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Bacillus subtilis 29784: cepa específica que garante os benefícios anti-inflamatórios das moléculas melhoradoras de desempenho

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Os antibióticos são utilizados na produção animal para diferentes fins, como tratamento para combater doenças infecciosas que afetam rebanhos, em uso profilático para prevenir surgimento de enfermidades e como promotores de crescimento para melhorar o desempenho de animais.

Inflamação e promoção do crescimento:

Elucidar o mecanismo de ação dos antibióticos na melhoria do desempenho produtivo dos animais não foi tarefa fácil, mas atualmente este efeito já está comprovado e é um conceito aceito na produção animal. Além do seu efeito antimicrobiano per se, o conceito de que os antibióticos melhoradores de desempenho (AMD) atuam mais por meio da redução da atividade anti-inflamatória do que pela redução da microbiota intestinal, foi introduzido pelo Prof. Theo Niewold (2007). Esse pesquisador demostrou relação entre os antibióticos utilizados como melhoradores de desempenho e suas propriedades anti-inflamatórias na parede intestinal de aves (Fig 1).

O uso de antibióticos como melhoradores de desempenho (AMD) e o uso profilático destes vêm sendo banidos em diferentes países ao redor do mundo, em especial na União Européia que proibiu o uso de AMDs desde 2006. No Brasil, tendências a restrição já são uma realidade sendo que moléculas como sulfato de colistina, eritromicina, espiramicina, entre outras, foram proibidas como AMD. Assim, a fim de assegurar a saúde e produtividade animal, empresas avícolas e de produção de suínos tiveram que aperfeiçoar o gerenciamento da sua produção. Uma das respostas encontradas foi direcionar suas ações ao uso de probióticos.

Entre os produtos com efeito probiótico, a sugestão é buscar aqueles que tenham capacidade de redução da resposta inflamatória na parede intestinal dos animais e auxiliam na manutenção da integridade desta parede. A capacidade da cepa de Bacillus subtilis 29784 (Alterion®) em reduzir a resposta inflamatória como efeito direto foi avaliada, sem levar em consideração o efeito sobre a microbiota. Esta capacidade em reduzir a resposta inflamatória foi ainda comparada aos efeitos de outras duas cepas de Bacillus subtilis (denominadas Bs A e Bs B) encontradas em produtos probióticos comerciais.

Para testar a capacidade das células vegetativas do Bacillus em diminuir a resposta inflamatória, utilizamos um modelo in vitro: uma monocamada de células epiteliais intestinais (Caco-2) em um sistema Transwell. As três cepas bacterianas (Bs A, Bs B e Alterion®), juntamente com um controle positivo, um composto conhecido por suas fortes propriedades anti-inflamatórias, o galato de epigalocatequina (EGCG), foram avaliados. As células intestinais foram então estimuladas para mimetizar a resposta inflamatória. A estimulação foi realizada expondo as células Caco-2 à interleucina 1 beta (IL-1 beta), um indutor inflamatório. O nível de resposta inflamatória foi medido pela produção de interleucina 8 (IL-8), um marcador de inflamação aguda.

 modelo in vitro foi efetivo e observamos que a estimulação das células Caco-2 com IL-1 (tratamento controle com estresse) induziu efetivamente o aumento na produção de IL8, quando comparado com o controle com células não estressadas. O uso do EGCG nas células Caco-2 estressadas foi muito eficaz na prevenção da resposta inflamatória. Finalmente, mesmo que todas as cepas de Bacillus tenham mostrado uma tendência em reduzir a resposta inflamatória, Bacillus subtilis 29784 (Alterion®) foi muito mais eficaz, diminuindo a produção de IL-8 para o nível obtido com o tratamento que utilizou o composto anti-inflamatório EGCG. As outras cepas de Bacillus diminuíram ligeiramente a inflamação, mas não conseguiram retornar completamente ao nível do tratamento com EGCG (Fig 2)

 

Integridade intestinal, uma barreira natural importante a considerar:

Preservar a integridade da ‘barreira intestinal’ também é fundamental para o desempenho e a saúde dos animais. Além de garantir a absorção de nutrientes, a mucosa intestinal também desempenha um papel importante na proteção do sistema imunológico dos animais através da produção de muco, e prevenção contra bactérias e toxinas que entram na corrente sanguínea.

Para testar o efeito direto do Bacillus subtilis 29784 (Alterion®) na função da ‘barreira intestinal’, utilizamos o mesmo modelo de Caco-2 como descrito anteriormente. Desta vez, a estimulação foi realizada com TNF-α, uma molécula pró-inflamatória que pode levar à deterioração da integridade da ‘barreira intestinal’. Mensuramos a resistência elétrica transepitelial (TEER), que representa a tensão entre o lado apical e o lado basolateral - ou seja, corresponde à passagem das moléculas. Quanto maior o TEER, melhor a integridade epitelial. A análise da via paracelular com D-manitol nos permitiu avaliar ainda mais a integridade da ‘barreira intestinal’, já que mais D-manitol passando do lado apical para basolateral significaria que a integridade da barreira foi danificada.

A estimulação com TNF-a diminuiu o TEER e aumentou o fluxo de manitol, conforme esperado. A cepa de Bacillus subtilis 29784 restaurou os parâmetros para níveis semelhantes aos de células não estimuladas (Fig 3).

Assim, a cepa Bacillus subtilis 29784 (Alterion®) mostrou ter propriedades anti-inflamatórias, como observado com a maioria dos antibióticos utilizados como melhoradores de desempenho. Além disso, esta cepa única tem a capacidade de manter a integridade da barreira intestinal, fundamental para garantir o melhor desempenho produtivo, bem como o bom estado de saúde em animais de produção.

 
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