Sistema Imunologico Suino Micotoxicose

A presença de micotoxinas na ração, podem desencadear alguns sinais clínicos como o edema de vulva em leitões recém-nascidos.

O sistema imunológico dos animais é fundamental para a defesa contra agentes estranhos ao organismo como vírus, bactérias, protozoários e outros parasitas. Na realidade, são o equilíbrio entre a boa funcio-nalidade deste sistema (imuno-competência) e os desafios de campo que vão determinar a saúde de um animal. Sempre que ocorrer aumento na pressão infectiva ou uma diminuição na capacidade imunogênica do indivíduo ocorre o que caracterizamos como doença. 

Animais enfermos são menos produtivos, e, além disso, aumentam os custos de produção por necessidade de medicamentos e intervenções veterinárias. Devido a isso, atualmente vários programas de manejo (incluindo programas de biossegurança e criações all in all out) têm colaborado na diminuição da pressão infectiva nas instalações para animais. Entretanto, existem vários fatores nesta forma de produção intensiva de animais que possibilita uma menor competência do sistema imunológico dos animais como situações de estresse ou presença de fatores anti-nutricionais e tóxicos na ração. Entre estes fatores destaca-se o papel das micotoxinas, que são produtos do metabolismo intermediário de fungos e que podem estar presentes na ração. O crescimento fúngico em cereais e rações é cada vez mais comum devido as novas tecnologias de plantio de cereais, péssimas condições de transporte, armazenamento e estocagem destas matérias primais, o que aumenta muito a probabilidade da presença de micotoxinas nas rações. 

Essas micotoxinas presentes na ração podem causar diversas alterações metabólicas no animal, que acarretam em diversas apresentações de enfermidades que chamamos micotoxicoses. Entre essas micotoxicoses clínicas específicas, podem-se citar as conhecidas formas clínicas caracterizadas por estrogenismos e abortos provocados por zearalenona, o edema pulmonar porcino provocado por fumonisinas, vômitos provocados pela toxina DON (vomitoxina), etc. O grande problema no que se refere as micotoxinas é que doses de micotoxinas que não causam esses quadros clínicos conhecidos podem culminar com o aparecimento de imunossupressão nos animais caracterizadas por infecções subclínicas, falhas de vacinações e enfermidades infecciosa nos animais. Vários são os mecanismos pelos quais as distintas micotoxinas conhecidas podem atuar no sistema imunológico. Desta maneira, neste texto, busca-se apresentar estudos envolvendo a interferência destas micotoxinas com o sistema imunológico de suínos.

De acordo com Abbas et al.,(2000), o termo imunidade tem sua origem na palavra latina immunitas que na Roma antiga referia-se a exceções legais oferecidas aos senadores da época durante seu período de mandato. Infelizmente hoje ainda esses privilégios políticos acabam trazendo inúmeros problemas para nossa sociedade moderna. Entretanto, a parte disso, ao longo dos séculos o termo imunidade refere-se a prevenir doenças, mais especificamente a doenças infecciosas. Uma definição mais ampla de imunidade relaciona a reação do organismo contra substâncias incluindo microorganismos, macromoléculas como proteínas e polissacarídeos. As células e moléculas responsáveis por essa imunidade constituem o sistema imunológico e a interação coletiva dessas estruturas e moléculas na resposta contra agentes estranhos ao organismo é denominado resposta imunológica. 

Quando o sistema imunológico funciona adequadamente e ocorre um equilíbrio entre ele e a pressão infecciosa, o animal encontra-se em condições de homeostase ou apresenta-se saudável. Em condições de homeostase, este sistema é um consumidor modesto dos recursos orgânicos, porém, uma vez ativado, torna-se um grande sorvedouro de energia e nutrientes - os quais o organismo animal desvia da produção de carne, leite e ovos (Koutsos e Klasing, 2001).  Algumas vezes pode ocorrer também, que esses mecanismos desenvolvidos para defender o organismo causem danos teciduais e doenças.

A defesa do organismo contra agentes estranhos é mediada por reações primárias da imunidade inata do organismo. Posteriormente, ocorre a resposta imune denominada adaptativa. A imunidade inata é reconhecida como barreiras físicas e químicas como epitélio e substâncias produzidas por algumas células que possam ter alguma atividade anti-bacteriana como o ácido estomacal, por exemplo. 

Além disso, fazem ainda parte da imunidade inata do organismo as células fagocíticas (macrófagos e neutrófilos) e células natural killer (NK), proteínas do sangue como as que compõem o sistema complemento e as citocinas que regulam e coordenam muitas atividades das células que fazem parte desta imunidade inata. Apesar da imunidade inata já existir no animal, independente de qualquer desafio, sabe-se que esta imunidade aumenta em magnitude e capacidade defensiva a cada exposição sucessiva a distintos agentes.  

Por outro lado, a imunidade adaptativa é considerada a imunidade desenvolvida especificamente para um agente, por isso também é denominada imunidade específica, e tem a capacidade de “memorizar”, de forma que a segunda resposta a esse mesmo agente será ainda mais vigorosa que da primeira vez em que esse agente for detectado. Os componentes primordiais desta resposta específica são os linfócitos e seus produtos como as linfocinas e os anticorpos. Na realidade, estes dois tipos de imunidade (inata e adaptativa) trabalham de forma integrada, sendo que a imunidade inata é fundamental para que se desenvolva posteriormente uma imunidade específica contra determinado antígeno. Por outro lado, a resposta secundária da imunidade específica utiliza inúmeros componentes da imunidade inata para que essa resposta secundária específica seja realmente mais rápida e eficaz.

Dentro da imunidade específica pode haver dois tipos de imunidade que chamamos imunidade específica humoral e imunidade celular. A imunidade humoral é mediada por anticorpos produzido pelos linfócitos B, que têm como função neutralizar a infectividade dos agentes e sinalizá-los para a eliminação através de vários mecanismos. Alguns anticorpos induzem a fagocitose por células fagocíticas e outros desencadeiam a liberação de mediadores da resposta inflamatória a partir de mastócitos. A imunidade celular é mediada por linfócitos T que normalmente dirigem-se contra células infectadas. Isso pode acontecer quando algum vírus, bactéria ou protozoário infecta e se prolifera dentro de fagócitos.

Para otimizar essa interação entre os componentes do sistema imune, os linfócitos e as células assessórias do sistema imune encontram-se localizados e concentrados  em órgãos denominados anatomicamente como órgãos linfóides primários e secundários. Os primários são aqueles onde os linfócitos primeiramente se desenvolvem, expressam os receptores de antígenos e atingem sua maturidade funcional. São eles o timo (desenvolvimento de linfócitos T) e a medula óssea (desenvolvimento de linfócitos B). Os órgãos imunes secundários são aqueles para onde migram essas células B e T e onde ocorre a resposta destas aos antígenos. São eles o baço, linfonodos, sistema imune cutâneo e sistema imune de mucosas. O sistema imune de mucosas é muito importante para conferir proteção contra patógenos que tipicamente invadem o organismo através de suas superfícies. 

No caso da utilização de vacina por via oral, sabe-se que ao imunizar esta mucosa desencadeia-se uma proteção também em outras mucosas(22). Outro ponto interessante neste sistema imune de mucosa são as alterações morfológicas descritas por alguns pesquisadores.  De acordo com Pluske et al. (1997) e Brown et al. (2006), em suínos, logo após o desmame o intestino tem papel fundamental na defesa do organismo e por isso aumenta sua taxa de renovação celular na membrana, alterando a relação vilo/crypta e aumentando a atividade das enzimas digestivas na membrana em escova da mucosa intestinal. 

Desta maneira, fica claro que o sistema imune tem papel importante também no desempenho animal podendo interferir no funcionamento de outros órgãos e sendo interferido por diversos fatores, principalmente nutricionais, como é o caso da troca alimentar e a presença de micotoxinas na dieta.

Micotoxinas são substâncias tóxicas produzidas por fungos que podem ocorrer em cereais utilizados na ração animal e que causam inúmeras alterações no organismo tendo principal influência no sistema imune.  Acredita-se que 25% dos cereais produzidos no mundo estão contaminados por micotoxinas. Estudos indicam que as micotoxinas podem ser formadas em várias partes da cadeia de produção alimentar como nos cereais ainda na lavoura, durante o armazenamento, a fabricação e transporte de rações e durante o armazenamento deste alimento nas granjas de produção animal(20).

Até hoje foram descritos mais de 300 diferentes tipos de toxinas produzidos por distintas espécies fúngicas e que podem afetar de diversas maneiras o sistema de defesa do organismo a agentes estranhos com imunossupressão ou imunoestimulação. Na tabela 1 estão descritas algumas das principais toxinas produzidas pelos fungos.

A maioria das micotoxinas é descrita como inibidoras da síntese de proteí-nas como DON, aflatoxina, ocratoxina e muitos descrevem que a maior influência destas toxinas estaria relacionada ao fato de diminuírem a cascata de síntese protéica tão necessária para os mecanismos de defesa do organismo que envolvem desde mitose celular até produção de proteínas como anticorpos e linfocinas, provocando imunossupressão no animal exposto a estas toxinas. 

Entretanto, Pestka et al. (2004) descreveram que deoxynivalenol (DON) e outros tricotecenos podem tanto ter efeito imunoestimulatório como imunossupressivo dependendo da dose, freqüência de exposição e status imunitário. De acordo com aqueles autores, baixas doses de tricotecenos interferem com a expressão de citocinas e genes inflamatórios induzindo imunoestimulação, enquanto altas doses promovem apoptose de leucócitos  com concomitante imunossupressão. Aquele estudo demonstra que as micotoxinas podem também causar desregulação na sinalização celular com conseqüentes alterações na expressão gênica de distintos tipos celulares. 

Um estudo in vitro realizado com células imunes humanas demonstrou que T-2 e fusarenon X causam efeito imunossupresivo em linfócitos. Nivalenol e DON inibem a mitogenese de células NK e zea-ralenona, alfa-zearalenol e beta-zearalenol apresentam um efeito de inibição na mitogenese de linfócitos somente em altas doses(3). Um estudo realizado por Silvotti et al (1997) demonstrou que quando porcas foram alimentadas com 800 ppb de aflatoxina durante gestação e lactação, foi detectado 500 ppt de aflatoxina M1 no leite e os leitões nascidos destas porcas apresentaram-se alteração na imunidade celular. No caso da aflatoxina, o mecanismo responsável pela imunossupressão está relacionado com sua inibição na síntese protéica.

Tanto a imunidade inata como a adquirida pode ser afetada pelas micotoxinas. O efeito das micotoxinas pode ser ilustrado sobre o epitélio intestinal, por exemplo, já que essa mucosa é considerada uma barreira física contra patógenos - possuindo ao mesmo tempo componentes da imunidade inata quanto específica - como é o caso da presença de linfócitos e IgA. Na realidade, logo da ingestão de um alimento contaminado, as células da mucosa intestinal podem ficar expostas a grandes concentrações desta toxinas(19). Como é descrito por Bouhet e Oswald (2005), a função de barreira física realizada pelo epitélio intestinal é conseguido através da resistência elétrica trans-epitelial (TEER) que existe na monocamada celular. Algumas toxinas são capazes de diminuir essa TEER em células do intestino de humanos como ocratoxina, patulina e deoxivalenol. Bouhet et al., (2004) descreveram que fumonisina altera essa resistência trans-epitelial nas células do intestino de suínos. 

De acordo com aqueles autores, essa pode ser uma explicação dos processos de injúria, descamação e ulceração observada em animais expostos à ingestão de micotoxinas. Vários investigadores procuraram explicar qual o mecanismo que as micotoxinas poderiam afetar essa TEER na mucosa intestinal. McLaughlin et al. (2004) explica que isso pode acontecer devido a diminuição na quantidade de proteínas nas junções celulares. De acordo com Leung et al. (2003) a diminuição na biossíntese de esfingolipidios que é inibida pelas toxinas pode alterar a regulação elétrica  das células epiteliais. 

Por outro lado, as células da mucosa intestinal que fazem essa proteção física inata são um tecido que está em constante renovação para manter a integridade deste epitélio, o que ocorre a partir da proliferação de células indiferenciadas provenientes da cripta e que se diferenciam e se deslocam ao longo das vilosidades, sendo eliminados por extrusão no ápice do vilo intestinal. Micotoxinas como T2 (Li et al, 1997) e ocratoxina(2) induzem necrose das células epiteliais da cripta chegando à atrofia de vilosidades. Fumonisinas são descritas como bloqueadora das fases G0/G1 do ciclo das células epiteliais diminuindo sua proliferação(4). Baixas doses de DON interferem com a diferenciação de enterócitos(10). 

Ainda no que se refere à imunidade inata da mucosa intestinal, sabe-se que a produção de muco a partir das células caliciformes (também chamadas células Globbet) tem importante função como lubrificação e barreira protetora deste epitélio. Sabe-se que quando a mucosa intestinal é “desafiada” ocorre incremento no número destas células no intestino com aumento na produção de muco. Isto é demonstrado no caso de fatores antinutricionais dos cereais (Oliveira et al., 2000). Entretanto, somente um estudo na literatura demonstra que fumonisina induz hiperplasia de células epiteliais da mucosa intestinal de frangos de corte(6). Mais estudos neste aspecto são necessários para verificar a influência desta e outras micotoxinas sobre a proliferação de células caliciformes e a produção de muco. 

Na imunidade específica de mucosa destaca-se o papel das imunoglobulinas e células imunes como linfócitos T. Em suínos, assim como em outros mamíferos, 80-90% das imunoglobulinas presentes nos fluídos intestinais, lágrimas e glândulas parótidas são IgA(08). De acordo com revisão de Bouhet et al. (2005), toxina T-2 suprime as células B nas placas de Peyer mas o efeito direto sobre a produção de IgA não foi investigado. Por outro lado, Petska et al. (2004) afirmam que outros tricotecenos como DON e nivalenol provocam uma dramática elevação na produção de IgA em ratos, a ponto de o acúmulo destes anticorpos causar nefropatia e hematuria.

Outro aspecto afetado pelas micotoxinas é a produção de citocinas pelas células intestinais que desempenham papel fundamental no recrutamento de células inflamatórias para defesa desta mucosa. Oswald et al. (2003) descreveu que leitões alimentados com baixos níveis de fumonisina diminuem a expressão de IL-8 no íleo, sugerindo que este fato pode ter grande influência na maior susceptibilidade à E. coli observada nestes animais quando comparado ao grupo controle.  Aqueles autores sugerem que esse menor recrutamento de células inflamatórias ocasionado pela diminuição na expressão de IL-8 se associa a ação desta toxina na redução de proliferação celular e integridade da mucosa do intestino aumentado a susceptibilidade dos animais a colonização bacteriana.

A interferência de micotoxinas na defesa das mucosas também foi descrita sobre a funcionalidade de macrófagos alveolares em suínos. Liu et al. (2002) demonstrou que tanto fumonisina B1 quanto aflatoxina apresentam citotoxicidade dose e tempo dependente para macrófagos alveolares de suínos, porém a partir de alterações distintas uma vez que são metabólitos totalmente diferentes. Fumonisina B1  inibe a esfigosina e esfigosina N-acetiltransferase que são fundamentais para a rota “de novo” de síntese de esfingolipídios. Este é descrito como um evento inicial da citotoxicidade da fumonisina em células. Alguns estudos demonstram que a toxicidade da fumonisina para macrófagos de aves (Qureshi and Hagler, 1992) é maior que a observada em suínos(12), sugerindo uma diferença entre as espécies animais quanto à sensibilidade a esta micotoxina. 

Por outro lado, o efeito biológico de toxicidade celular das aflatoxinas inclui citotoxicidade aguda que requer a ativação do 2,3 epoxy metabólito pela monooxigenase, ativando ligações covalentes entre aflatoxina epoxidos com macromoléculas. De acordo com Liu et al (2002) macrófagos de suínos possuem essa monooxigenase para ativar aflatoxina B1, gerando citotoxicidade nestas células de forma 10 vezes mais potente que a fumonisina B1. Aqueles autores relataram ainda que somente a fumonisina induz apoptose nestes macrófagos, mas ambas as toxinas diminuem a atividade fagocitica destas células. A fumonisina atuaria ainda reduzindo a produção de citocinas por essas células o que diminui a regulação da resposta inflamatória nestes tecidos. Pang et al. (1987) observaram diminuição na capacidade fagocítica de macrófagos alveolares e na resposta blastogênica de linfócitos pulmonares em suínos que inalaram T-2. 

Esta influência dos metabólitos tóxicos de fungos na imunidade das mucosas pode afetar muitíssimo o desempenho animal, já que a indução desta imunidade é muito importante para conferir proteção contra diversos patógenos que tipicamente invadem essas superfícies. Em adição, existe aparentemente uma interrelação entre as distintas mucosas do organismo, o que permite que a estimulação de uma superfície mucosa potencialmente induza proteção específica em outras mucosas(22). Como a administração de vacina via oral também é uma rota bastante prática e econômica de imunização dos animais, quando ocorre a interferência de micotoxinas nesta resposta imune, o resultado da vacinação pode ser afetado. 

Estudos em ratos também apresentaram que o efeito da fumonisina sobre a resposta à imunização com SRBC (eritrócitos de carneiro) depende do momento da administração da toxina, sendo seu efeito evidente somente se a imunização ocorrer concomitantemente com a vacinação(23). Aqueles autores também declararam que somente os machos, e não as fêmeas, tiveram sua imunidade humoral afetada pela fumonisina. 

O efeito de micotoxinas afetando a produção da imunidade a vacinações já foi descrita em 1978 por Cysewski et al. demonstrando que dietas contaminadas com aflatoxina diminuíam a resposta de suínos a vacinação contra Erisipela. De acordo com Oswald (2006), alimentação de suínos com 8 ppm fumonisina não modifica a concentração sérica total de imunoglobulinas  mas diminui significativamente a resposta específica a um modelo de antígeno como a vacina de micoplasma. Aquela mesma autora afirma que em estudos in vitro a fumonisina inibe a proliferação celular e altera a produção de citocinas, referindo-se especificamente ao aumento na síntese de IFN-y, uma citocina de linfócitos T helper 1 (Th1) envolvidas na mediação da resposta imune celular e ao mesmo tempo, diminui a IL-4, citocina Th2, envolvida  na resposta imune humoral.

Na verdade, todas essas alterações descritas na literatura comprovam que as micotoxinas alteram a resposta imune dos animais, podendo interferir com a resposta vacinal deixando os animais susceptíveis a infecções inespecífica ou mesmo para aquelas as quais esses animais tenham sido vacinados. Cabe ainda ressaltar que a maioria dos estudos citados relaciona a adição de micotoxinas purificadas a dietas de boa qualidade. Na prática, quando há presença de micotoxinas na dieta, em algum momento ocorreu o desenvolvimento de fungos neste cereal e/ou ração. Normalmente, esse desenvolvimento fúngico causa perdas nutricionais, além de poder haver várias toxinas presentes, cujo sinergismo ainda não é conhecido. Nestas condições é bem possível que o efeito do uso de cereais e/ou alimentos contaminados com fungos e micotoxinas na dietas dos animais possa promover interferências no sistema imune dos animais que ainda não são conhecidas, mas que provavelmente esteja relacionada a imunossupressão. 

Infelizmente, está bastante distante a solução para o controle total das micotoxinas em alimento animal, mas o emprego de um programa adequado de controle de fungos e micotoxinas pode ajudar a prevenir ou minimizar esses efeitos deletérios das micotoxinas.

 

Referências

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