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XXII Congresso Latino-Americano de Avicultura 2011

Coccidiose aviária

Mecanismos imunológicos da coccidiose aviária

Publicado: 19/10/2011
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Sumário

Este trabalho é uma revisão bibliográfica que resume os conhecimentos atuais e as pesquisas realizadas sobre os mecanismos imunológicos da coccidiose aviária. A coccidiose é uma infecção intestinal causada parasitas intracelulares, pertencentes ao gênero Eimeria, uma das doenças aviárias de maior importância econômica. Os frangos infectados com Eimeria produzem anticorpos específicos, tanto na circulação como nas secreções mucosas, mas a imunidade humoral desempenharia um papel menor na proteção contra esta doença. Os esporozoítos seriam, dentro do ciclo de vida do parasita, os mais importantes para o desenvolvimento da resposta imune. Eimeria sp induz proteção imunitária contra um posterior desafio; a proteção é específica para a espécie que a produziu e não haveria proteção cruzada entre as distintas espécies. Durante a infecção, em frangos imunes, os leucócitos infiltram a lâmina própria, encontrando-se esporozoítos dentro ou próximos a LT CD8+, TCD4+ e macrófagos. Isto indica que mais de um tipo celular estaria envolvido na inibição do desenvolvimento de esporozoítos na lâmina própria de frangos imunes. A ativação dos macrófagos é um dos primeiros eventos induzidos pelas distintas espécies de Eimeria, e seriam as principais células inflamatórias no local da infecção. Estes conhecimentos levaram os pesquisadores a procurar antígenos capazes de estimular a proteção cruzada. Atualmente, estão sendo estudadas vacinas de subunidades (proteínas do parasita) ou de ADN inoculadas simultaneamente com plasmídeos que expressam citocinas ou moléculas coestimuladoras, com o objetivo de obter a proteção desejada.
Palavras-chave: Aves, Eimeria, Coccidiose, Imunidade, Vacinas.

Introdução

A coccidiose é uma infecção intestinal causada por protozoários, parasitas intracelulares, pertencentes ao gênero Eimeria, presentes em todo o mundo, que afeta os valores produtivos das aves comerciais e é considerada uma das doenças de maior importância econômica.

Durante muitos anos, o uso preventivo de anticoccidianos em frangos foi o principal meio de controle, no entanto, a presença de linhagens resistentes, mais as regulamentações da Comunidade Europeia sobre os aditivos na alimentação de animais, cria a necessidade de estabelecer novas estratégias de prevenção da coccidiose aviária.

Os esforços de pesquisa estão dirigidos à procura de métodos alternativos de controle, através de um maior conhecimento da biologia do parasita e da resposta do hospedeiro.

Apesar da imunidade adquirida pelas aves depois da infecção natural de Eimeria, o complexo ciclo de vida e a complicada resposta imune ao parasita têm dificultado o desenvolvimento de vacinas eficazes.

Foram realizados importantes avanços na definição de antígenos do parasita que têm um uso potencial nas vacinas, a definição do genoma Eimeria, a compreensão da imunologia das infecções por coccídios e as aplicações práticas das vacinas vivas.

Imunidade mediada por células

Devido a que a invasão de Eimeria se produz via mucosa intestinal, o tecido linfoide associado às mucosas do intestino (TLAI) desempenha um papel decisivo como barreira de defesa.

A imunidade mediada por células, principalmente por linfócitos intraepiteliais (LIE) e linfócitos da lâmina própria, representaria o principal componente da imunidade protetora contra a coccidiose aviária (Lillehoj et al., 2004).

LT CD4+ e LIE estão envolvidos na resposta contra uma infecção primária de Eimeria (Lillehoj, 1998) e LT CD8+ e IFN-γ foram identificados como componentes da resposta imune protetora contra esta infecção (Lillehoj et al., 2007).

Analisando a resposta imune que induzem E. acervulina, E. maxima e E. tenella, espécies que mais afetam a produção, se observam semelhanças e diferenças.

Os esporozoítos parecem ser, dentro do ciclo de vida do parasita, os mais importantes para o desenvolvimento da resposta imune. O sistema imune pode inibir o desenvolvimento parasitário no momento em que os parasitas procuram o lugar de penetração no epitélio, ou quando estão no epitélio da pelosidade intestinal entre os LIE ou durante sua passagem através da lâmina própria para as criptas, onde se desenvolve a fase assexual (Jeurissen, S., et al., 1996). Os esporozoítos chegaria ali transportados pelos LIE (Laurent et al., 2001; Lawn et al., 1988; Rose et al., 1984).

Uma vez que os esporozoítos chegam na lâmina própria, sua distribuição dentro da pelosidade difere nos frangos imunizados e nos frangos não imunizados. Nos frangos não imunizados, os esporozoítos podem chegar ao epitélio das criptas e desenvolver-se. Nos frangos imunizados chegam às criptas menos esporozoítos e se inibe a formação de esquizontes por leucócitos da lâmina própria (Jeurissen et al., 1996).

A redução no número de parasitas no desenvolvimento seria mais marcada devido ao fracasso na transferência de esporozoítos desde os LIE aos enterócitos das criptas (Rose et al., 1984).

Durante o primeiro dia de uma infecção primária, por E. tenella, macrófagos, granulócitos e linfócitos infiltram maciçamente a lâmina própria, observando que em frangos imunizados o fazem mais rapidamente que em frangos não imunizados (Dalloul, R., et al, 2007).

Eimeria induz proteção imunitária contra um posterior desafio; sendo esta proteção específica para a espécie que a produziu e não haveria proteção cruzada entre as distintas espécies (Dalloul, R., et al, 2007).

E. maxima caracteriza-se por sua alta imunogenicidade. Uns poucos oocistos induzem proteção imunitária completa diante de desafios homólogos, ao contrário, se necessitam muitos mais oocistos de E. acervulina e E. tenella para induzir níveis similares de proteção (Dalloul et al., 2007; Lillehoj et al., 2007).

No ceco de frangos não imunizados, o número de LT CD4+ aumenta significativamente dois dias depois de uma primeira infecção com E. tenella, enquanto que, em frangos imunes, infiltram a lâmina própria, principalmente LT CD4+ e CD8+ (Lillehoj et al., 2004). Alguns esporozoítos foram detectados dentro ou próximos a macrófagos na lâmina própria de frangos imunizados, mas significativamente mais esporozoítos são encontrados dentro ou próximos a LT, especialmente CD8+. Estes resultados indicam que mais de um tipo celular intervém na inibição do desenvolvimento de esporozoítos na lâmina própria de frangos imunes. Os LT CD8+ poderiam inibir o desenvolvimento de esporozoítos, direta ou indiretamente, por produção de citocinas (Jeurissen et al., 1996).

Também, depois da infecção com E. maxima, LT CD4+ y CD8+ participam da resposta imune, sendo maior a participação de LT CD8+. Da mesma forma, depois do desafio com E. acervulina, se observou um significativo aumento na proporção de CD4+ e CD8+, aumentando significativamente os LT CD8+ no duodeno, logo após uma segunda infecção (Girard et al., 1997). O papel de LT CD4+ na coccidiose poderia  envolver a produção de citocinas solúveis como o IFN-γ.

A ativação dos macrófagos é um dos primeiros eventos induzidos por Eimeria sp.

Expressões de citocinas e quimiocinas

A citocina pró-inflamatória IL-1 foi altamente induzida pelas três espécies. Ela regula a produção de outras quimiocinas e citocinas, com a osteopontina (OPN), amplificando a resposta imune. A OPN realça a resposta Th1 e inibe a Th2. Uma expressão precoce de citocinas Th1 é crítica numa resposta protetora contra uma infecção intracelular. Portanto, fatores que estimula citocinas Th1 e inibem as Th2 funcionariam como moduladores da imunidade mediada por células.

No entanto, Lillehoj et al. (2007), utilizando RT-PCR (reverse transcription-PCR) quantitativa, observaram que muitas citocinas implicadas em Th1 e Th2 foram induzidas simultaneamente depois da infecção, refletindo a complexidade da resposta imune induzida pela Eimeria no intestino.

O IFN-γ aparece rapidamente em infecções com E. tenella, mas não com as outras duas espécies. Os níveis de IFN-γ aumentam em resposta a infecções com E. tenella  e inibem seu desenvolvimento in vitro (Dalloul et al., 2007; Lillehoj et al., 2007).

Outras citocinas e quimiocinas mostram expressões diferentes às espécies de Eimeria. Assim a IL-18, um tipo de citocina Th1, foi induzida às 18:00 h, com E. acervulina e E. tenella e depois das 48h, em resposta a E. maxima (Dalloul et al., 2007).

As CC-quimiocinas K203 y MIP-1β, envolvidas no recrutamento de macrófagos (Dalloul et al., 2007; Lillehoj et al., 2007), expressadas durante a infecção com E. tenella, sugerem uma função para estas moléculas na resposta imune da mucosa intestinal (Laurent et al., 2001).

Além disso, na resposta imune a coccidiose, um peptídio secretado por LT e células NK com atividade antiparasitária foi identificado como NK lysin. Foram revelados altos níveis de transcrição de NK lysin nos LIE e células esplênicas e baixos níveis em linfócitos tímicos (Lillehoj, 2007).

O IFN-γ induz a expressão de NOS (óxido nítrico sintetase) em vários tipos de células, sendo mais importante durante a infecção com E. tenella. Isto poderia contribuir para as hemorragias observadas frequentemente depois de uma infecção com E. tenella (Laurent et al., 2001).

Utilizando RT-PCR foi observado o incremento da expressão de IFN-γ mRNA nos linfócitos das amígdalas cecais em frangos infectados com E. tenella (Lillehoj et al., 2004).

Função das Ig na proteção contra coccidiose

Lee et al. (2009) demonstraram que, ao alimentar pintos com uma dieta com gema de ovo hiperimune, que contém IgY (IgG) contra E. tenella e E. maxima, eles recebem uma significativa proteção contra coccidiose.

A produção de IgA aumenta significativamente, mais que IgM e IgG, depois da imunização ou da infecção com E. tenella (Zigterman et al., 1993). Além disso, inibe a invasão de esporozoítos e seu desenvolvimento em cultivos celulares.

Uma infecção primária de E. acervulina dispara uma significativa produção de Ac, a IgM aparece na primeira semana pós-inoculação, a IgA e a IgG aparecem durante a segunda semana. Foi observado que a resposta IgA foi de curta duração e a resposta IgM específica decresceu nas seguintes semanas. Na segunda semana de infecção, a IgG específica se produz no duodeno e no ceco de frangos infectados com E. acervulina ou E. tenella, respectivamente, enquanto que a produção de IgM específica é alta na primeira semana de infecção, e a resposta IgA na segunda semana (Girard et al., 1997).

Desenvolvimento de vacinas contra coccidiose aviária

Na atualidade, a coccidiose pode ser controlada mediante vacinação com misturas de oocistos de várias espécies de Eimeria, vivos atenuados.

Existe no mercado uma vacina composta de antígenos isolados e purificados, sendo eles subunidades de parede celular de gametócitos de E. maxima. As aves imunizadas seriam capazes de produzir Ac contra todas as espécies de Eimeria das aves, apresentando imunidade cruzada. No entanto, isto é discutível, dada a importância da resposta imune celular na coccidiose.

Não obstante, Wallach et al. (2008) garantem que a vacina utilizada para estimular a produção e transferência de Ac maternos entre matrizes e suas crias seria segura e efetiva.

Inicialmente a seleção de Ag candidatos a vacina foi realizada utilizando Ac provenientes de frangos imunes; hoje são procurados Ag capazes de estimular a resposta específica de LT.

Tanto em vacinas de subunidades ou de ADN, o esforço está colocado em encontrar Ag capazes de produzir imunidade cruzada.

A nova geração de vacinas ADN recombinantes e de subunidades, principalmente quando incluem IL-2 e IFN-γ, são uma promessa no controle experimental da doença.

Conclusões

A função dos Ac na proteção contra a coccidiose é controverso.

Mais de um tipo celular está envolvido na inibição do desenvolvimento de esporozoítos na lâmina própria de frangos imunes.

A literatura mostra muitas discrepâncias entre as distintas pesquisas realizadas que, provavelmente, sejam causadas pelas diferentes técnicas utilizadas, as doses de oocistos e as espécies de Eimeria empregadas, os tipos de frangos, sua genética e idade que, em muitos casos, não são mencionados. 

Contudo, os novos conhecimentos originaram uma nova geração de vacinas DNA recombinantes e subunidades com o objetivo de obter imunidade cruzada contra infecções de todas as espécies de Eimeria ou de, ao menos, aquelas de maior prevalência.

Bibliografia

Dalloul R, Bliss T, Hong Y, Ben-Chouikha I, Park D, Keeler C, Lillehoj H., 2007. Unique responses of the avian macrophage to different species of Eimeria. Molecular Immunology 44:558-566.

Girard F, Fort G, Yvoré P, Quéré. 1997. Kinetics of Specific Immuoglobulin A, M and G Production in the Duodenal and Caecal Mucosa of Chickens Infected with Eimeria acervulina or Eimeria tenella. Internacional Journal for Parasitology 27(7):803-809.

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Laurent F, Mancassola R, Lacroix S, Menezes R, Naciri M. 2001.Analysis of Chicken Mucosal Immune Response to Eimeria tenella and Eimeria maxima Infection by Quantitative Reverse Transcription-PCR. Infect Immun. 69(4):2527-2534.

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Lee S, Lillehoj H, Park D, Jang S, Morales A, García D, Lucio E, Larios R, Victoria G, Marrufo D, Lillehoj E. 2009. Protective effect of hyperimmune egg yolk IgY antibodies against Eimeria tenella and Eimeria maxima infections Veterinary Parasitology 163:123-126.

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Rose M, Lawn A, Millard B. 1984.The effect of immunity on the early events in the life-cycle of Eimeria tenella in the caecal mucosa of the chicken. Parasitology 88:199-210.

Wallach M, Ashash U, Michael A, Smith N. 2008. Field Application of a Subunit Vaccine against an Enteric Protozoan Disease. PLoS ONE 3(12):e3948.

Zigterman G, van de Ven W, van Geffen C, Loeffen A, Panhuijzen J, Rijke E, Vermeulen A. 1993. Detection of mucosal immune responses in chickens after immunization or infection. Veterinary Immunology and Immunopathology 36(3):281-291.

 

 

 
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