El sistema inmunitario y el consumo y gasto de energía en las aves

El crecimiento acelerado del pollo de engorda o la producción de huevos, involucra una alta demanda de energía. En este contexto, la energía metabolizable tiene diferentes destinos en el ave, siendo uno de ellos el que corresponde a la creación de una reserva energética en el tejido adiposo, mismo que se encuentra disperso por todo el ave.La principal fuente de energía en alimentos avícolas son los carbohidratos, que se aportan a través del maíz y el sorgo. También se incluyen fuentes concentradas de energía como son las grasas, aceites vegetales o combinaciones de estos (Itza-Ortiz, 2008). En las aves, la síntesis de lípidos es a partir de carbohidratos (glucosa); es el hígado el principal lugar de síntesis de ácidos grasos (Córdoba, 2006).Los niveles de energía deben distribuirse de acuerdo con las necesidades fisiológicas del ave: mantenimiento y supervivencia, locomoción termorregulación (importante en las primeras semanas de vida y en algunas épocas del año), y reproducción (en su caso).El equilibrio entre la edad y las condiciones del medio ambiente será determinante para que el ave alcance una respuesta inmunitaria óptima. Hormonas relacionadas con el control de la energía A pesar de que la correlación del estado nutricional y la competencia inmunitaria se conocen desde hace muchos años, los mecanismos moleculares y fisiológicos que interactúan en estas funciones tienen poco tiempo de haberse descrito.El tejido adiposo blanco desempeña un importante papel en el balance energético. Está especializado en almacenar lípidos y suministrar energía al resto del organismo para hacer frente a los requerimientos de cada momento, con la regulación de la movilización de ácidos grasos en respuesta a estímulos anabólicos y catabólicos (Sanchez-Margalet, 2006). El tejido adiposo no es sólo un tipo de reserva; también es un tejido endocrino capaz de liberar hormonas, péptidos y citocinas que afectan tanto al estatus energético, como al sistema inmunitario. Las leptinas junto con diferentes citocinas, hormonas y neuropéptidos desempeñan un importante papel mixto al regular estos procesos metabólicos e inmunitarios.La leptina es una hormona que actúa a nivel central y periférico en el apetito y en los adipocitos que genéticamente está relacionada con la obesidad en los animales, Los estudios in vitro indican que la leptina modula el metabolismo energético en el tejido periférico y puede antagonizar la actividad de la insulina en el adipocito y en el músculo.La leptina es una de las hormonas más importantes secretadas por el tejido adiposo, muy importante en la homeostasis energética y significa una señal de escasez; un descenso en su concentración conduce a cambios neurohumorales que intentan preservar las reservas de energía para funciones vitales. Aunque estos efectos están destinados a mejorar las opciones de supervivencia bajo condiciones de hambruna, la caída de los niveles de leptina puede conducir a la inmunosupresión, además de otras alteraciones neuroendocrinas que afectan a las funciones adrenales, tiroideas y sexual/reproductiva. Más aún, la deficiencia de leptina aumenta la susceptibilidad a la infección y a estímulos inflamatorios.Hoy en día se sabe que la leptina desempeña un papel importante como señal que conecta los almacenes de energía con el sistema inmunitario, y que la falta de ésta puede participar en la inmunosupresión asociada a la desnutrición. Si bien, en la producción de aves no se habla necesariamente de ayunos prolongados, el efecto de tener altas tasas de crecimiento, implica que tan solo unas horas sin alimento, tiene para las aves efectos similares a los del ayuno prolongado en otras especies. Corticoesteroides y ayuno El papel de hormonas como la corticosterona (secretada en casos de estrés crónico), en el proceso relacionado principalmente con la supresión de la respuesta inmunitaria aún no se ha descrito por completo. El estrés con liberación de corticoides, puede producirse por condiciones como el ayuno prolongado. El efecto primario del ayuno es el agotamiento casi completo de los niveles de glucógeno en las reservas corporales (fase 1) y si este se prolonga, vendrán efectos sobre el ahorro de proteína con movilización de ácidos grasos desde la grasa corporal (fase 2). Finalmente se iniciará el catabolismo proteico desde las masas musculares (lo cual es aún mayor en los pollos de engorda, sobre todo si se combinan ayuno y temperaturas bajas) (fase 3). Esta última fase está más relacionada con los niveles de cortisona circulantes (Burgeon, 2010).El ayuno causa un efecto negativo (mediado por la leptina), en los niveles de los componentes humorales del sistema inmunitario innato y adaptativo (lectinas, proteínas de complemento, IgYs), que puede llegar hasta un 40-80 por ciento al llegar a la fase 3 del ayuno. Es durante el ayuno prolongado (considerando en lo relativo del término, en función de la velocidad de crecimiento), que las reservas deben ser dirigidas a las actividades críticas para la supervivencia más costosas energéticamente. Las actividades menos críticas como la termorregulación (en condiciones normales de crianza), el crecimiento y el depósito de grasa, serán atendidas después y en mucho menor grado, la activación del sistema inmunitario.Con estas consideraciones, la respuesta inmunitaria no parece seguir un patrón simple de utilización de energía que implique que un mayor peso o masa corporal se relacione a una mayor respuesta inmunitaria. Efectos de la restricción de alimento La leptina parece ser una señal de adaptación al ayuno prolongado. La leptina podría desempeñar un papel en la selección natural, al ayudar a los mejor alimentados a sobrevivir en condiciones de escasez, lo que permite la defensa a la infección en los mejor dotados.La restricción de alimento en las aves ha sido utilizada para reducir problemas metabólicos (ascitis), en las reproductoras pesadas controlar el peso corporal durante la crianza y reducir problemas reproductivos. La masa corporal de los animales con alimentación restringida es significativamente menor que los controles alimentados al 100 por ciento.Algunos autores han observado que la restricción de energía lleva a una disminución de la expresión de leptina y de la grasa abdominal durante el periodo de restricción, que se relaciona con una disminución en la hipertrofia de los adipocitos de este tejido (Penz Jr., 2011).La restricción de proteína afecta el desarrollo y la eficiencia alimenticia, mientras que la restricción de energía, solo afecta la eficiencia. Una vez realimentadas con las dietas normales, las aves ya no muestran diferencias en las ganancias de peso y conversión cuando se llevan a 42 días de vida.El tono del sistema endocrino de los adipocitos tiene una influencia marcada en la respuesta inmunitaria. Se sabe que los periodos largos de ayuno resultan en una elevada producción de corticoesteroides y una eventual baja producción de anticuerpos y activación de las líneas celulares. Estimulación inmunitaria y uso de energía En aves de postura en desarrollo, la repetida estimulación inmunitaria con un mismo antígeno o con varios, desarrolla una mayor respuesta en la titulación de anticuerpos al comparar los datos con grupos no vacunados. El porcentaje de energía retenida como grasa corporal, aumenta de forma sustancial en el grupo inmunizado, lo que implica cambios en el metabolismo que siguen al desarrollo de la respuesta inmunitaria (Parmentier, 2002); este factor resulta de importancia en algunos países, debido a los estrictos calendarios de vacunación preventiva para los cuadros infecciosos más comunes, situación que es indispensable para mantener la viabilidad de la parvada, pero que representa un costo en los parámetros productivos. Cantidad y calidad de la grasa La interacción de las grasas con el sistema inmunitario, no solo depende del contenido total en la dieta, sino también de su calidad, especialmente de la composición de ácidos grasos saturados e insaturados, más que la longitud de la cadena (Itza-Ortiz, 2008).En un experimento con fuentes distintas de grasas, se utilizó aceite crudo de soya, (con una alta proporción de ácidos grasos insaturados), en comparación con sebo, (con mayor proporción de ácidos grasos saturados), y con una mezcla de ambos (con un nivel intermedio de ácidos grasos). Los resultados mostraron mayor peso corporal y menor conversión con el aceite crudo de soya en comparación con el sebo o la mezcla de ambos.Además, se desafiaron a las aves con una vacunación. Las aves no vacunadas con mayor energía metabolizable y ácidos grasos saturados tuvieron los mejores resultados que las aves vacunadas con la misma dieta. Por otra parte las aves que recibieron la energía metabolizable baja, pero con ácidos grasos insaturados tuvieron aún después de vacunadas, mejores resultados que aquellas que fueron vacunadas, pero recibieron energía metabolizable alta de sebo. Esto implica una alta relación de la respuesta inmunitaria, no sólo por el contenido de grasa y energía metabolizable en la dieta, sino también por su calidad.Los valores encontrados para los títulos de anticuerpos contra la infección de la bolsa de Fabricio y la concentración de IgG e IgA a los 11 días de edad tuvieron diferencia de acuerdo con la fuente de energía, con valores superiores para el grupo con el aceite crudo de soya y menores con el sebo.Las aves con títulos elevados de anticuerpos contra infección de la bolsa de Fabricio están mejor protegidas contra la enfermedad, como es el caso de los pollos de 11 días alimentados con el aceite crudo de soya o con niveles de 3,200 kcal/kg de energía metabolizable en la dieta que se mantuvieron hasta los 21 días.En conclusión, la mayor proporción de ácidos grasos insaturados con menor cantidad de ácidos grasos saturados presentes en la dieta en los primeros 21 días de edad, incrementó el rendimiento productivo, los títulos de anticuerpos contra infección de la bolsa de Fabricio y la concentración de IgA, sin encontrar diferencia en la longitud de las vellosidades intestinales en duodeno y yeyuno o en la concentración de IgG. Programas de restricción energía Se han realizado varios trabajos para evaluar las respuestas celulares y humorales, en presencia de deficiencias o excesos en la relación energía/proteína. Esto se logra tanto por la alimentación con dietas deficientes en energía o por forzar los ayunos. En general, las dietas deficientes en energía deprimen la respuesta primaria de anticuerpos. Si esto se mantiene de manera continua, la respuesta puede continuar baja en las semanas después que el contenido calórico se restablece. Experimentos con cambios de energía desde 2,796 a 3,991kcal/kg (incrementos de 400 kcal/kg, logrados con cambios en la relación de carbohidratos y grasa), mostraron que el desafío inmunitario deprime el consumo de alimento, aunque, a pesar del desafío, las dietas altas en energía permitieron una mayor retención de energía (Kidd, 2004).En este sentido, el uso de almidón y no de aceite para incrementar la energía metabolizable, reduce el impacto negativo del estrés inmunitario en el consumo de alimento y la ganancia de peso. Las aves estresadas inmunológicamente tienen un incremento relativo en la grasa visceral, que no es alterado por el nivel de energía consumido. La respuesta humoral no se ve afectada en estos casos, ni en el peso de los órganos linfoides.

El sistema inmunitario y el consumo y gasto de energía en las aves

La forma en que responde el sistema inmunitario del ave depende del impacto en condiciones como la restricción del alimento así como la calidad y cantidad de grasas en el mismo.

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