Transferencia de la inmunidad humoral y celular

Transcripción

1 Pulished in IVIS with the permission of the editor Trnsferenci de l inmunidd humorl y celulr Lorenzo José Frile Suce Resumen L importnci de segurrse que los lechones ingieren l cntidd de clostro necesri pr su supervivenci está muy ien descrit en l iliogrfí veterinri. Mientrs que l estructur inmdur del intestino permite l sorción de inmunogloulins durnte ls primers hors de vid, se desconoce el mecnismo implicdo en l trnsferenci selectiv de céluls linfoides en el epitelio intestinl del neonto. En este extrcto del liro Inmunidd lctogénic en l cerd. Enfoque práctico se presentn los mecnismos de trnsferenci de l inmunidd humorl y celulr de l cerd los lechones ví clostro y los eneficios que ms inmuniddes conllevn los lechones l hor de enfrentrse los ptógenos. Plrs clve: clostro, lechones, inmunogloulins, linfocitos Astrct Trnsference of humorl nd cellulr immunity The importnce of ensuring tht piglets tke in enough colostrum for their survivl is very well descried in the veterinry literture. While the immture structure of the intestine llows the sorption of immunogloulins during the first hours of life, the mechnism involved in the selective trnsfer of lymphoid cells in the intestinl epithelium of the neontes is unknown. In this extrct from the ook Inmunidd lctogénic en l cerd. Enfoque práctico description of the mechnisms of humorl nd cellulr immunity trnsference of the sow to the piglets vi colostrum nd the enefits tht oth immunities entil to the piglets when fcing the pthogens re presented. Keywords: colostrum, piglets, inmunogloulins, lymphoid cells Contcto con el utor: Autor del liro Inmunidd lctogénic en l cerd. Enfoque práctico. Editoril Servet tiendpv@gruposis.com 12 SUIS Nº 1 Septiemre 218

2 Pulished in IVIS with the permission of the editor El clostro es un secreción mmri extrordinrimente complej que contiene lctos, grs y proteíns en un proporción que cmi muy rápidmente desde el ncimiento (clostro temprno) hst ls 24 hors posprto (ver tl). Entre ls 16 y 34 hors posprto principlmente, ce destcr l importnci que tiene l lctos y l grs pr proporcionr energí l lechón. Por otr prte, ls proteíns del clostro son muy importntes pr los nimles, y que un de sus frcciones son inmunogloulins, que son elementos esenciles en l inmunidd dquirid de tipo humorl. Además, el clostro contiene muchs céluls. De hecho, hy >1 1 6 céluls/ml y se estim que los lechones otienen,-7, 1 8 céluls mterns diris, de ls que un porcentje reltivmente elevdo son linfocitos (1-2 %). L ingestión de clostro depende no solo de l cpcidd de ls cerds pr producirlo, sino tmién de l cpcidd de los lechones pr tomr el clostro de ls mms. En este sentido, ce destcr que ls cerds primerizs producen generlmente un clostro de menor clidd que ls cerds multíprs, y sus lechones (generlmente más pequeños) presentn un menor cpcidd pr poder dquirir el clostro de sus mdres (figur 1). Estos dos fctores implicn un nivel más jo de inmunidd psiv pr los lechones procedentes de cerds primerizs. INMUNIDAD HUMORAL El clostro de l cerd contiene proximdmente 11 veces más inmunogloulins (IgA, IgG e IgM) que l leche mdur (ver tl). Es decir, durnte l producción de clostro se gener un concentrción de ls inmunogloulins presentes en el plsm. De hecho, ls inmunogloulins mterns se concentrn desde l sngre hst el clostro en l glándul mmri trvés de un mecnismo dependiente del receptor de inmunogloulins (figur 2). Estudios científicos hn demostrdo que prácticmente el 1 % de IgG, el 4 % de IgA y el 8 % de IgM del clostro derivn del suero de l cerd. L IgG es l inmunogloulin más undnte en el clostro (81 %), mientrs que l IgA es l más numeros (7 %) en l leche de l cerd. L proporción IgA/IgG oscil entre,16-,22 en el clostro y 2,1-6,96 en l leche mdur. En el cso de ls IgA, un proporción muy elevd se sintetiz en l glándul mmri. Los cmios Tiempo posprto Composición químic (g/1 g) Producción de clostro, leche trnsitori y leche mdur en cerds Temprno ( h) Clostro Leche trnsitori Leche mdur Medio (12 h) Trdío (24 h) 36 h 72 h Dí 17 Grs,1 c,3 c 6,9 c 9,1 9,8 8,2 Proteín 17,7 12,2 8,6 c 7,3 cd 6,1 d 4,7 e Lctos 3, d 4, c 4,4 c 4,6 4,8,1 Mteri sec 27,3 22,4 2,6 21,4 21,2 18,9 c Energí (kj/1 g) 26 d 276 d 346 c Clostro temprno Leche mdur IgG (totl) (mg/ml) 61,8 1,6 IgA (mg/ml) 11,3 4,1 IgM (mg/ml) 3,8 1, IgG en clostro (mg/ml) en ls concentrciones de inmunogloulin en ls secreciones mmris reflejn l cpcidd de ls especies pr trnsferir l inmunidd mtern l descendenci. L estructur inmdur del intestino del neonto permite l sorción de inmunogloulins durnte ls primers hors trs el ncimiento. Los niveles de IgG e IgA en el lechón trs l ingestión de clostro sugieren que l sorción de inmunogloulins clostrles no es selectiv, y que los niveles séricos de IgG e IgA de los lechones imitn l distriución de IgG e IgA en el clostro de l cerd. Posteriormente, el intestino mdur y no permite l sorción de ests mcromoléculs. Este fenómeno se denomin cierre intestinl. Por tnto, ls IgGs ingerids trvés del clostro se soren como moléculs intcts ntes del cierre del intestino. L IgG es importnte pr l función inmunitri sistémic. Después del prto, el contenido de IgG en el clostro disminuye rápid- Figur 1. Clidd del clostro durnte ls primers 24 hors posprto en función de l pridd de ls cerds > Al ncimiento A ls 24 hors posncimiento Los vlores que presentn diferente letr indicn l existenci de diferencis estdísticmente significtivs (p <,) (Theil et l., 214). Prto Quesnel, 211. SUIS Nº 1 Septiemre

3 Pulished in IVIS with the permission of the editor Figur 2. Mecnismo de trnsferenci de inmunidd celulr (clostro) y humorl (clostro y leche). Gestción Lctción Céluls plsmátics IgA Leche Céluls T intrepiteliles IgA Acino Grdiente quimiotryente de céluls B epiteliles (MEC/CCL28) Grdiente quimiotryente de céluls T (TECK/CCL2) VCAM-1 MAdCAM-1 MAdCAM-1 α4β7+/céluls IgA+ CCR1+ α4β7+/céluls T CCR9+ α4β1+/céluls IgA+ CCR1+ Slmon et l., 29. mente hst un nivel jo, mientrs que el contenido de IgA disminuye ligermente. L IgA ingerid, tnto en clostro como en leche, es importnte pr l protección del trcto gstrointestinl nivel locl. Por tnto, l IgA proporciond desempeñ un ppel esencil en l prevención de prolems digestivos durnte el periodo neontl. Además, est inmunidd lctogénic es más mpli, y que existe un comunicción entre ls mucos respirtori, digestiv y genitourinri. De este modo, l respuest inmunitri generd nivel locl (fundmentlmente de tipo humorl e IgA) en el trcto respirtorio, digestivo o genitourinrio prece en l secreción lácte deido l migrción de linfocitos B productores de IgA trvés de los gnglios linfáticos regionles y l sngre l glándul mmri (figur 3). Este mecnismo está medido por l presenci de un molécul (MdCAM-1) expresd en ls vénuls de ls plcs de Peyer, l lámin propi intestinl y en l glándul mmri (figur 2) y por l presenci de un ligndo nivel del linfocito (integrin α4/β7) que se une l MdCAM-1 y permite el pso de linfocitos de unos comprtimentos otros. L presenci de IgA en l leche puede deerse l 14 SUIS Nº 1 Septiemre 218 trnsporte selectivo de IgA diméric del sitio inductivo l sngre y de l sngre por trnslocción trvés del epitelio mmrio l leche o por l migrción de céluls B productors de IgA desde el sitio inductivo (intestino, prto genitourinrio y trcto respirtorio) l glándul mmri, donde se trnsformn loclmente en céluls plsmátics que producen IgA en l leche. Ls IgA son muy relevntes pr el estlecimiento de un microiot digestiv y evitr l prición de intolerncis limentris. En l figur 4 se muestrn dtos sore l trnsferenci l lechón de inmunidd humorl frente Mycoplsm hyopneumonie. Evidentemente, l dministrción de clostro es fundmentl pr que estos nimles dispongn de inmunidd humorl frente l ptógeno. Además, l ingestión de clostro está relciond con l concentrción de IgG 24 hors trs el ncimiento que, su vez, está socid con el título de IgGs presentes l destete en los lechones (figur ). En conclusión, si se quiere tener un título elevdo de IgGs procedentes de l inmunidd psiv en el lechón, dee grntizrse un decud ingestión de clostro. Figur 3. Inmunidd de mucoss y su relción con l inmunidd lctogénic. Antígeno Intestino: plcs de Peyer Migrción de linfocitos Gnglio linfático mesentérico Sngre Mucos intestinl Trcto respirtorio Sistem genitourinrio Glándul mmri

4 Pulished in IVIS with the permission of the editor INMUNIDAD CELULAR L inmunidd medid por céluls es un componente muy importnte pr el control de muchs enfermeddes. Curiosmente, l contriución celulr del clostro se h psdo por lto trdicionlmente en fvor de fctores no celulres, como ls inmunogloulins. Ls secreciones mmris de tods ls especies contienen céluls polimorfonucleres (PMN), linfocitos y mcrófgos, junto con proximdmente céluls epiteliles/ml. Los tipos celulres y l cntidd dependen de l etp de desrrollo de l glándul mmri y de otros fctores individules. Por ejemplo, el clostro se enriquece con céluls fgocítics, mientrs que l leche se enriquece con céluls epiteliles. Un medi del 26 % Figur 4. Trnsferenci de inmunidd humorl los lechones frente M. hyopneumonie Inmunogloulin (mg/ml) Suero de l cerd Clostro Antes de mmr Después de mmr Inmunogloulin (mg/ml) lgg lga lgg lga Ls columns que presentn diferente letr indicn l existenci de diferencis estdísticmente significtivs (p <,). Bndrick et l., 214 Figur. Trnsferenci de inmunidd humorl los lechones durnte l fse predestete. Relevnci de l ingest de clostro. Concentrción de IgG en plsm ls 24 hors posncimiento (mg/ml) IgG en plsm l destete (g) Ingest de clostro entre el ncimiento y ls 24 hors posncimiento (g) IgG en plsm ls 24 hors posncimiento (g) Devillers et l., SUIS Nº 1 Septiemre 218

5 Pulished in IVIS with the permission of the editor Figur 6. Distriución de linfocitos T (A) en sngre de cerd y clostro y (B) en sngre de lechones ntes y después de l ingestión de clostro. A Céluls mononucleres (%) Sngre de cerd Clostro Antes de mmr Después de mmr γδ CD8 CD4 γδ CD8 CD4 B Céluls mononucleres de sngre periféric (%) Ls céluls mononucleres se islron prtir de sngre de cerd o clostro, se fenotipron con nticuerpos monoclonles γδ, CD8 o CD4 específicos pr cerdos (n = 16), y se nlizron medinte citometrí de flujo. (A) Porcentjes de suconjuntos de linfocitos T en sngre de cerd y clostro (n = 16). (B) Porcentjes de suconjuntos de linfocitos T en sngre de lechones ntes de l ingestión de clostro (ntes de mmr) y de nuevo ls 24 hors (después de mmr) (n = 34). Ls muestrs señlds con l mism letr son estdísticmente significtivs: (p =,1); (p =,1). Bndrick et l., 214 de ls céluls encontrds en el clostro son linfocitos, siendo menos numeross ls céluls B (proximdmente un 3 %) que ls céluls T. Ls supolciones de linfocitos T presentes en el clostro no son representtivs de quells presentes en l Actividd NK (%) PBMC cerd CMC cerd PBMC preingestión clostro sngre de l cerd (figur 6). Esto sugiere que ls céluls mononucleres del clostro se concentrn selectivmente. Por tnto, los porcentjes de linfocitos T CD8 y CD4 son significtivmente menores en el clostro que en l sngre de l cerd. Sin emrgo, Figur 7. Actividd NK de ls céluls mononucleres periférics y clostrles.,,, c c PBMC posingestión clostro Se utilizó l ctividd NK pr evlur l cpcidd funcionl de ls céluls mononucleres del clostro de cerds (CMC) y de sngre (PBMC) de cerds y lechones, ntes y después de l ingestión de clostro. Ls muestrs señlds con l mism letr son estdísticmente significtivs (p <,). Bndrick et l., 214 l proporción reltiv de ms supolciones es muy similr en el clostro y en l sngre de l cerd. En los cerdos, los linfocitos T αβ que expresn CD4 y CD8 son céluls de memori efectors y l estimulción con su ntígeno específico induce l proliferción de estos linfocitos dolemente positivos (DP). Prolemente, muchos de los linfocitos clostrles cpces de generr un respuest inmunitri en el lechón son céluls DP de memori efector. Por otr prte, el clostro present un myor porcentje de linfocitos T γδ con relción l que se oserv en l sngre de l cerd. De hecho, constituyen csi l mitd de ls céluls mononucleres que se encuentrn en el clostro. Los linfocitos T γδ responden los ntígenos de form diferente que los linfocitos T αβ. Los linfocitos T γδ no son restrictivos en cunto l complejo myor de histocomptiilidd (CMH) y tienen l cpcidd de reconocer ntígenos no proteicos sin procesr. Además, se cree que tienen ctividd nturl killer (NK) y cpcidd pr l presentción de ntígenos. L presenci de céluls presentdors de ntígeno (APC) serí ventjos pr el recién ncido, y que ls céluls presentdors de ntígeno APC neontles son inmdurs y requieren un myor estimulción pr funcionr de un modo similr un niml mduro. Por tnto, l cpcidd de los SUIS Nº 1 Septiemre

6 Pulished in IVIS with the permission of the editor Figur 8. Trnsferenci de inmunidd (A) humorl y B) celulr frente M. hyopneumonie medid en sngre de lechones ntes (n = 7/grupo) y 24 hors después (n = 1/grupo) de l ingestión de clostro. A Relción S:P 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 1,,, * Antes de mmr Después de mmr Antes de mmr Después de mmr B Proliferción específic de M. hyopneumonie proliferción no estimuld (%) * Tiempo de muestreo de sngre de lechones Tiempo de muestreo de sngre de lechones Ls rrs mgent y verdes representn lechones de cerds vcunds y no vcunds, respectivmente. Ls rrs de error corresponden l error estándr de l medi; *p <,. (A) Los nticuerpos frente M. hyopneumonie se cuntificn medinte l relción S:P (muestr/positivo) en el suero de lechones ntes de mmr y 24 hors después de mmr. (B) L inmunidd celulr específic frente M. hyopneumonie se midió en sngre de lechones medinte linfoproliferción. L linfoproliferción específic de ntígeno se determinó restndo el porcentje de linfoproliferción no estimuld (medi) del porcentje de linfoproliferción específic de M. hyopneumonie. Bndrick et l., 214 Aumsm/shutterstock.com linfocitos T γδ pr eludir ls respuests inmunitris innts y dpttivs serí un ctivo importnte pr el sistem inmunitrio del neonto. Est ventj se puede oservr clrmente cundo se mide l ctividd NK en lechones trs l ingestión de clostro frente l ctividd oservd ntes de su ingestión (figur 7). Desfortundmente, se desconoce el mecnismo de trnsporte de linfocitos mternos trvés del epitelio intestinl neontl, unque hy evidencis que sugieren l existenci de un trnsferenci selectiv de linfocitos trvés L ingestión de clostro depende no solo de l cpcidd de ls cerds pr producirlo, sino tmién de l cpcidd de los lechones pr tomr el clostro de ls mms. del epitelio intestinl neontl. En este cso, serí más selectiv l sorción de linfocitos T γδ. L trnsferenci es un proceso medido por receptores que puede estr relciondo con cmios fenotípicos celulres producidos en el entorno clostrl. Ce destcr que el proceso de sorción celulr está restringido ls céluls clostrles de l propi mdre y no se llev co medinte céluls clostrles trtds térmicmente o procedentes del clostro de otr cerd. Al contrrio que ls céluls inmunitris, ls inmunogloulins clostrles trviesn el epitelio intestinl neontl y entrn en l circulción independientemente de l fuente, y sen inmunogloulins de otr cerd o incluso de otr especie. El mecnismo implicdo en l trnsferenci selectiv de céluls linfoides en el epitelio intestinl del neonto no se conoce todví. Al cruzr el epitelio intestinl del neonto, ls céluls linfoides se trnsportn l gnglio linfático mesentérico y otros tejidos. Se h demostrdo que estos linfocitos son funcionles medinte prues inmunológics clásics (p.ej., respuest inmunitri frente un mitógeno no específico). Además, l elevd frecuenci de céluls secretors de IgG en el zo, gnglios linfáticos periféricos y médul óse en el lechón l semn de edd podrí constituir l progenie de ests céluls B clostrles que ccedieron trvés de l pred intestinl. En l figur 8 se exponen dtos sore l trnsferenci l lechón de inmunidd celulr frente M. hyopneumonie. Evidentemente, l dministrción de clostro es fundmentl pr que estos nimles dispongn de inmunidd celulr frente l ptógeno. En definitiv, si se quiere disponer de inmunidd psiv de tipo celulr, dee grntizrse tmién un uen ingestión de clostro por prte del lechón. 18 SUIS Nº 1 Septiemre 218