Sofia Bialkowski*, Andrea Toschi †, Liang-en Yu*, Lydia Schlitzkus*, Peter Mann*, Ester Grilli‡§, Yihang Li*
* Departamento de Ciencias Animales y Alimentarias, Universidad de Delaware, Newark, DE, EE. UU.; † Vetagro S.p.A., 42124 Reggio Emilia, Italia; ‡ DIMEVET, Universidad de Bolonia, 40064 Ozzano Emilia, Bolonia, Italia; § Vetagro Inc., 60604 Chicago, IL, EE. UU.
Publicado en: Poultry Scicence, Marzo 2023
Introducción
La barrera intestinal consiste en una sola capa de células epiteliales que transportan selectivamente los nutrientes de la dieta mientras bloquean la difusión de toxinas y patógenos en el lumen. Aunque la definición de salud intestinal óptima puede variar entre condiciones (Kogut y Arsenault, 2016), lo más probable es que la mejora en la función de barrera intestinal sea el objetivo central en la industria de producción animal actual (Broom, 2018). La barrera intestinal incluye una barrera secretada extrínseca, como la mucosidad y los péptidos antimicrobianos, así como el revestimiento intrínseco de las células epiteliales y los complejos de unión estrecha (TJ). El desarrollo adecuado del epitelio intestinal, incluidos los enterocitos absorbentes y las células caliciformes secretoras, las células enteroendocrinas y las células de Paneth, regula dinámicamente la función de barrera intestinal. Durante el desarrollo temprano posterior al nacimiento, la interacción entre la nutrición y la microbiota podría regular la composición y la homeostasis de las células epiteliales intestinales (Bayer et al., 2021; Gieryńska et al., 2022). La inflamación intestinal por estrés crónico o desafíos patógenos siempre afecta negativamente la función de barrera. Dada la tendencia hacia rasgos como el alto consumo de alimento y el rápido crecimiento en los pollos de engorde, se ha sugerido una inflamación crónica de bajo grado debido a estímulos no infecciosos de los componentes del alimento (Kogut et al., 2018). Este tipo de inflamación estéril puede aumentar la permeabilidad intestinal a nivel basal, facilitando la translocación de patógenos.
La eliminación de los antibióticos promotores de crecimiento de la producción avícola ha impulsado la demanda por identificar aditivos alternativos que mejoren la salud intestinal y la producción animal. Se han investigado activamente múltiples aditivos alimentarios naturales por sus efectos beneficiosos para la salud de los animales. Entre las alternativas, los ácidos orgánicos y fitobióticos mejoran la salud intestinal a través de la actividad antimicrobiana (Bonetti et al., 2020), antioxidante y de mejora de las enzimas digestivas (Hashemipour et al., 2013) y antiinflamatoria e inmunomoduladora (Swaggerty et al., 2020b) en cerdos (Tugnoli et al., 2020) y pollos (Rossi et al., 2020; GholamiAhangaran et al., 2022). Considerando los múltiples modos de acción de estos aditivos funcionales, el mecanismo que facilita los efectos antiinflamatorios es de gran interés para la producción animal. Una propiedad antiinflamatoria propuesta recientemente en los fitobióticos es su capacidad para activar el sistema endocannabinoide (SEC) a través de la modulación de los receptores cannabinoides o de la biogénesis de ligandos de enzimas fosfolipasa D N-acylphosphatidylethanolamina-específica (NAPE-PLD) y amida hidrolasa de ácidos grasos (FAAH) (Bisogno et al., 2005; Johnson et al., 2020). De hecho, la activación del sistema SEC por productos endógenos, cannabinoides derivados de plantas o sintéticos, y fitobióticos, puede ejercer efectos beneficiosos a través de la inhibición de la inflamación intestinal (Di Marzo e Izzo, 2006; Hryhorowicz et al., 2021). (…)
Una mezcla comercial de ácidos orgánicos microencapsulados y fitobióticos (OA+B) ha demostrado efectos beneficiosos en la modulación de las actividades de la quinasa intestinal y en el aumento de la función inmunitaria de los pollos (Swaggerty et al., 2020ª), así como en la reducción de la expresión génica de citoquinas ileales in vitro (Toschi et al., 2020ª) e in vivo en cerdos destetados (Grilli et al., 2015). No se ha evaluado completamente si esta mezcla regula la proliferación y maduración del epitelio intestinal en pollos. Además, es de interés evaluar si la mezcla de ácidos orgánicos y fitobióticos influye en la inflamación intestinal, así como en la participación del sistema SEC en los pollos de engorde modernos de rápido crecimiento. Por esta razón, el objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de una mezcla microencapsulada de ácido sórbico, ácido cítrico, timol y vainillina sobre el rendimiento del crecimiento, la función de barrera intestinal, los marcadores de células del epitelio intestinal, las citoquinas inflamatorias y los marcadores de SEC en pollos de engorde.
Materiales y métodos
Animales, Distribución y Diseño Experimental
Todos los procedimientos con animales siguieron las pautas establecidas por los Comités Institucionales de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Delaware (EE.UU.) y fueron aprobados por este comité (AUP#101R-2019). Los experimentos se llevaron a cabo de acuerdo con el código de prácticas recomendado para el cuidado y manejo de aves de corral y siguieron los principios éticos de acuerdo con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio (NRC, 2011).
Huevos Ross 308 se obtuvieron de un criadero comercial local (Moyer’s Chicks, Inc., Quakertown, PA) y se incubaron a 37,5 °C y 60% de humedad durante 21 días. Al nacimiento, un total de 240 aves (PC, 0.0426 ± 0.003 kg) fueron retiradas de la incubadora y asignadas aleatoriamente a una dieta control (Con) o suplementada con ácidos orgánicos y fitobióticos (OA+B), con 15 aves por corral, 8 réplicas en corrales de piso por tratamiento (n = 120). A los pollos se les dio acceso ad libitum al agua y a una dieta no medicada a base de harina de maíz y soja que cumplía o superaba los requisitos nutricionales establecidos (NRC, 1994). Se prepararon dietas en dos fases para los pollos de engorde (iniciador, d 1-21; y engorde, d 22-42) en un molino local (Gehman Feed Mill, Inc., Denver, PA) en forma de torta. A las aves del grupo OA+B se le dio acceso libre a la misma dieta basal suplementada con 500 g/TM de una mezcla microencapsulada de ácidos cítricos (25%) y sórbicos (16,7%), timol (1,7%) y vainillina (1,0%) (AviPlusP; Vetagro S.p.A). Las aves no recibieron ninguna vacuna ni medicamentos durante el estudio. Todas las aves fueron criadas bajo las mismas condiciones, recomendadas por la industria comercial de pollos de engorde. Cada galpón se mantuvo alrededor de 32°C durante la primera semana y luego disminuyó en 1.5°C semanalmente hasta alcanzar una temperatura final de 21°C. Se instaló una lámpara de calor en cada corral y se retiró el día 7. A las aves se les proporcionó 24 h de luz durante toda la duración de la prueba. El peso corporal (PC/BW) y el consumo de alimento (FI) se registraron semanalmente. Se calculó la ingesta media diaria de alimento (ADFI), la ganancia media diaria (ADG) y el índice de conversión alimenticia (FCR). A los 21 y 42 días de edad, 4 aves de cada corral replicado (n = 32 para cada grupo) fueron sacrificadas para la recolección de muestras.
FITC-Dextrano 4000 (FD4) Sonda nasogástrica oral
A los 21 y 42 días de edad, se seleccionaron aleatoriamente 3 aves de cada corral para la sonda nasogástrica oral de isotiocianato de fluoresceínadextrano 4000 (Sigma Aldrich, St. Louis, MO). La dosis oral de FD4 se ajustó por el peso corporal de las aves para alcanzar los 8.8 mg/kg de PC. Se recolectó sangre (1-2 ml) a través de la vena braquial a las 2.5 h post instalación (…). Se recolectaron muestras de suero para la medición de FD4. Los niveles de FD4 se cuantificaron mediante el uso del lector de microplacas SpectraMax M2e (Molecular Devices, Downingtown, PA).
Toma de muestras
Las aves (n = 32) fueron sacrificadas por luxación cervical a los 21 y 42 días de edad. El yeyuno, el íleon, el ciego y la amígdala cecal se recogieron y separaron mediante el uso de puntos de referencia del asa duodenal, el divertículo de Meckel y la unión íleo-cecal. Para las muestras de yeyuno e íleon, un segmento de 2 cm de longitud desde el extremo distal se colocó en formol tamponado neutro al 10% (NBF) para el análisis histológico; el siguiente segmento de 4 cm se guardó para el análisis de la cámara de Ussing; el siguiente segmento de 5 a 7 cm se congeló en nitrógeno líquido y se almacenó a -80 °C hasta su posterior análisis.
Histología
Segmentos del intestino delgado se fijaron en NBF al 10% y luego se transfirieron al Laboratorio de Patología Comparativa de la Universidad de Delaware (Newark, DE) para su inclusión en parafina, seccionado en placas de 5 μm de espesor con tinción de H&E. Las placas tintadas se escanearon en el software de análisis de imágenes (Leica). La altura de las vellosidades se midió desde la punta hasta la unión vellosidad-cripta. El ancho de las vellosidades se midió en un tercio y dos tercios de su longitud. El ancho de las vellosidades se indica como el promedio entre estos 2 valores. La profundidad de la cripta se definió como la base de las vellosidades a la mucosa. Se tomaron un total de 10 a 15 mediciones por animal (n = 6) para cada rasgo de unidades de cripta-vellosidad intactas y bien orientadas. La altura y el ancho de las vellosidades se midieron con un aumento x4 y la profundidad de la cripta con un aumento x10. Los espesores musculares longitudinales y circulares se midieron en 4 ubicaciones separadas a objetivo x20 en la misma muestra para obtener un promedio para cada sección.
Experimento en Cámara Ussing
Se evaluaron los parámetros electrofisiológicos y la permeabilidad FD4 del yeyuno (n = 32) a los 21 y 42 días. Inmediatamente después del sacrificio, se cortó un trozo de yeyuno de 5 cm a lo largo del mesenterio y se enjuagó para eliminar las partículas de digesta, luego se colocó inmediatamente el tejido en la solución fría de Ringer, que se pregasificó con gas carbógeno (95% O2-5% CO2). La solución de Ringer consistió en la siguiente composición (mmol/L): NaCl, 115; KCl, 5; CaCl2, 1,5; MgCl2, 1,2; NaHCO3, 25; Na2HPO4, 2,4; NaH2PO4 1,2, glutamato, 1; Manitol, 20. La lámina intestinal abierta se fijó en la solución de Ringer con 10 μM de indometacina, para la disección de las capas musculares longitudinales/ circulares externas bajo un microscopio de disección. Se montó un trozo de mucosa de 0,5 cm2 en las cámaras de Ussing. El tejido se bañó en 5 mL de solución de Ringer a 40 °C, gaseado continuamente con carbógeno para permitir la oxigenación y la circulación del tampón mediante elevación de gas. Se añadieron 10 mM de glucosa en el lado seroso como fuente de energía tisular, y se añadieron 10 mM de manitol en el lado de la mucosa para equilibrar la presión osmótica. La temperatura se mantuvo a 40 °C mediante una cámara circulante de agua termostática. Después del montaje, se permitió que los tejidos tuvieran un período de equilibrio de 20 minutos, luego el tejido se cortocircuitó al sujetar el voltaje a cero. La diferencia de potencial (mV), la corriente de cortocircuito (ISC, μA/ cm2) y la resistencia transepitelial (TER, Ω × cm2) se midieron continuamente mediante el software de la cámara (…). Una vez estabilizadas las lecturas de TER, se añadió FD4 (1 mg/ml) en el lado luminal para examinar la permeabilidad tisular.
Aislamiento de ARN y síntesis de ADNc
A los 21 días, se obtuvieron las muestras de yeyuno, íleon, ciego y amígdalas cecales (n = 8) y se aisló el ARN total a través de un kit disponible comercialmente (RNeasy Mini kit, Qiagen, Germantown, MD) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se utilizó un NanoDrop (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA) para determinar la cantidad de ARN. La calidad del ARN se comprobó mediante electroforesis en gel desnaturalizante de formaldehído. La síntesis de ADN complementario monocatenario (ADNc) a partir de 3 μg de ARN total se realizó utilizando un kit de síntesis de ADNc de Maxima First Strand (ThermoFisher Scientific). El tratamiento con DNasa se realizó para evitar la contaminación. Los productos de ADNc resultantes se almacenaron a -20 °C hasta su posterior análisis.
RT-PCR
Las expresiones génicas relativas se realizaron utilizando un sistema de PCR en tiempo real QuantStudio 3 (ThermoFisher Scientific) y una mezcla PowerUp SYBR Green Master (Applied Biosystems, Waltham, MA). Cada prueba se realizó por duplicado. Las muestras se enumeran en la Tabla 1A. (disponible a solicitud). Se utilizó el siguiente programa de amplificación: una etapa de retención durante un ciclo de 95 °C durante 2 min, una etapa de PCR durante 40 ciclos de 95 °C durante 1 s y 60 °C durante 30 s. La curva de fusión se analizó al final de la corrida para determinar la amplificación específica del producto. Se utilizó el método comparativo de Ct (método 2-ΔΔCT) para cuantificar la expresión génica. Los valores de Ct de cada gen se compararon con la media geométrica de 3 genes de mantenimiento (HMBS, RPL1 y TBP) (Schmittgen y Livak, 2008).
Análisis estadístico
La significancia se determinó mediante una prueba t de Student. Los datos se presentan como medios ± SEM. Un valor de P inferior a 0,05 (*, P ≤ 0,05) se considera estadísticamente significativo. Un valor de P inferior a 0,10 (#, P ≤ 0,10) representa una tendencia en los datos.
Resultados
Desempeño en el Crecimiento
No se observaron cambios significativos en la GMD en los pollos alimentados con la dieta OA+B desde el nacimiento hasta los 42 días. Se observó una reducción significativa de ADFI a las 3 primeras semanas de edad en el grupo OA+B (Tabla 1). Durante las primeras 3 semanas y en general las 6 semanas del crecimiento, la FCR mejoró significativamente en las aves tratadas con OA+B en comparación con el control (Tabla 1).
Histología intestinal y funciones de la barrera intestinal
No se encontraron diferencias significativas en la histología del yeyuno o íleon después de la suplementación con OA+B (datos no mostrados). En cuanto a las funciones de barrera intestinal, se examinó primero la permeabilidad de todo el tracto gastrointestinal (GI) midiendo los niveles de FD4 en la sonda sérica de FD4 postoral de 2,5 h. A los 21 días, los pollos tratados con OA+B mostraron una reducción significativa (P ≤ 0,05) de la pérdida oral de FD4 a la sangre. No se observaron diferencias a los 42 días (Figura 1A). Para examinar la región específica del intestino, se aisló la mucosa del yeyuno y se montó en la cámara de Ussing. A los 21 días, en comparación con las aves control, el yeyuno de las aves del grupo OA+B mostró una TER significativamente mayor y una tasa de flujo FD4 significativamente menor (Figura 1B y C), ambos indicaron una función de barrera intestinal mejorada. No hubo diferencias significativas en el yeyuno de las aves d 42.
Expresión de ARNm de proteínas de unión estrecha intestinal
Para el análisis de la expresión génica de las proteínas TJ en el intestino, la atención se centró en d 21. Los niveles de expresión de CLDN1 y ZO2 tendieron (P = 0.07 y 0.09, respectivamente) a incrementarse con la suplementación de OA+B en el yeyuno, mientras que la expresión de OCLN tendió (P = 0.06) a disminuir al d 21 (Figura 2A). En el íleon se observó un patrón similar de expresión génica. El tratamiento con OA+B tendió a aumentar la expresión ileal de CLDN1 (P = 0.07) y aumentó significativamente la expresión de ARNm de ZO2, pero redujo significativamente la expresión de OCLN en íleon (Figura 2B). Un patrón de expresión diferente se mostró en el ciego, donde la expresión de CLND2 tendió a reducirse (P = 0.07) pero la expresión de OCLN se incrementó (P = 0.08) en las aves tratadas con OA+B (Figura 2C). Los datos indicaron que el tratamiento con OA+B reguló al alza la expresión del ARNm de ciertas proteínas TJ en todo el intestino.
Expresión de ARNm del marcador de células epiteliales intestinales
A los 21 días, se examinaron más a fondo las expresiones de genes marcadores epiteliales específicos intestinales en los segmentos intestinales aislados. En yeyuno, el marcador de células proliferantes SOX9 mostró una tendencia (P = 0.10) a un aumento de la expresión en las aves tratadas con OA+B (Figura 3A). En el íleon, la expresión génica del marcador para las células caliciformes (MUC2) se reguló al alza, pero para las células del marcador Paneth (LYZ) se reguló a la baja en el grupo OA+B (Figura 3B). En el ciego, el ARNm de SOX9 tendió (P = 0.06) a aumentar, mientras que el ARNm de MUC2 se reguló significativamente al alza en las aves tratadas con OA+B (Figura 3C). Estos datos indicaron que el tratamiento con OA+B reguló al alza los componentes de las células epiteliales secretoras y aumentó la proliferación del epitelio en todo el intestino.
Expresión de ARNm de citocinas intestinales
Se examinó la expresión de ARNm de citoquinas proinflamatorias y antiinflamatorias seleccionadas en el intestino. A los 21 días, el tratamiento con OA+B redujo significativamente el ARNm relativo de las citocinas proinflamatorias, incluyendo IL1B (P = 0.06), TNFA e IFNG, mientras que tendió a aumentar el ARNm de la citocina antiinflamatoria IL10 (P = 0.09) (Figura 4A). En el íleon, la expresión de IL1B disminuyó numéricamente y la expresión de IL10 aumentó significativamente en las aves tratadas con OA+B (Figura 4B). Se observó un patrón de expresión similar en el ciego, donde la expresión del ARNm de TNFA disminuyó y la expresión del ARNm de IL10 aumentó en el grupo OA+B (Figura 4C). En la amígdala cecal, el nivel de expresión de IL1B e IL10 tendió a estar regulado al alza (P = 0.06 y 0.08, respectivamente) en las aves tratadas con OA+B. La expresión de otras citocinas seleccionadas no mostró ninguna diferencia entre los grupos (Figura 4D). Los datos sugirieron un tono antiinflamatorio robusto en todo el intestino en las aves tratadas con OA+B.
Expresión de ARNm del marcador del sistema endocannabinoide intestinal
Para investigar el mecanismo potencial del efecto antiinflamatorio de la suplementación con OA+B en el intestino, se examinó la expresión de genes marcadores que gobiernan 3 constituyentes fundamentales: Receptores, moléculas de señalización y enzimas involucradas en la biosíntesis y degradación de ligandos en el sistema ECS. La expresión de ARNm del receptor cannabinoide 1 (CNR1) se reguló al alza en el yeyuno, el íleon (P = 0,10) y el ciego de las aves tratadas con OA+B a los 21 días (Figura 5A-C). La expresión de la enzima degradadora de ligandos (amida hidrolasa de ácidos grasos, FAAH) disminuyó significativamente en el yeyuno, mientras que se redujo numéricamente en el íleon de las aves OA+B. Estos datos sugirieron la activación de un sistema ECS en todo el intestino de las aves OA+B.
Discusión
(…) En el presente estudio, los pollos fueron alimentados con una mezcla microencapsulada de ácido cítrico, ácido sórbico, timol y vainillina (OA+B) durante 42 d; Luego se evaluaron los parámetros de rendimiento de crecimiento y función de barrera intestinal. Aunque la tasa de crecimiento no se modificó en las aves suplementadas, la eficiencia alimenticia mejoró significativamente a lo largo del período experimental. (…) En condiciones no desafiadas, la adición de timol y carvacrol redujo la ingesta de alimento y mejoró la eficiencia alimenticia en pollos de engorde (Hashemipour et al., 2013). Estos aditivos fitogénicos pueden tener múltiples modos de acción para la eficiencia alimentaria, como el efecto del sabor, la estimulación de las enzimas digestivas y la estimulación endocrina, etc. (Yang et al., 2018; Su et al., 2021) (…) Dado que la crianza moderna de pollos de engorde hacia un crecimiento rápido a menudo conduce a un bajo grado de inflamación crónica (Kogut et al., 2018), se podría suponer que tal mejora de la eficiencia alimenticia en el presente estudio podría ser el resultado de un intestino fortalecido. Esto puede lograrse mejorando la función de barrera y el estado antiinflamatorio, lo que en general redujo el costo de la activación inmune y la inflamación para el ave.
Una barrera intestinal eficaz podría evitar la difusión paracelular de patógenos luminales y toxinas en el torrente sanguíneo. En el presente estudio, la adición de ácidos orgánicos microencapsulados y fitobióticos redujo significativamente la pérdida oral de FD4 a los 21 días, lo que indica una mejor función de barrera de todo el tracto gastrointestinal. (…) Para revelar aún más los efectos de la suplementación sobre la función barrera epitelial de TJ, se aplicó la técnica de la cámara de Ussing. La medición de la TER indicó la resistencia del movimiento de iones libres a través de los TJ, lo que refleja la integridad del epitelio (Ghiselli et al., 2021). La medición del flujo FD4 indicó la permeabilidad paracelular de moléculas exógenas. Con el aumento de la TER y la reducción de la tasa de flujo de FD4 mostrada en el presente estudio, los resultados de la medición en cámara de Ussing indicaron claramente que las aves tratadas con OA+B han mejorado la función de barrera de TJ en el yeyuno hasta los 21 días de edad.
Para revelar el mecanismo potencial por el cual la suplementación mejoró la función de barrera intestinal, se realizó la expresión génica de importantes proteínas TJ en todo el intestino. La expresión de las principales TJ, CLDN1 y ZO2, se reguló al alza en diferentes regiones intestinales, mientras que la proteína TJ formadora de poros, CLND2, se reguló a la baja. Estas expresiones de ARNm de TJ estuvieron en línea con las mediciones de la cámara de Ussing de las funciones de barrera intestinal. Curiosamente, la expresión de otra proteína importante de TJ, OCLN, estaba regulada a la baja en el yeyuno y el íleon, pero al alza en el ciego. Con una función de barrera mejorada respaldada por las mediciones de la cámara de Ussing, esta desconexión entre la expresión del ARNm y la función proteica de la ocludina puede explicarse por diferentes regulaciones postranscripcionales o postraduccionales de la proteína ocludina (Rao, 2009). A diferencia de la claudina 1, que sirve como una importante proteína estructural TJ de las células epiteliales, las ocludinas están reguladas dinámicamente por condiciones fisiológicas a través de la endocitosis (Marchiando et al., 2010). La reducción en la expresión de ARNm de la ocludina podría reflejar una reducción de la demanda de reposición de la endocitosis de la ocludina.
El epitelio intestinal consta de 4 tipos principales de células, incluidos los enterocitos absorbentes, las células caliciformes productoras de mucina, las células Paneth productoras de péptidos antimicrobianos y las células enteroendocrinas productoras de hormonas (Grün et al., 2015). La rápida renovación de todo el epitelio es mantenida por las células madre epiteliales y las células proliferantes. Se ha sugerido que el componente dietético interactúa con la microbiota para regular la población y las funciones de las células epiteliales (Bayer et al., 2021; Gieryńska et al., 2022). Para comprender si la adición de ácidos orgánicos y fitobióticos a la dieta basal puede influir en el recambio del epitelio, se midió la expresión del gen de marcadores celulares epiteliales específicos (Grün et al., 2015). Aunque la expresión del marcador de células madre (LGR5) permaneció sin cambios,
estudio el marcador de células proliferantes (SOX9) se reguló al alza en yeyuno y ciego, lo que indicó un rápido recambio de células epiteliales para reponer las células muertas. También puede explicar la expresión génica regulada al alza de la proteína TJ (CLDN1), como componente estructural en las células recién proliferadas. El marcador de células caliciformes (MUC2) se reguló al alza en íleon y ciego, lo que indicó la maduración de las células caliciformes o un mayor número de células caliciformes diferenciadas. Como la capa de mucosa es una parte extrínseca importante de la barrera intestinal, tales aumentos sugieren una función de barrera intestinal fortalecida, especialmente en la parte inferior del intestino, donde reside el mayor número de microbios. La expresión del marcador de células de Paneth (LYZ) se reguló a la baja en el íleon. Un estudio reciente en enterocitos informó de la secreción continua de gránulos de lisozima cuando se exponen a bacterias luminales, así como de la síntesis de nuevas células y la reposición de gránulos después de la secreción (Yokoi et al., 2019). Por lo tanto, una disminución de la transcripción de lisozima podría indicar una reducción de la carga bacteriana luminal en las aves tratadas con OA+B, lo que podría estar respaldado por las actividades antimicrobianas bien establecidas de los ácidos orgánicos y los fitobióticos en los productos de mezcla. (…)
Se cree que las citocinas inflamatorias son los principales mediadores que regulan la función de barrera intestinal (Al-Sadi et al., 2009). Las citocinas proinflamatorias como la IL1β, el IFN-γ y el TNF-α aumentan la permeabilidad al inducir la alteración de las TJ, mientras que las citocinas antiinflamatorias como la IL-10 tienden a proteger la integridad epitelial. En el presente estudio, el patrón de expresión de citocinas fue similar en diferentes regiones del intestino. La adición de ácidos orgánicos microencapsulados y fitobióticos redujo significativamente la expresión de citoquinas proinflamatorias (IL1B, TNFA e IFNG), mientras que reguló al alza la expresión de citocinas antiinflamatorias (IL10). Curiosamente, aunque se esperaba un mayor nivel de inflamación en la región del íleon, los efectos antiinflamatorios de la mezcla OA+B fueron más robustos en el yeyuno y el ciego que en el íleon. (…) Por lo tanto, en una condición no desafiada, se podría esperar un nivel más alto de inflamación basal en el yeyuno. En las amígdalas cecales, que se consideran el tejido linfoide más grande asociado al intestino, la expresión de ARNm de IL10 e IL1B se reguló al alza. Un estudio anterior informó que los pollos de engorde suplementados con esta combinación de ácidos orgánicos y fitobióticos exhibieron actividades inmunitarias reguladas al alza, indicadas por el aumento de la expresión de ARNm de IL10 e IL1B en los heterófilos y monocitos aislados (Swaggerty et al., 2020b). En el presente estudio, sin desafíos patógenos y con una mejor barrera intestinal en las aves tratadas con OA+B, se esperaba una menor estimulación de bacterias patógenas o comensales en el tejido agregado linfoide intestinal. Por lo tanto, la IL1B regulada al alza también puede indicar una mayor actividad inmunitaria que respondería rápidamente a los desafíos de los patógenos.
Otra explicación parcial de los efectos positivos de la mezcla en la modulación de la barrera intestinal y la función inmune podría estar relacionada con la modulación del SEC. De hecho, la capacidad del SEC para mitigar el estado inflamatorio ha sido ampliamente investigada en medicina humana, despertando un creciente interés también en la medicina veterinaria (DiPatrizio, 2016). (…) La evidencia acumulada indica que el SEC desempeña un papel modulador clave en la fisiopatología gastrointestinal (Ambrose y Simmons, 2019; Lian et al., 2022). En resumen, la función del SEC se basa en la activación de los principales receptores cannabinoides (CB1 y CB2) y en las reacciones enzimáticas endógenas para la síntesis de ligandos (NAPE-PLD o DGL) y la degradación (FAAH o MGL) (Lee et al., 2016). (…) En el presente estudio, se obtuvieron resultados interesantes a partir del análisis de la expresión génica de marcadores de SEC, ya que se detectaron ARNm de CNR1 (análogo CB1 en pollos), NAPE-PLD y FAAH. Este es el primer estudio que evalúa la presencia de marcadores cannabinoides en el tracto gastrointestinal de pollos, confirmando la presencia de este sistema en la mucosa de las aves de corral. Además, se observó una expresión consistentemente regulada al alza de CNR1 en todo el intestino en yeyuno, íleon y ciego de pollos de engorde. Este aumento de la activación del receptor CNR1 podría estar relacionado con la reducción de la expresión de la enzima FAAH en el íleon. De hecho, un estudio reciente encontró que el aumento de la activación de los receptores CB1 posiblemente refleja el aumento de la concentración de ligandos endocannabinoides después de la inhibición de FAAH en ratones (Moreira et al., 2008). Además, la activación de los receptores cannabinoides regula parcialmente los comportamientos alimentarios, la contractilidad gastrointestinal y la secreción enzimática (DiPatrizio, 2016).
Conclusión
Nuestros datos mostraron que el suplemento dietético de una mezcla de ácidos orgánicos y fitobióticos activó el sistema SEC y redujo las expresiones génicas inflamatorias en todo el intestino de los pollos de engorde. Además, la suplementación mejoró las funciones de la barrera epitelial intestinal, incluida la regulación al alza de la mucosidad secretora y la barrera peptídica antimicrobiana, así como la regulación al alza de las expresiones de TJ y la barrera epitelial, lo que finalmente mejoró el rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimenticia en pollos de engorde.
Notas y Bibliografía: Disponibles a solicitud en marketing@adisens.com
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