Influència de la leptina i l’adiponectina sobre el sistema immunitari de rates lactants nascudes a terme i a preterme

Abstract

Els nounats neixen amb un sistema immunitari immadur, que es desenvolupa durant les primeres etapes de la vida. Aquesta immaduresa és més acusada en nadons prematurs. La llet materna conté nombrosos factors bioactius, com ara les adipocines (leptina i adiponectina). Encara que aquestes adipocines intervenen en el control dels sistemes endocrí i metabòlic, en les últimes dècades s'ha descrit que també tenen propietats immunomoduladores en adults. Tot i així, no existeixen estudis relatius a l’efecte d’aquestes adipocines sobre la resposta immunitària en les primeres etapes de vida. En base a aquestes premisses, l’objectiu de la present tesi ha estat establir la influència de la suplementació amb leptina o adiponectina en la maduració del sistema immunitari sistèmic i intestinal en rates lactants nascudes a terme i a preterme. Per assolir la primera part del objectiu, es van suplementar diàriament amb leptina o adiponectina rates Wistar nascudes a terme durant el període de lactància. Pel que fa al sistema immunitari sistèmic, la suplementació amb adipocines va ser capaç de modificar el patró d’immunoglobulines plasmàtiques, incrementant els isotips IgM i els d’IgG relacionats amb la resposta Th2. A més, la composició limfòcitaria de la melsa i la secreció de citocines van ser influïdes també per la suplementació amb adipocines, sense afectar la seva capacitat proliferativa. En el cas del sistema immunitari intestinal, la suplementació amb adipocines va produir canvis en la producció de citocines i també en la composició dels limfòcits dels compartiments inductor i efector del teixit limfoide associat a l'intestí. A més, l’adiponectina va ser capaç de potenciar la proliferació de limfòcits de ganglis limfàtics mesentèrics. La suplementació amb adipocines també va canviar l'expressió de diversos gens implicats en la resposta immunitària innata i la maduració intestinal i va modificar la composició de la microbiota intestinal reduint l'abundància del fílum Proteobacteria. D’altra banda s’ha avaluat la influència de la leptina, en condicions de prematuritat. Per tal d’assolir l’objectiu, es va establir un model de rata prematura, degut a que actualment no s’ha descrit cap model de rosegadors en condicions de prematuritat, on s’estudiï la maduració del sistema immunitari. Les rates prematures, nascudes per cesària, van mostrar canvis en diversos biomarcadors de la immunitat innata i adaptativa. En base a aquest model, es va suplementar rates Wistar prematures amb leptina durant els primers 17 dies de vida. Els resultats van mostrar que la suplementació diària amb leptina va ser capaç de contrarestar parcialment algunes de les alteracions produïdes per la prematuritat, com ara els canvis en l'activitat fagocítica dels monòcits, les concentracions plasmàtiques d’Ig, la permeabilitat intestinal, la grandària de la cèl·lula Goblet i l’expressió de certs gens intestinals. Globalment, els resultats obtinguts en aquesta tesi han demostrat que la suplementació amb leptina i adiponectina durant la lactància promou la maduració del sistema immunitari sistèmic i intestinal en rates nascudes a terme, modulant la resposta immunitària en les primeres etapes de vida. En el cas de la leptina, aquest efecte també s’ha observat en condicions de prematuritat.

Neonates are born with an immature immune system, which develops during the first stages of life. This early immaturity is more acute in preterm newborns. Breast milk contains numerous bioactive factors, such as adipokines (leptin and adiponectin). It has been described that they also have immunomodulatory properties. However, little is known about their effects in the development of the immune system in early life. On this basis, the aim of the present thesis was to establish the influence of a supplementation with leptin and adiponectin on the maturation of the systemic and intestinal immune system in term and preterm suckling rats. To achieve this goal, neonate Wistar rats born at term were daily supplemented with leptin or adiponectin throughout the suckling period. Regarding the systemic immune system, adipokine supplementation was able to modify the plasma immunoglobulin (Ig) pattern. Moreover, spleen lymphocyte composition and cytokine secretion were influenced by adipokine supplementations, without affecting their proliferative ability. In the case of the intestinal immune system, adipokine supplementations produced changes in cytokine production and also in the lymphocyte composition of both the inductor and effector compartments of the gut-associated lymphoid tissue. Furthermore, adiponectin was able to enhance the proliferation of lymphocytes from mesenteric lymph nodes. Adipokine supplementation also changed the expression of genes involved in the innate immune response and intestinal maturation and modified the microbiota composition. To accomplish the second part of the goal – evaluate the influence of one of the adipokines in premature conditions− a preterm rat model was established. Preterm rats, born by a Caesarean, showed affectation in several biomarkers of innate and adaptive immunity. Using this model, premature rats were supplemented with leptin during the first 17 days of life. Results showed that leptin supplementation was able to counteract some of the alterations produced by prematurity, such as the changes in phagocytic activity of monocytes, plasma Ig concentrations, intestinal permeability, goblet cell size and the expression of particular intestinal genes. Overall, leptin and adiponectin supplementation during suckling promote the systemic and the intestinal immune system maturation in rats born at term. In the case of leptin, this effect was also demonstrated in preterm conditions.