Modul în care nutriția și metabolismul influențează sănătatea și imunitatea păsărilor - Pasăre
CUM INUTIȚIA NUTRIȚIA ȘI METABOLISMUL SĂNĂTĂȚEA ȘI IMUNITATEA PĂSĂRILOR
MICHAEL H. KOGUT
XX Congresul Veterinar Mondial. Edinburgh, 8.04.2017
ABSTRACT
Nutriția și sistemul imunitar sunt extrem de interconectate, afectând metabolismul și nutriția asupra sistemului imunitar, în timp ce răspunsurile sistemului imunitar, la rândul lor, influențează metabolismul.
Percepția că apărarea gazdei și starea nutrițională sunt legate între ele trebuie acum extinse pentru a include o a treia componentă: microbiota intestinală.
Această relație biologică nu mai poate fi considerată exclusiv dependentă de gazdă,
dar și a unei a doua componente genomice din cadrul gazdei, microbiomul.
Programele de microbiomi includ imunitatea și conduc un metabolom care afectează micronutrienții și echilibrul energetic. În cele din urmă, întreruperea compoziției microbiotei poate declanșa inflamații intestinale și poate provoca răspunsuri imune inadecvate.
La rândul său, imunitatea gazdei modelează microbiomul și starea sa nutrițională influențează elementele apărării sale și formarea comunității microbiene comensale. Modificările metabolice imediate și susținute modulează răspunsurile defensive ale gazdei în timpul infecției prin reglementări metabolice guvernate de mașinile de detectare a nutrienților.
Aceste mecanisme de reglare care afectează celulele imune sunt cunoscute sub numele de reglementări imunometabolice. Caracterizarea acestor mecanisme relevă modul în care acești regulatori ajustează imunitatea gazdei.
În plus, metaboliții generați de microbiota intestinală și țesuturile instruiesc răspunsurile imune ale acestora și contribuie la funcționalitatea sistemului imunitar. Prin urmare, interacțiunea dintre celulele imune și homeostazia metabolică duce la răspunsuri imune eficiente și dăunătoare.
Profitarea de reglementările privind imunometabolismul este o strategie promițătoare pentru creșterea imunității antimicrobiene ca alternativă la antibiotice. Această delicată reglare imunometabolică oferă o nouă pârghie imunologilor pentru a dezlănțui și stăpâni imunitatea.
INTRODUCERE
În industria broilerului și a curcanului, antibioticele au fost utilizate pe scară largă, ca aditivi furajeri, pentru a îmbunătăți creșterea și randamentul.
Cu toate acestea, răspândirea agenților patogeni rezistenți la acestea în medici medicale și veterinare a dus la interzicerea lor în hrana animalelor în UE și la o reducere drastică a utilizării acestora în Statele Unite, producătorii de păsări de curte crescând din ce în ce mai mult sub presiune pentru a reduce utilizarea antibioticelor pentru a controla bolile și pentru a îmbunătăți producția, dezvoltarea de alternative eficiente din punct de vedere al costurilor la antibiotice pentru a reduce acești agenți patogeni din produsele din păsări ar fi de mare valoare pentru industria alimentară și consumator.
PREZENTARE GENERALĂ A SISTEMULUI IMUNITAR
Imunitatea înnăscută este prima linie de apărare împotriva organismelor patogene și interfața interacțiunilor dintre gazdă și microbiotă. La nivel celular, răspunsul imun înnăscut este mediat de celulele epiteliale de pe suprafețele mucoasei și celulele fagocitare care locuiesc în țesuturi sau sunt colectate din sânge, inclusiv granulocite, monocite și macrofage. La nivel molecular, celulele imune înnăscute detectează microbii prin receptorii de recunoaștere a modelelor - PRR -, care recunosc semnăturile moleculare - cunoscute și ca modele moleculare asociate cu agenții patogeni - ale celulelor microbiene, inclusiv proteine, lipide și acizi nucleici.
PRR recunosc, de asemenea, moleculele semnăturii gazdei care indică boala celulară și leziuni. Recunoașterea agenților patogeni prin intermediul acestor receptori are ca rezultat activarea mecanismelor de apărare celulară și producerea de citokine proinflamatorii secretate, care alertează alte celule gazdă de prezența infecției și promovează o mai mare recrutare a celulelor sanguine de la locul infecției și induc sistemice. răspunsuri la boli, cum ar fi febra.
Recunoașterea agenților patogeni prin PRR stimulează, de asemenea, mecanismele microbicide ale imunității înnăscute, cum ar fi producerea de specii reactive de oxigen și peptide antimicrobiene, parțial prin activarea celulelor fagocitice.
Mecanismele de apărare ale imunității dobândite se bazează pe recunoașterea formelor moleculare „străine”, numite antigene. Imunitatea adaptivă este activată mai lent - de la 3 zile la 2 săptămâni - printr-o combinație de semnale din sistemul imunitar înnăscut și de antigeni și este mediată în mare parte de celulele B și celulele T.
Aceste celule poartă receptori care recunosc modele moleculare străine, dar nu au nici o prejudecată intrinsecă pentru recunoașterea agenților patogeni. Prin urmare, imunitatea adaptivă depinde de sistemul imunitar înnăscut pentru recunoașterea inițială a agenților patogeni. Semnalele de răspuns imun înnăscut determină extinderea și activarea selectivă a populațiilor de celule B și celule T cu specificitate pentru expunerea infecțioasă în curs.
Principalele mecanisme efectoare ale imunității adaptive includ producerea de anticorpi de către celulele B, moartea celulelor gazdă infectate de celulele T citotoxice și diferite acțiuni mediate de celulele T helper.
În mod crucial, activarea imunității adaptive duce la producerea de celule B de memorie și celule T care pot oferi protecție specifică pe tot parcursul vieții împotriva infecțiilor ulterioare cu un agent patogen care poartă aceiași antigeni.
MODULAREA IMUNITĂȚII GAZDEI CA ALTERNATIVĂ A ANTIBIOTICELOR
În ciuda eforturilor de a opri creșterea și răspândirea rezistenței antimicrobiene, bacteriile rămân mai puțin susceptibile la medicamente antimicrobiene în timp și rata de descoperire a unor noi antibiotice este încetinită. Prin urmare, este esențial să se exploreze noi paradigme pentru terapia antiinfecțioasă în producția animală. Un răspuns imun al gazdei eficient la agenții patogeni în stadiile incipiente ale infecției este un factor determinant critic al rezistenței și al susceptibilității la boli.