La empresa de aditivos para piensos Phytobiotics ha invitado a un grupo de expertos de renombre de todo el mundo a compartir sus conocimientos y experiencia sobre la interacción entre el sistema inmunitario, la inflamación y la microbiota intestinal, por un lado, y la salud y el rendimiento de los animales, por otro. En este artículo, el cuarto de la serie de «Hot Talks», se tratarán las particularidades del sistema inmunitario aviar.
Anja Pastor: Buenos días, profesor Kaspers. En esta entrevista abordaremos un tema fascinante: el sistema inmunitario de las aves. Para entrar de lleno en el tema: ¿Cuál es la principal diferencia entre el sistema inmunitario aviar y el de los mamíferos?
Bernd Kaspers: Dos características del sistema inmunológico aviar se destacan
En primer lugar, las aves carecen de ganglios linfáticos altamente organizados como los descritos en los mamíferos. Sin embargo, los ganglios linfáticos rudimentarios se desarrollan en los linfáticos pero no interrumpen el flujo linfático. Están situados en la pared de los linfáticos profundos y, por tanto, se denominan «ganglios linfáticos murales». Se desconoce en gran medida su importancia funcional.
La segunda diferencia significativa es la presencia de un órgano linfoide único, la bursa de Fabricio, que sólo se encuentra en las aves. La bursa es el lado del desarrollo de las células B y su anlage aparece alrededor del día embrionario 8-10 en los pollos. En el momento de la eclosión, las células B maduras comienzan a migrar desde la bursa a los tejidos linfoides secundarios. Curiosamente, la bursa involuciona en la madurez sexual. Todavía no se sabe si las células B maduran después de la involución de la bursa y dónde. El desarrollo de las células B en la bursa se ha estudiado intensamente.
Además, se describen otras muchas diferencias estructurales y funcionales entre las aves y los mamíferos, como el pequeño y sencillo complejo mayor de histocompatibilidad, el reducido número de citocinas y quimiocinas y la diferencia morfológica de los centros germinales.
Sin embargo, las aves logran la misma respuesta a los desafíos patógenos que los mamíferos.
Es interesante que las aves no tengan ganglios linfáticos. ¿Cómo se las arreglan las aves sin ellos?
Las aves organizan respuestas inmunitarias adaptativas muy eficaces frente a la infección o la vacunación, comparables a las de los mamíferos. Está bien descrito que los centros germinales se forman en los tejidos linfoides asociados a las mucosas (por ejemplo, la glándula de Harder, el tejido linfoide asociado a los bronquios, las amígdalas cecales) y el bazo en respuesta a la inmunización, lo que lleva a la formación de anticuerpos de alta afinidad y al cambio de clase de inmunoglobulinas IgM a IgY (IgG). Por lo tanto, se supone que estas estructuras compensan la falta de ganglios linfáticos
En su opinión, ¿cuál es la principal laguna de conocimiento en la inmunología aviar?
Mientras que la respuesta de las células B a la infección o la vacunación es fácil de cuantificar mediante ensayos ELISA de anticuerpos, las respuestas específicas de las células T son difíciles de analizar. Los métodos actuales requieren un laboratorio de cultivo celular y la disponibilidad de muestras de órganos frescos. En circunstancias rutinarias de la medicina avícola, estos requisitos rara vez se cumplen. Un reto importante es desarrollar sistemas de ensayo que permitan la toma de muestras en el campo y el envío a laboratorios de rutina para el análisis cualitativo y/o cuantitativo de las respuestas de las células T. Además, necesitamos comprender mejor la captación, el procesamiento y la presentación de los antígenos en los pollos para poder orientar las vacunas y desarrollar nuevas estrategias de vacunación.
Si se examina la bibliografía, se han realizado muchas investigaciones inmunológicas en gallinas ponedoras y algunas en pollos de engorde, mientras que no hay tantas investigaciones inmunológicas en otras aves de corral. ¿Puede explicar las razones de esto?
La comunidad de inmunólogos aviares es pequeña y se ha centrado en gran medida en el pollo. Históricamente, la investigación en pollos ha contribuido a una serie de avances en inmunología. Esto vino acompañado del desarrollo de reactivos específicos, como anticuerpos monoclonales, citoquinas recombinantes y ensayos para cuantificar las respuestas inmunitarias. La mayoría de estos reactivos no tienen reacción cruzada con otras especies aviares, por lo que hay que desarrollar desde cero herramientas nuevas y específicas para cada especie. Se han realizado pocos trabajos en patos debido al interés que suscitan los anseriformes (como gansos, patos y cisnes) como reservorios de los virus de la gripe aviar. En consecuencia, la investigación en estas especies es limitada.
Los pollos de engorde se sacrifican a una edad bastante temprana. ¿Cuándo tiene un pollo un sistema inmunitario completamente desarrollado/maduro? ¿Qué consecuencias tiene esto para la producción moderna de pollos de engorde?
El sistema inmunitario innato madura durante el desarrollo embrionario y es ampliamente funcional en el momento de la eclosión. En cambio, el desarrollo del sistema inmunitario adaptativo tarda unas semanas en nacer. Sabemos que una primera oleada de células T migra desde el timo a los órganos linfoides secundarios unos días antes de la eclosión, pero la gran mayoría se libera después de la eclosión. Las células B empiezan a salir de la bursa de Fabricio en el momento de la eclosión, pero no se observa la colonización de los tejidos linfoides periféricos, sino un número significativo de células B, antes del final de la primera semana después de la eclosión. Asimismo, los anticuerpos recién formados (inicialmente del isotipo IgM) aparecen entre el día 3 y el 7 después de la eclosión en bajas concentraciones, seguidos de IgY e IgA unos días después. Es difícil definir un momento en el que el sistema esté completamente desarrollado, pero se necesitan al menos 2 semanas para que los linfocitos aumenten en número en los órganos linfoides secundarios y en los tejidos de las mucosas, y hasta 4 semanas para que se desarrollen completamente las estructuras linfoides organizadas, como los centros germinales. Hasta este momento, la vacunación puede no ser totalmente eficaz. Durante este periodo, el sistema inmunitario innato y los anticuerpos maternos proporcionan protección frente al desafío patógeno.
Si los pollitos permanecieran con la gallina después de la eclosión, los pollitos adoptarían la microbiota materna. Esto no es posible en los sistemas de producción modernos. ¿Cómo influye esto en el desarrollo del sistema inmunitario?
La colonización microbiana del intestino es fundamental para el desarrollo temprano y adecuado del sistema inmunitario, tanto en el intestino como en el sistema. Los pollos criados en condiciones de esterilidad (pollos sin gérmenes) carecen de células B en el tejido intestinal y del desarrollo del centro germinal en las amígdalas cecales. En consecuencia, los niveles de inmunoglobulina en plasma son muy bajos y no se forman anticuerpos IgA. La colonización con bacterias probióticas seleccionadas puede inducir una maduración parcial del sistema, pero incluso las combinaciones de hasta nueve bacterias no inducen una maduración completa si se comparan con los consorcios bacterianos derivados de la madre que se suministran al nacer. Los trabajos futuros tendrán que identificar las cepas que impulsan eficazmente el desarrollo del sistema inmunitario adaptativo después de la eclosión para su aplicación en el campo.
A veces los pollitos son transportados durante una larga distancia desde la incubadora hasta la granja. ¿Influye este tipo de privación de alimento en el sistema inmunitario?
Las inmunodeficiencias se observan generalmente durante la desnutrición pronunciada. Por lo tanto, la privación de alimento durante un par de horas tiene un impacto menor en el sistema inmunitario. Sin embargo, las respuestas de estrés asociadas al transporte pueden afectar a la salud de los animales de varias maneras. Las respuestas de estrés a corto plazo conducen a la activación del eje fisiológico del estrés y a un mayor estado de activación del sistema inmunitario (como el aumento de los heterófilos), lo que puede ayudar a controlar las infecciones debidas a las fugas intestinales
Usted y su grupo de trabajo descubrieron que la chPTX3 -una proteína de fase aguda- puede utilizarse para evaluar las condiciones inflamatorias en las gallinas ponedoras. ¿Puede utilizarse la chPTX3 también en otras aves de corral y cuándo debe evaluarse?
Las proteínas de fase aguda (APP) se utilizan habitualmente como marcadores de inflamación en los seres humanos. Se cuantifican en muestras de sangre, donde pueden aumentar hasta 1000 veces en esas condiciones. La PTX3 es sólo una de las numerosas APP y todavía hay que investigar cuál de estas proteínas sería mejor como marcador temprano. Una desventaja importante es la necesidad de recoger sangre de varias aves para el diagnóstico, lo que puede no ser práctico en la mayoría de las circunstancias. Se necesita más trabajo para desarrollar buenos marcadores de inflamación y se están realizando esfuerzos para identificar dichos marcadores indicativos de inflamación intestinal en las heces. No hemos investigado la PTX3 en otras especies, pero la alta homología de secuencia con la PTX3 entre las ranas y el hombre sugiere que la PTX3 de otras aves es muy similar a la PTX3 del pollo
¿Cuál es su mensaje para el mundo académico y la industria ganadera?
El pollo sigue siendo un organismo modelo fascinante para investigar el desarrollo embrionario y el sistema inmunitario. Lo que necesitamos es identificar las cuestiones más críticas para la industria avícola y establecer programas conjuntos, que apoyen todo el espectro desde la investigación básica hasta la aplicación en el campo, que bien podría incluir otras especies aviares de interés. Por ejemplo, minimizar las respuestas al estrés crónico y la inmunodepresión asociada en condiciones de campo sería una de estas áreas y ayudaría a mejorar la salud y el bienestar de los animales.
Muchas gracias por sus ideas, profesor Kaspers, ha sido un placer entrevistarle.
Esté atento a nuestra próxima entrevista, en la que el profesor Schuberth hablará del desarrollo del sistema inmunitario en los terneros.
