueix la probabilitat que agents químics i infecciosos puguin penetrar a la circulació sanguínia a través de la barrera epitelial.

The aim of this study was to determine the potential modulatory effects of diets supplemented with spray-dried animal plasma (SDAP) or immunoglobulin concentrates (IC) on the of intestinal physiology of rats challenged with "Staphylococcus aureus enterotoxin B" (SEB). Lewis rats were fed diets containing 8% of SDAP, 4.7% of IC or milk proteins (Control diet) from postnatal day 21 (weaning) for 14 days. On days 30 and 33, rats were given SEB (50 μg; i.p.). SEB induced an intestinal inflammation characterized by effects on intestinal immune system, on barrier function and on nutrient absorption. SEB administered rats showed an increase in T lymphocytes activation (in particular T helper lymphocytes) in Peyer's Patches and in mesenteric lymph nodes, both responsible of immune response induction. Inflamed rats also showed an increase in water content in feces, neutrophil infiltration in intestinal mucosa, as well as an increase in local capillary permeability. SEB also alter barrier and nutrient absorption functions. The enterotoxin reduces the expression of proteins of the tight junction and of the adherent junction (ZO-1 and β-catenina, respectively), as well as the transporter of D-glucosa. Feeding with SDAP or IC supplementation prevents the effect of the enterotoxin on the activation of T helper lymphocytes in Peyer's patches. The dietary supplementation with SDAP (and in lower extent IC) reduces water content in feces and attenuates SEB effects on the epithelium, as well as on nutrients absorption and on the expression of proteins from tight and adherent junctions. In conclusion, the addition of plasma concentrates on feeding in the weaning period affects the distribution of some lymphocyte populations in the immune response to S. aureus, which prevents an overstimulation of intestinal immune system; at the same time, SDAP enhances the absorption of different energetic nutrients and the integrity of the epithelium. All in all supports the hypothesis that dietary supplementation with SDAP improves the nutrient intake and reduces the probability that chemic and infectious agents can enter to blood stream across the epithelial barrier.