Efecte d’una dieta enriquida en cacau sobre la resposta immunitària i anafilàctica en un model d’al·lèrgia alimentària en rata

Abstract

Actualment, l’estudi de la relació entre nutrició i salut ha comportat que la immunonutrició esdevingui una ciència d’interès creixent. El cacau és un aliment ric en macronutrients (fibra, proteïnes, carbohidrats i lípids), micronutrients (minerals i vitamines) i conté una quantitat relativament elevada de flavonoides. Aquests inclouen majoritàriament els flavan-3-ols, com (-)-epicatequina, (+)-catequina i procianidines, compostos amb capacitat antioxidant i amb efectes antitumorals, en processos neurodegeneratius i sobre el sistema cardiovascular i el sistema immunitari. És per aquest motiu que el cacau s’ha convertit en un aliment amb gran interès com a potencial nutracèutic. L’al·lèrgia alimentària representa un problema de salut important en els països industrialitzats amb elevada prevalença en la població adulta i sobre tot en infants. Els individus afectats presenten una resposta immunitària anòmala quan ingereixen certs aliments o components alimentaris. La seva patogènia inclou la pèrdua de tolerància oral a proteïnes dels aliments i, en la majoria de casos, s’acompanya de la producció d’IgE. Entre les diferents manifestacions clíniques destaquen les alteracions gastrointestinals, les afeccions cutànies i l’anafilaxi, que pot arribar a xoc anafilàctic i comprometre la vida del pacient.

En base a aquests antecedents, l’objectiu principal de la tesi ha estat determinar si la capacitat immunomoduladora del cacau podia ser útil per controlar la patogènia de l’al·lèrgia alimentària i establir el paper dels flavonoides en aquest efecte.

De forma preliminar, es va desenvolupar un model d’al·lèrgia no alimentària, que va permetre estudiar els efectes d’una dieta enriquida amb cacau convencional sobre la resposta immunitària i establir variables objectives per avaluar la resposta anafilàctica. L’efecte del cacau en el model d’al·lèrgia desenvolupat mitjançant una única immunització intraperitoneal d’ovoalbúmina (al·lergogen), hidròxid d’alumini i toxina de Bordetella pertussis (adjuvants) va revelar, principalment, que el cacau atenuava la síntesi d’anticossos específics relacionats amb la resposta immunitària Th2. D’altra banda, en aquest mateix model, es van quantificar els canvis produïts en l’activitat motora immediatament després de realitzar una provocació oral. D’aquesta manera es va poder establir una variable objectiva per avaluar l’anafilaxi que es correlacionava inversament amb la concentració de proteasa II mastocitària sèrica.

Posteriorment es va desenvolupar un model d’al·lèrgia alimentària en rata mitjançant la combinació d’una única immunització intraperitoneal, com la descrita anteriorment, amb l’administració oral de l’al·lergogen catorze dies més tard i durant tres setmanes. Aquest model es caracteritza principalment per l’exacerbació en la síntesi d’anticossos relacionats amb la resposta Th2 (IgE, IgG1, IgG2a) conseqüent a l’inici de l’administració oral i que ja és patent a la primera setmana. A més, la provocació oral dels animals amb al·lèrgia alimentària va provocar un increment de fins a sis vegades de la concentració de proteasa mastocitària II i de la seva expressió gènica a nivell intestinal. Un cop desenvolupat i caracteritzat el model d’al·lèrgia alimentària, es va determinar l’efecte d’una dieta enriquida amb cacau en aquest model. Els animals van rebre una dieta rica en cacau convencional des del moment de la immunització intraperitoneal i fins al final de l’estudi. El cacau va ser capaç de reduir la síntesi d’anticossos específics associats a la resposta tipus Th2, especialment d’isotip IgE. També va inhibir la secreció de citocines de tipus Th2 i, a més, en realitzar una provocació oral, va protegir parcialment de la resposta anafilàctica ja que va disminuir la síntesi i alliberament de la proteasa mastocitària II. Per identificar si els responsables d’aquest efecte eren els flavonoides, es va determinar sobre aquest mateix model d’al·lèrgia alimentària, l’efecte d’una dieta enriquida amb cacau no fermentat, el qual proporcionava principalment flavonoides i menys proporció d’altres components. Els cacau no fermentat va tenir un cert impacte en l’al·lèrgia alimentària però els seus efectes van ser menys potents que els observats amb la dieta enriquida amb cacau convencional. Per tant, a la vista dels resultats obtinguts, es pot concloure que els flavonoides del cacau no són els únics responsables del seu poder modulador en la resposta Th2.

En resum, la intervenció nutricional amb una dieta enriquida en cacau en el model d’al·lèrgia alimentària desenvolupat, demostra l’efecte beneficiós d’aquest aliment i li confereix un interès especial en el camp de la immunonutrició com a potencial nutracèutic.

Nowadays, immunonutrition has become a very interesting issue of study. Due to cocoa has a relatively high content of flavonoids (mainly flavanols such as epicatechin, catechin and procyanidins), and it has a beneficial role in cardiovascular, chronic inflammation and cancer, cocoa has a potential role in immunonutrition as a nutraceutical. On the other hand, food allergy is an immune disease which is caused by food allergens, and is mainly mediated by IgE. During the past decades has become a major public health in westernized countries with an increasing prevalence. Based on these antecedents, the aim of the present study was to ascertain the effect of a cocoa-enriched diet on a food allergy rat model and also to establish the role of cocoa flavonoids in these effects.

As a preliminary study, an allergy model by means of an intraperitoneal immunization with ovalbumin (allergen), aluminum hydroxide and toxin from Bordetella pertussis (adjuvants), was achieved. Using this rat model, a diet with conventional cocoa was tested and animals were orally provoked with the allergen to establish unbiased variables to study an anaphylactic response. The conventional cocoa diet was able to reduce Th2-associated antibodies, mainly specific IgE, and cytokines. The anaphylactic response produced a decrease in the number of animal movements which was inversely correlated with serum mast cell protease release.

Then, a food allergy model was set up by means of the combination of only one intraperitoneal immunization (as above) with an oral administration of the allergen, fourteen days later and for three weeks. The model was achieved after the first week of oral gavage as demonstrated by a rise in the synthesis of specific antibodies related with Th2 immune response.

Finally, using the food allergy model, a nutritional intervention with cocoa was assay. The animals received a conventional cocoa-enriched diet which was able to reduce the synthesis of Th2-specific antibodies and also partially inhibit the anaphylactic response because the diet produced a reduction in the serum concentration of mast cell protease and a down-regulation of its intestinal gene expression. To establish the role of cocoa flavonoids in this immunomodulation, food allergic animals received a diet containing non fermented cocoa which provided mainly flavonoids and no other cocoa components. Although a certain tendency of protection was detected, the conventional cocoa effect was stronger demonstrating that not only flavonoids are responsible for the protection in front of food allergy, and suggesting that cocoa has a high interest in the field of health and immunonutrition.