Efectes de la suplementació dietètica amb proteïnes plasmàtiques sobre la resposta immunitària en un model d’inflamació pulmonar aguda en ratolí

Abstract

El concentrat de plasma assecat per polvorització (SDP) i el d’immunoglobulines (IC) són suplements dietètics que han estat àmpliament utilitzats en l’alimentació dels animals de granja i que han estat proposats com alternativa a l’ús dels antibiòtics com a promotors del creixement, especialment durant el període posterior al deslletament. Aquests suplements incrementen la taxa de creixement degut, en part, a que atenuen la resposta del sistema immunitari. Per exemple, s’ha pogut observar que la suplementació dietètica amb proteïnes plasmàtiques redueix la sobreestimulació immunitària en un model de malaltia inflamatòria intestinal. El sistema immunitari mucosal comú connecta els llocs inductors (en aquest cas la mucosa intestinal) amb els llocs efectors (com les mucoses naso- i broncoalveolar o la genito-urinària), que facilita el moviment de cèl•lules immunitàries entre teixits allunyats anatòmicament i permet que la dieta moduli la resposta associada a infeccions extraintestinals. Així doncs, ens hem plantejat si la suplementació dietètica amb proteïnes plasmàtiques podia modular la resposta immunitària en una inflamació pulmonar aguda. Primerament es va establir una pauta adequada per obtenir un model d’inflamació pulmonar robust i reproduïble. Seguidament s’han estudiat els efectes dels suplements SDP i IC sobre la resposta immunitària en aquest model d’inflamació, en ratolins acabats de deslletar. S’han analitzat cèl•lules i mediadors inflamatoris involucrats tant en la resposta innata, com en la resposta adaptativa. Finalment, també s’han estudiat els efectes dels pinsos experimentals sobre diferents elements que intervenen en la resolució de la resposta inflamatòria, com les cèl•lules reguladores i les citocines antiinflamatòries. L’administració de LPS produeix una migració de leucòcits i un alliberament massiu de citocines i quimiocines proinflamatòries, que recluten i activen monòcits i neutròfils a l’espai alveolar i al teixit pulmonar. A més estimula la immunitat adaptativa, en la que hi ha un increment considerable de limfòcits Th activats, així com una gran producció de citocines. Ambdues dietes disminueixen el reclutament de leucòcits, sobretot els neutròfils i els monòcits. Tot i que la resposta innata és més extensa, les dietes són més efectives sobre la resposta adaptativa, on redueixen les poblacions limfocitàries estimulades per l’LPS tant a pulmó com a sang. Els suplements també atenuen de forma notable l’efecte de l’LPS sobre l’expressió de citocines i quimiocines proinflamatòries a l’espai alveolar. Els efectes de l’SDP i l’IC estan mediats per canvis en l’expressió de citocines antiinflamatòries, ja que augmenten la concentració de IL-10 a pulmó i a jejú, i la del TGF-β a pulmó. Ambdues dietes redueixen el balanç entre els limfòcits Th activats i els limfòcits T reguladors, d’aquesta manera atenuen la magnitud de la resposta inflamatòria i augmenten la concentració de mediadors essencials per la reparació del teixit. Els resultats d’aquest estudi indiquen que els suplements amb proteïnes plasmàtiques poden limitar la resposta immunitària pulmonar i podrien ser útils en la prevenció i atenuació de les malalties inflamatòries extraintestinals.

The concentrated spray-dried plasma (SDP) and immunoglobulin (IC) are dietary supplements that have been widely used in the diet of farm animals and proposed as an alternative to the use of antibiotics as growth promoters, especially in the subsequent weaning period. These supplements increase the growth rate, in part because they attenuate the response of the immune system. The common mucosal immune system connects the inductive sites (in this case the intestinal mucosa) with the effector sites (as nasopharyngeal and bronchoalveolar mucosa or genito-urinary), which facilitates the movement of immune cells between anatomically distant tissues and allows the diet to modulate the associated response to intestinal infections. Consequently, the aim of the present thesis was to evaluate whether the dietary supplementation with plasma proteins could modulate the immune response in an acute lung inflammation. First, a suitable pattern was established in order to obtain a robust and reproducible inflammatory lung model. Next, the effects of SDP and IC supplementation on the immune response in this inflammation model were studied in newly weaned mice. Cells and inflammatory mediators, involved either in innate response as in adaptive response, have been analyzed. Finally, the effects of experimental feed on different elements involved in the resolution of the inflammatory response, such as regulatory cells and inflammatory cytokines, have also been assessed. Both diets decreased the recruitment of leukocytes. Although the innate response is more extensive, the diets are more effective on the adaptive response. The supplements also significantly attenuated the effect of LPS on the expression of pro-inflammatory cytokines and chemokines in the alveolar space. The effects of SDP and IC are mediated by changes in the expression of anti-inflammatory cytokines. Both diets reduced the balance between activated Th cells and regulatory T cells, in such a way that, the magnitude of the inflammatory response is attenuated and the concentration of essential mediators for tissue reparation is increased. In conclusion, the results of this study indicate that plasma protein supplementation is able to limit the pulmonary immune response and could be useful in the prevention and attenuation of the extraintestinal inflammatory diseases.