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Coste metabólico de la respuesta a la infección: el papel del hígado

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Dr. F. Astorga Revisemos el proceso: La respuesta inmune , ya sea celular o humoral, debe licos que liberen gran cantidad de nutrientes disponibles La respuesta inflamatoria , dependiente de Para evitar un efecto excesivo de stress oxidativo produ- , que Nos centraremos en las respuestas hormonales e Respuesta hormonal Por tanto, esta parte de la respuesta inflamatoria nos disponibilidad de nutrientes para expresar la capacidad posible de glucosa a la sangre. De esta forma se transfor- para ser transformadas en glucosa. el funcionamiento mitocondrial e incluso alteraciones - Metabolismo de los carbohidratos: hiperglucemia, - Ya hemos visto dos facetas de la respuesta claramen- les -hasta un 10-20% de su propio peso-. Cambios y metionina (Klasing, 1988) - Pero no hay que olvidar el importante papel que respuesta por parte de las y una mejor Respuesta inflamatoria de la respuesta inmune? se segregan sustancias al medio con el fin de facilitar la glucocorticoides, de los relacionados con la respuesta inflamatoria mediada por las citoquinas y de los ocasio- (IL-1, IL-6 y el Factor de Necrosis Tumoral (TNF )a Componentes como la cynarina o la luteolina de algunos extractos de plantas, presentes en el de extracto de alcachofa, es un bloqueante del Factor Nuclear alcachofa, pueden disminuir estos costos, facilitan- do una respuesta inmune correcta pero minimizando a en las que se alojaban los broilers, Terreas, 2002- el Conclusiones mitigar el efecto del mismo, permitiendo una mejora de los resultados. inflamatoria y hormonal asociadas que producen No hay que olvidar que el extracto de alcachofa hipermetabolismo y catabolismo. La respuesta inflamatoria conduce a la resistencia a la insulina, proteinemia y lipidemia. Si los problemas persisten, la productividad de las aves. como modulador de la respuesta inflamatoria. el extracto de alcachofa ofrece una importante Existen productos, como el extracto de alcachofa, que mitigan los efectos de la respuesta hormonal e reductores de enzimas oxidativas -Zonglin, Z. 2009- y su Referencias el efecto del extracto (Zonglin, 2009).

ALIMENTACIÓN

COSTE METABÓLICO DE LA RESPUESTA A LA INFECCIÓN: EL PAPEL DEL HÍGADO

Dr. F. Astorga

BEDSONESPAÑA

Introducción

¿Por qué la evolución no ha conducido a animales con un sistema inmune capaz de defenderse ante cualquier reto? La respuesta es clara: porque en la Naturaleza se premia la eficiencia energética.

“The optimal model is not to have stronger immune system but the right one to balance a lower chance of infection with less energy expenditure for its maintenance”. (Graham, 2010)

Muchas veces olvidamos lo costoso desde el punto de vista metabólico que resultan las enfermedades y la defensa contra ellas. Pero el sistema inmune, junto con el sistema nervioso, tienen la máxima jerarquía en la demanda de nutrientes y provoca su secuestro e imposibilidad de uso por el resto de órganos y tejidos.

La producción de inmunoglobulinas es cara en proteínas y energía, pero la respuesta mediada por los neutrófilos y los macrófagos tiene el mayor efecto sobre el crecimiento y la fisiología de las aves -Klasing, 1995-; si bien en la respuesta inmune la más importante necesidad nutricional está relacionada con la síntesis y liberación de proteínas de fase aguda por el hígado.

Revisemos el proceso:

La respuesta inmune, ya sea celular o humoral, debe ser lo más eficiente posible.

La respuesta hormonal será mediada por los glucocorticoides. Su misión: provocar cambios metabó- licos que liberen gran cantidad de nutrientes disponibles para las células del Sistema Inmune.

La respuesta inflamatoria, dependiente de citoquinas, permitirá la migración de células de la defen- sa y de sustancias citotóxicas a los focos de infección. Para evitar un efecto excesivo de stress oxidativo produ- cido por estas sustancias citotóxicas, el hígado sinteti- zará las denominadas proteínas de fase aguda, que modularán el efecto de esas sustancias.

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COSTE METABÓLICO DE LA RESPUESTA A LA INFECCIÓN: EL PAPEL DEL HÍGADO

Nos centraremos en las respuestas hormonales e inflamatoria para analizar qué podemos hacer para redu- cir el coste metabólico de la respuesta inmune.

Respuesta hormonal

Los glucocorticoides van a producir la movilización de las reservas para que el hígado libere la mayor cantidad posible de glucosa a la sangre. De esta forma se transfor- mará el glucógeno, pero también se movilizarán las reservas de grasa y, si la señal hormonal persiste, incluso se movilizarán las proteínas ingeridas o las estructurales para ser transformadas en glucosa.

Las consecuencias de la utilización prolongada de cualquier tipo de sustrato para obtener glucosa serán:

-Metabolismo de los carbohidratos: hiperglucemia, resistencia periférica a la insulina, hígado graso y daños renales. Si persiste, conduce a inmu- nosupresión.

-Metabolismo de las proteínas: uso de aminoácidos por movilización de las propias proteínas estructura- les -hasta un 10-20% de su propio peso-. Cambios en el equilibrio de aminoácidos con exceso de lisina y metionina (Klasing, 1988)

-Metabolismo de los lípidos: acúmulo de ácidos grasos en hígado –lipidosis-, pancreatitis y fallo renal.

Respuesta inflamatoria

Como parte de la respuesta de las células inmunitarias se segregan sustancias al medio con el fin de facilitar la migración celular y poder destruir a agentes infecciosos y células infectadas.

Dentro de las citoquinas, algunas provocarán un fuerte efecto metabólico. Así, las Interleukinas 1 y 6 (IL-1, IL-6) y el Factor de Necrosis Tumoral (TNF )

provocan anorexia, fiebre, incremento de la síntesis de glucocorticoides, aumento de la glucosíntesis, lipolisis, degradación de la proteína muscular y estimulan la síntesis de Proteínas de Fase Aguda.

Por tanto, esta parte de la respuesta inflamatoria nos conducirá a un mayor gasto energético y a menor disponibilidad de nutrientes para expresar la capacidad de producción.

Por su parte, las sustancias citotóxicas producirán un stress oxidativo a nivel tisular mediado por la acción de enzimas - superóxido dismutasa, peroxidasas -, especies reactivas del oxígeno -ROS- y óxido nitroso -NO-. Este stress conducirá a cambios en el potencial de membrana, el funcionamiento mitocondrial e incluso alteraciones genéticasqueimpediránalosanimalesusarlosnutrientes.

El papel del hígado en la respuesta a la infección

Ya hemos visto dos facetas de la respuesta claramen- te relacionadas con el hígado: los cambios metabólicos como respuesta a las hormonas y el gasto metabólico para la síntesis de Proteínas de Fase Aguda.

Pero no hay que olvidar el importante papel que realizan las células de Kupffer. Forman la población más numerosa de macrófagos pertenecientes al Sistema Retículo-Endotelial, tapizando cada uno de los sinusoides hepáticos, y estando a cargo de controlar la respuesta ante los antígenos que ingresan al cuerpo por vía diges- tiva. También serán las encargadas de modular la res- puesta mediada por citoquinas y de la destrucción de los complejos antígeno-anticuerpo, liberando las IgA que serán devueltas al intestino vía bilis.

Un hígado sano presenta una mayor facilidad de respuesta por parte de las células de Kupffer y una mejor respuesta ante la infección.

¿Cómo modificar el coste energético de la respuesta inmune?

Como ya hemos comentado, los gastos energéticos excesivos serán los derivados del efecto de los glucocorticoides, de los relacionados con la respuesta inflamatoria mediada por las citoquinas y de los ocasio- nados por la síntesis de Proteínas de Fase Aguda.

Pág.22 • SELECCIONES AVÍCOLAS • SEPTIEMBRE 2012

COSTE METABÓLICO DE LA RESPUESTA A LA INFECCIÓN: EL PAPEL DEL HÍGADO

Componentes como la cynarina o la luteolina de algunos extractos de plantas, presentes en el de alcachofa, pueden disminuir estos costos, facilitan- do una respuesta inmune correcta pero minimizando su gasto energético. Así, en pruebas realizadas pro- vocando estrés por manejo – por volteo de las jaulas en las que se alojaban los broilers, Terreas, 2002- el extracto de alcachofa demostró su capacidad de mitigar el efecto del mismo, permitiendo una mejora de los resultados.

No hay que olvidar que el extracto de alcachofa mejora la producción de bilis -Sáez- Rodríguez, 2002- y la absorción de energía -Azcona, 2009- así como la eficiencia en el uso de la proteína - Zonglin, 2010- y de la energía de la ración -Juzyszyn, 2008-. Por ello, aún en presencia de los glucorticoides segregados, será mejor la productividad de las aves.

En cuanto a los efectos de las sustancias citotóxicas, el extracto de alcachofa ofrece una importante hepatoprotección -Güldal, 2008- y tiene efectos reductores de enzimas oxidativas -Zonglin, Z. 2009- y su concentración de polifenoles con efectos protectores frente a radicales libres -Jiménez, 2003- harán menos necesaria la síntesis de Proteínas de Fase Aguda que, por otra parte, también se ven disminuida directamente por el efecto del extracto (Zonglin, 2009).

Por último comentar que la luteolina, presente en el extractodealcachofa,esunbloqueantedelFactorNuclear Kappa-benlosmacrófagos-Xagorari,2001-,imprescindi- ble para la expresión de las citokinas -IL-1, IL-6 y TNF - y evitando sus efectos metabólicos.

Conclusiones

La respuesta inmune tiene un coste en energía y proteína. Este coste es mayor debido a la respuesta inflamatoria y hormonal asociadas que producen hipermetabolismo y catabolismo. La respuesta inflamatoria conduce a la resistencia a la insulina, proteinemia y lipidemia. Si los problemas persisten, ocasionarán una disfunción o fallo orgánico.

El hígado está completamente relacionado con una correcta respuesta inmune, como gestor metabólico y como modulador de la respuesta inflamatoria.

Existen productos, como el extracto de alcachofa, que mitigan los efectos de la respuesta hormonal e inflamatoria y que permiten que los animales que están haciendo frente a un desafío puedan expresar mejor su verdadero potencial genético productivo.

Referencias

(Se enviarán a quienes las soliciten)

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