Efectos de elementos traza en la respuesta inmune Efecto del zinc en la respuesta inmune

Transcripción

1 Efectos de elementos traza en la respuesta inmune Efecto del zinc en la respuesta inmune Ma Dolores Lastra Azpilicueta Profesora titular de Inmunología Laboratorio de Investigación en Inmunología 2007 La línea de investigación del grupo, se inició hace ahora algunos años. Esta línea que está dedicada al estudio de efectos de metales en la respuesta inmune, deriva de los experimentos pioneros que se realizaron en México en el Hospital Infantil Federico Gómez, en el Laboratorio de Inmunoquímica, por la problemática de la relación entre los niños desnutridos y la frecuencia de infecciones, morbilidad y mortalidad. La carencia de zinc entre otros elementos, tiene un efecto trascendental sobre la respuesta inmune, y su mayor impacto se localiza especialmente en los dos extremos de la vida, la infancia y la vejez. Siendo esta carencia de zinc, entre otros metales, frecuente en países en desarrollo, como secuela de la desnutrición de dietas hipo-proteicas e hipocalóricas y conociendo que las deficiencias del elemento, aun las marginales, tienen repercusiones graves en la respuesta inmune y que esta situación se agrava en la gestación y en los neonatos, me avoqué al estudio de los resultados de la administración oral de este elemento en estas etapas, diseñando un modelo experimental con ratones BALB/c en etapas perinatales, a los que se suministra zinc oralmente, durante la gestación, la lactancia y la post-lactancia. Las evaluaciones de los diferentes parámetros, sobra mencionarlo, han sido realizadas por técnicas inmunológicas, de análisis molecular, de absorción atómica y de espectrofotometría de emisión por plasma, principalmente. El modelo empleado in vivo ha presentado la ventaja de favorecer la observación de las variaciones en las funciones inmunológicas, atribuibles a la administración de zinc, permitiendo a su vez, evaluar los cambios producidos in vitro. Uno de los primeros hallazgos consistió en la observación del zinc como un potente mitógeno, capaz de incrementar in vitro, la proliferación de linfocitos T, en forma notable. En estas investigaciones hemos encontrado también que el zinc administrado en forma oral durante etapas perinatales, desvía la respuesta de Th2 a Th1 en los neonatos; incrementa una serie de citocinas como IL-1, IL-12, TNF-alfa; se observa a su vez, el aumento de IL-2 y de interferón gamma, tanto in vivo como in vitro. Es decir, se muestra un aumento de una respuesta de citocinas pro-inflamatorias, seguida de un aumento en la respuesta celular en el neonato lo que debe conducir a un efecto positivo en el control de infecciones en estas etapas. Una observación que seguimos explorando es la participación del zinc en fenómenos de apoptosis en diferentes órganos linfoides. En timo, habíamos detectado un retraso en la involución tímica y confirmamos que es atribuible a la inhibición de la apoptosis en las células de timo, lo que deriva en arresto de la involución del timo en dos fases: prenatal y neonatal. Este fenómeno parece estar directamente asociado a las concentraciones de zinc intracelulares.

2 Se han determinado las concentraciones intracelulares de zinc, en órganos del sistema inmune y se han relacionado éstas, con los efectos en las funciones celulares, en colaboración con los grupos de Absorción Atómica y de Emisión por Plasma, del Departamento de Q. Analítica de esta Facultad. Estamos en proceso de publicar la influencia del zinc en la evolución de órganos linfoides durante la gestación. Los efectos del zinc van más allá del campo inmunológico y se observa un aumento de la fertilidad que resulta en mayor número de embriones y disminución en su índice de mortalidad, en los animales tratados con zinc durante la gestación, en el modelo descrito. Estos efectos se siguen estudiando. Se ha observado el efecto del metal en la disminución dramática de la carga parasitaria en cisticercosis, hecho que deriva en una protección importante. Esta y otras observaciones se han realizado en proyectos compartidos con un grupo del Instituto de Investigaciones Biomédicas. Hemos constatado que la prolongación excesiva de la administración del elemento puede tener efectos nocivos sobre la producción de algunas citocinas y también, que las dosis deben ser monitoreadas cuidadosamente. Sin embargo, en nuestro modelo experimental, el aumento moderado de las dosis y de la prolongación de los períodos de suplementación aparentemente, no tienen repercusiones, en etapas adultas. La administración de zinc se destaca como la posible intervención temprana para mejorar el status inmunológico en poblaciones desnutridas y por lo tanto inmunodeficientes y en pacientes inmuno-comprometidos por diversas causas. Por otra parte, todavía existen incógnitas por la necesidad de establecer cuidadosamente, antes de ser empleado en el ser humano, las dosis adecuadas y la duración de los períodos de administración. Ésto lleva a continuar la investigación de las posibles consecuencias toxicológicas. Las observaciones descritas e investigaciones que profundizan en el estudio de las acciones del zinc y de otros elementos en relación a la respuesta inmune, siguen en estudio en el Laboratorio de Investigación en Inmunología: Laboratorio 1D, Edificio A, Facultad de Química, UNAM.

3 Publicaciones Increment of Immune Response in Mice Perinatal Stages after Zinc Supplementation Lastra MD, Pastelin R, Herrera MA, Orihuela VD, Aguilar AE Arch Med Res Vol 28 No 1 pp Zinc intervention on macrophages and lymphocytes response Lastra MD, Pastelin R, Camacho A, Monroy B, Aguilar AE J Trace Elements Med Biol Vol 15 pp Effect of oral zinc supplementation upon Taenia crassiceps murine cysticercosis Fragoso G, Lastra MD, Aguilar AE, Pastelin R, Meneses G, Sciutto E, Lamoyi E J Parasitology Vol 87 pp IL-1, TNF-alpha and IL-12 secreted by zinc induced murine macrophages in vivo and in vitro Lastra MD, Aguilar AE, Cabañas MA, Hernández R, Humanez K, Pastelin R J Trace Elem Exp Med Vol 17 pp Zinc concentrations in mice during gestation Lastra A, Saldívar L, Martínez K, Munguia N, Marquez C, Aguilar AE Biological Trace Element Research Vol 104 pp Relations of zinc concentrations and mice lymphoid tissues development Lastra MD, Aguilar AE, Munguia N, Soriano A, Martinez K, Saldivar L Journal of Nutrtional & Environmental Medicine Sometido a revisión 2006

4 Memorias in extenso Zn effects on phagocytic responses during certain stages of ontogeny in mice Aguilar AE, Pastelin R, Monroy B, Arrona P, Lastra MD (indexed in Current Contents, Life Sciences) Vol IV pp Mitogenic effect of zinc on splenic lymphocytes proliferation in certain developmental stages of mice Lastra MD, Pastelin R, Camacho A, Saldivar L, Aguilar AE (indexed in Current Contents, Life Sciences) Vol IV pp Zinc actions on Macrophages IL-1 and TNF- alfa secretion and IL-1 seric concentrations in Mice Perinatal Stages Lastra MD, Cabañas MA, Perez S, Pastelin R, Aguilar AE Vol 5 pp Effects of Zinc Supplementation on the Thymic Index Aguilar AE, Heras M, Saldivar L, Valiente L, Pastelin R, Lastra MD Vol 5 pp Zinc action on cisticercosis caused by Taenia crassiceps in mice Lastra MD, Sciutto E, Pastelin R, Aguilar AE Vol 6 pp Zinc role on macrophages interleukin 12 and tumor necrosis factor alpha secretion during mice perinatal stages Pastelin R, Aguilar AE, Cabañas M, Lastra MD Vol 6 pp Effects of zinc administration on interleukin-1 gene expresión of murine macrophages Aguilar AE, Pastelin R, Perez S, Lastra MD Vol 6 pp Zinc measurement by AAS in liver, spleen and serum of BALB/c mice treated with zinc Saldivar L, Lastra MD, Munguía N, Aguilar AE, Pastelin R, Heras M Toxicology Vol 164 pp

5 Zinc intervention in the gene expression of IL-1 and TNF alpha of macrophages from mice in perinatal stages Aguilar AE, Lastra MD, Pastelin R Vol 7 pp Zinc effects over IL-12 gene expression and IL-12 protein secretion in mice macrophages Lastra MD, Aguilar AE, Humanez K, Saldivar L, PastelinR Vol 7 pp Zinc intervention in the gene expression of IL-1 and TNF alpha of macrophages from mice in perinatal stages Aguilar AE, Lastra MD, Pastelin R Vol 7 pp Zinc effects over IL-12 gene expression and IL-12 protein secretion in mice macrophages Lastra MD, Aguilar AE, Humanez K, Hernández R, Saldivar L, Pastelin R Vol 7 pp Zinc concentrations in mice during pregnancy Lastra MD, Aguilar AE, Martínez K, Munguía N, Márquez C, Saldivar L Vol 8 pp IFN gamma secreted by zinc induced murine spleen cells during mice perinatal stages Aguilar AE, Lastra MD, Maturano A, Hernández R, Pastelin R Vol 8 pp Zinc concentrations in supplemented mice during perinatal stages Aguilar AE, Lastra MD, Munguía N, Soriano A, Saldivar L Metal Ions In Biology and Medicine Vol 9 pp Thymus, apoptosis and zinc Lastra MD, Aguilar AE, Munguia N, Saldivar L Metal Ions In Biology and Medicine Vol 9 pp Tesis sobre el tema, de licenciatura, maestría y doctorado: 25 Ma Dolores Lastra Azpilicueta Profesora titular de Inmunología Laboratorio de Investigación en Inmunología 2007