TABLA DE CONTENIDO. Postgrado Investigación II - Autor: Mercy Ramírez

Transcripción

1 - 2011

2 TABLA DE CONTENIDO I. PRESENTACIÓN... 2 II. ANIMALES FILOGENÉTICAMENTE RELACIONADOS A LOS CAMÉLIDOS... 3 III. SISTEMA INMUNOLÓGICO DE LOS CAMÉLIDOS:... 4 IV. SISTEMA INMUNITARIO DE LAS MUCOSAS:... 5 V. EXPRESIÓN DE LA INMUNOGLOBULINA A SECRETORIA EN ANIMALES... 5 VI. CONCLUSIONES:... 6 VII. LITERATURA CITADA:... 6

3 La inmunoglobulina A secretoria en la mucosa intestinal de camélidos sudamericanos MV. Mercy Ramírez Velásquez (gisvet@yahoo.es) I. PRESENTACIÓN La crianza de camélidos sudamericanos (CS), principalmente la alpaca, es patrimonio de países como Perú, Bolivia y en menor cuantía de Chile y Argentina. La población de alpacas es de 2 900,900 animales distribuidos en la zona central y sur del país, siendo Puno el departamento que cuenta con el 56.94% de esta población (Bustinza, 2001, CONCYTEC, 2004; FAO, 2005). En la actualidad las alpacas son criadas por un vasto sector de las comunidades campesinas altoandinas y son utilizadas para la producción de fibra, carne, fuente de trabajo y otros productos (FAO, 2005). Es decir, la crianza de esta especie tiene importancia económica no sólo por la producción de fibra, sino porque también constituye una fuente de trabajo para el poblador altoandino (Bustinza, 2001). Los problemas de salud animal constituyen uno de los principales factores de pérdidas económicas que afectan a las comunidades alpaqueras y que limitan el incremento de la producción y producitvidad porque reducen la calidad y cantidad de fibra y carne; y elevan los costos de producción. Uno de los factores de mayor impacto económico es la morbilidad y mortalidad de crías de alpaca ocasionado principalmente por enterotoxenia, neumonías y colibacilosis (Ameghino y DeMartini, 1991). Actualmente hay una limitada información científica sobre el rol del sistema inmune relacionado a mucosas, lo que hace difícil establecer terapias adecuadas para el control y la prevención de estas enfermedades. En general, frente a la invasión de un agente infeccioso por vía respiratoria o digestiva se activa una respuesta inmunitaria a nivel de las mucosas donde la inmunoglobulina A secretoria (S-IgA) constituye el principal anticuerpo que limitará la invasión de muchos agentes patógenos (Braathen et al., 2007). La principal función de esta inmunoglobulina es evitar la adherencia

4 de las bacterias y los virus a las superficies epiteliales. (Tizard, 2000). La S-IgA refuerza a los mecanismos de respuesta inmune innata y es sintetizada principalmente por células plasmáticas o plasmocitos que se encuentran ubicados en la submucosa o en la lámina propia del tracto gastrointestinal, ello ocurre como respuesta a la estimulación antigénica local (Braathen et al., 2007). El presente artículo es una breve revisión sobre la S-IgA en el tracto gastrointestinal de camélidos y animales relacionados filogenéticamente como los bovinos y suinos que permitirán ser una herramienta para la investigación del sistema inmunitario de mucosas en los camélidos sudamericanos. Palabras clave: Camélidos, inmunoglobulina A secretoria, inmunidad de mucosa II. ANIMALES FILOGENÉTICAMENTE RELACIONADOS A LOS CAMÉLIDOS Los camélidos de todo el mundo pertenecen a dos grandes familias: 1) La familia de los Camélidos Asiáticos que tienen dos especies importantes como el dromedario y el camello; y 2) La familia de los Camélidos Sudamericanos, representados por cuatro especies; de las cuales dos son domésticas; la alpaca y la llama; y dos silvestres: la vicuña y el guanaco (Bustinza, 2001). Según la posición zoológica los camélidos pertenecen a la familia Camelidae, suborden Tylopoda, orden Artiodactyla, clase Mamifera (Bustinza, 2001; Odbileg et al., 2005). Algunos análisis filogenéticos basados en información molecular como la secuencia de nucleótidos, aminoácidos y la información de secuencia del ADN mitocondrial indicaron que el suborden Tylopoda (camellos, llamas y demás camélidos) están estrechamente relacionados a los miembros de los subórdenes Suiformes (cerdos, pecaríes) y Rumiantia (bovinos, ovejas, ciervos y girafas) (Odbileg et al., 2005). El estudio realizado por Odbileg et al. (2005) sobre análisis filogenético de citoquinas inflamatorias de camélidos (llama y camello) basado en el análisis de las secuencias de sus ácidos nucleicos mostró que las citoquinas de llama están más estrechamente relacionadas con camellos, cerdos, bovinos, ovejas, y caballos que de humanos, perro, gato, ratón y rata.

5 III. SISTEMA INMUNOLÓGICO DE LOS CAMÉLIDOS: Las inmunoglobulinas son moléculas proteínicas que desempeñan actividad de anticuerpos y son producidas por células B y células plasmáticas sensibilizadas por los patrones moleculares específicos de antígenos externos y mediante estas interacciones neutralizan y eliminan patógenos específicos del hospedero (Su et al., 2002). En todos los mamíferos las inmunoglobulinas son dividas en clases o isotipos (IgG, IgM, IgA, IgE e IgD) y adicionalmente son divididos en subclases. Muchos estudios en inmunología animal han sido llevados a cabo con IgG, IgM o IgA (Wernery, 2001). Por ejemplo, la IgA en la leche de los camélidos se encuentra en forma S- IgA. Sin embargo, los niveles de ésta inmunoglobulina en la leche de camélidos es mucho más baja que la IgG total (Medina et al., 2004). El tipo de placenta epiteliocorial de los camélidos previene el pasaje de inmunoglobulinas al feto, similar a los demás rumiantes (Weaver et al., 2000). Por lo tanto, los animales neonatos nacen hipogammaglobulinémicos y su capacidad de resistencia contra los patógenos depende de una adecuada absorción del calostro (De Genst et al., 2006). En la década del setenta, la IgA fue detectada en camellos y llamas basándose en las reacciones cruzadas con inmunoglobulinas humanas. Sin embargo, hasta el presente no hay pruebas confiables y disponibles, como anticuerpos monoclonales isotipo específico, que cuantifique todos los isotipos de inmunoglobulina. Es por esto que, la escasa información publicada referente al sistema inmunológico de los camélidos, particularmente en relación a la inmunidad de mucosas, hace difícil describir las características únicas que las diferencian de otras especies, ya que, la función de este tipo de inmunidad es independiente del aparato inmune sistémico (Zaldivar, 2002; De Genst et al., 2006). Los camélidos de todo el mundo son considerados especies que poseen características particulares en su sistema inmunitario (De Genst et al., 2006). Hamers-Casterman et al. (1993), reportaron la presencia de anticuerpos morfológicamente distintos en los camellos, encontrando un nuevo tipo de inmunoglobulinas carentes de las cadenas livianas convencionales comparados con los anticuerpos de las demás especies animales (Daley et al., 2005). Existe escasa información sobre el sistema inmunitario de los camélidos sudamericanos, sobre todo en lo referente al sistema inmunitario de las mucosas.

6 IV. SISTEMA INMUNITARIO DE LAS MUCOSAS: La superficie de las mucosas de los animales incluye: la cavidad oral, vías respiratorias, tracto genitourinario y el gastrointestinal. Los anticuerpos de S- IgA no sólo están presentes en las secreciones externas, sino también ejercen propiedades antimicrobianas a las células epiteliales durante su transporte a través del epitelio. Representan la clase de inmunoglobulina predominante en las secreciones externas, que brinda una protección inmunológica específica para todas las superficies mucosas, al producir un bloqueo ante la penetración al organismo de agentes patógenos (Corthésy y Spertini, 1999; Zaldívar, 2002; Braathen et al., 2007). En cuanto al sistema inmune de mucosa del intestino, éste presenta propiedades únicas como estar expuesto a una gran variedad y cantidad de antígenos, desarrollar una actividad inmunológica permanente y mantener un microambiente fisiológicamente desviado hacia respuestas antiinflamatorias (Porporatto et al., 2007). La actividad conjunta de los sitios inductivos y efectores genera a nivel de mucosa y suero una respuesta rica en IgA y una inmunidad celular con funciones citotóxicas, regulatorias y de memoria (Porporatto et al., 2007). La IgA es sintetizada por células plasmáticas que se encuentran ubicadas en la submucosa; ello ocurre como respuesta a la estimulación antigénica local. La función de la S-Ig A no es bactericida, no se une a los macrófagos ni aumenta la fagocitosis, solo fija el complemento por la vía alterna. Su modo de acción más importante consiste en evitar la adherencia de las bacterias y de los agentes virales a las superficies epiteliales (Tizard, 2002). V. EXPRESIÓN DE LA INMUNOGLOBULINA A SECRETORIA EN ANIMALES La inmunoglobulina A secretoria (S-IgA) protege esencialmente las superficies de mucosas. Esta S-IgA posee dos moléculas monoméricas de Ig A, covalentemente unidas a través de la cadena J y del componente secretor (Phalipon et al., 2002). La cadena pesada, la ligera y J de la S-IgA son sintetizadas en gran parte por las células plasmáticas que se localizan en las superficies corporales, mientras que el componente secretor es asociado al complejo de inmunoglobulina mientras cruza la capa epitelial (Corthésy y Spertini, 1999). Una parte de esta inmunoglobulina se une a un receptor para inmunoglobulina A polimérica (pigr) en la superficie basal de las células epiteliales. Este complejo de IgA

7 y pigr se incorporan en una vesícula y es transportada a través de la célula epitelial. Cuando alcanza la superficie exterior, la vesícula se fusiona con la membrana plasmática y expone a la IgA al lumen intestinal (Phalipon et al., 2002). Posteriormente, la porción extracelular del pigr es atacada por enzimas proteolíticas de tal modo que la IgA, aún con el péptido receptor unido, es liberada hacia el medio. Este péptido se conoce como el componente secretor, que es producido por células epiteliales. Este es una glicoproteína de 70 KDa, que se une de manera covalente a los dímeros de IgA para formar una molécula compleja denominada S-IgA. El componente secretor no sólo protege a la IgA de la digestión de enzimas proteolíticas intestinales sino que también es el más importante receptor del sistema inmune de mucosas por ser el responsable del transporte externo de la producción local de IgA dimérica o secretoria (Corthésy y Spertini, 1999; Phalipon et al., 2002; Tizard, 2002). VI. CONCLUSIONES: La S-IgA representan la clase de inmunoglobulina más importante y predominante en las secreciones externas, las cuales brindan protección inmunológica específica para todas las superficies mucosas al bloquear la penetración de agentes patógenos. Los camellos y llamas están muy cercanamente relacionados a los miembros de los subórdenes Suiformes (cerdos, pecaríes) y Rumiantia (bovinos, ovejas, ciervos y girafas) según análisis de secuencia de aminoácidos y nucleótidos. Hasta el momento no hay técnicas disponibles que cuantifiquen todos los isotipos de inmunoglobulina presentes en camélidos, principalmente la S- IgA. Escasa información publicada referente al sistema inmunológico de los camélidos. VII. LITERATURA CITADA: 1. Ameghino E, DeMartini J Mortalidad en crías de alpaca. Centro de Investigación Instituto veterinario de investigaciones tropicales y de altura (IVITA) - UNMSM. Perú. p Braathen R, Hohman V, Brandtzaeg P, Johansen F Secretory Antibody formation; Conserved Binding Interaction between J chain and polymeric Ig receptor from

8 humans and amphibians. J. Immunol 178: Bustinza, V LA ALPACA Conocimiento del gran potencial Andino. Oficina de Recursos del Aprendizaje- Secciones publicaciones UNA-Puno. Primera edición. P e Innovación Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y Consejo nacional de Camélidos Sudamericanos Camélidos Sudamericanos: Bases para un Programa Macro regional de Ciencia, Tecnología 5. Corthésy B, Spertini F Secretory immunoglobulin A: from mucosal protection to vaccine development. Biol Chem 380(11): Daley LP, Gagliardo LF, Duffy MS, Smith MC,Appleton JA Application of monoclonal antibodies in functional and comparative investigations of heavy-chain immunoglobulins in new world camelids. Clin Diag Lab Immunol 12(3): De Genst E, Saerens D, Muyldermans S and Conrath K Antibody repertoire development in camelids. Dev Com Immunol 30: FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) Situación Actual de los Camélidos Sudamericanos en el Perú. Proyecto de Cooperación Técnica en apoyo a la crianza y aprovechamiento de los Camélidos Sudamericanos en la Región Andina TCP/RLA/ Medina MA, Fernandez F, Saad S, Rebuffi G and Yapur J Inmunoglobulinas G de cadenas pesadas en la leche de los camélidos sudamericanos. J Neotrop Mammal 11(1): Odbileg R, Lee SI, Ohashi K and Onuma M Cloning and sequence analysis of llama (Lama glama) Th2 (IL-4, IL-10 and IL-13) cytokines. Vet Immunol Immunopathol 104: Phalipon A, Cardona A, Kraehenbuhl JP, Edelman L, Sansonetti PJ, Corthésy B Secretory component: a new role in secretory IgA mediated immune exclusion in vivo. Immunity 17(1): Porporatto C, Bianco ID, Correa SG La modulación del sistema inmune de mucosas con polisacáridos, bases para una atractiva alternativa en terapia. Acta Bioquím Clín Latinoam 41(2): Su Ch, Nguyen VK and Nei M Adaptive evolution of variable region genes encoding an unusual type of immunoglobulin in camelids. Mol Biol Evol 19(3): Tizard IR Inmunología Veterinaria. Editorial McGraw-Hill Interamericana, 6ta. Edición, pp:

9 15. Wernery U Camelid immunoglobulins and their importance for the new-born A Review. J Vet Med B, 48: Zaldívar M El Sistema inmunológico de las mucosas. Rev Cubana Med Gen Integr 5: