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NUTRICIÓN E INMUNOLOGÍA: ¿EXISTE UNA RELACIÓN?

Michael G. Hayek, PhD
Stefan P. Massimino, MS
Michael A. Ceddia, PhD
Research and Development Division
The Iams Company, Lewisburg, Ohio USA
Presented at the Iams Breeder' Symposium, 2002 - 2003 Edition

INTRODUCCIÓN

La alteración del sistema inmunológico a través de la dieta es un ámbito en crecimiento en la nutrición animal. Se ha investigado mucho en este campo y los resultados justifican una mentalidad de tipo "desde el nacimiento a la muerte". Es decir, que la nutrición ha demostrado desempeñar un papel beneficioso para el sistema inmunológico en prácticamente todas las fases de la vida del perro, desde el nacimiento hasta la muerte. Los perros pueden beneficiarse específicamente de un sistema inmunológico más fuerte. Pocos días perdidos por enfermedad y un perro más sano en general son sólo dos de las ventajas para un perro adulto, pero también existen ventajas para el cachorro y el perro senior. El sistema inmunológico de un cachorro es inmaduro y todavía está en desarrollo, mientras que los perros senior experimentan un declive asociado con la edad en su sistema inmunológico funcional. Tener un perro productivo y activo en sus mejores años o un animal alegre y sano como mascota retirada es otro efecto beneficioso de la nutrición sobre el sistema inmunológico.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO

El sistema inmunológico es una complicada red de tejidos, órganos, células y sustancias químicas especializados e interconectados. Todos los perros tienen diversos mecanismos de protección frente a los agentes patológicos invasores (patógenos), que van desde barreras no específicas a defensas específicas.

La inmunidad puede ser innata o adquirida (Figura 1). Los cachorros nacen con una inmunidad innata, que consiste en barreras no específicas y mecanismos de defensa de carácter químico y celular. Las barreras físicas no específicas, como la piel y las membranas mucosas, protegen frente a la entrada inicial de patógenos tales como las bacterias, los virus y los parásitos. Sin embargo, una vez superadas estas barreras, se requiere un sistema inmunológico funcional que brinde una respuesta específica para proteger y liberar al perro de la infección.

Las defensas celulares y químicas se basan sobre todo en la detección de la diferencia entre microorganismos invasores o patógenos y lo que se considera “propio” o parte del cuerpo del individuo. Cuando se detecta a estos patógenos, las enzimas capaces de digerir paredes celulares bacterianas se activan y ponen en marcha a las células que reconocen y destruyen los microorganismos invasores. Esta respuesta es específica para el organismo invasor y no requiere preparación (tiempo de demora), pero también es lenta y, por norma, no basta para eliminar por completo el patógeno cuando se ha establecido en el cuerpo. Sirve, más bien, para contener la infección hasta que se desarrolla el siguiente nivel de defensa, conocido como inmunidad adquirida.

La inmunidad adquirida es un sistema mucho más complejo que puede desarrollar rápidamente una respuesta específica contra los patógenos invasores. Puede dividirse en inmunidad por mediadores celulares e inmunidad humoral. La inmunidad por mediadores celulares incluye la interacción de macrófagos, células T y B. Estas células colaboran para generar una respuesta inmunitaria basada en el reconocimiento de los patógenos. Las interacciones entre células y la liberación de mediadores solubles de la inmunidad producen más células T y B. Estas células se encargan de mantener la respuesta inmunitaria; destruyen el patógeno invasor y las células infectadas y finalizan la respuesta inmunitaria cuando la infección ya se ha curado. Algunas células, que se conocen como células de memoria, sobreviven de modo que en caso de producirse otro ataque por parte del mismo patógeno, el sistema inmunológico sea capaz de responder con mayor rapidez y firmeza.

La inmunidad humoral también se conoce como respuesta inmunitaria mediada por anticuerpos. Cuando se reconoce a un patógeno invasor, proliferan las células B específicas contra patógenos y se transforman en células secretoras de anticuerpos. Los anticuerpos son proteínas inmunitarias de transmisión sanguínea capaces de combinarse específicamente con células infectadas, así como de liberar microorganismos, que conducen a su destrucción. Como sucede con las células T, las células de memoria B se mantienen después de la infección para producir anticuerpos específicos si vuelve a detectarse el mismo patógeno.

NUTRICIÓN Y FUNCIÓN INMUNITARIA

Las relaciones entre nutrición e inmunidad están bien documentadas.¹ Desde hace mucho se sabe que las dietas pobres en proteínas, energía, minerales, vitaminas y ácidos grasos esenciales afectan a la inmunidad. Hace poco se ha descubierto que la suplementación con nutrientes por encima de los niveles imprescindibles mejora la salud y la función inmunitaria en un amplio abanico de especies, incluidos los perros.

Algunos nutrientes que han llamado especialmente la atención por este motivo son los antioxidantes y los ácidos grasos. Se considera que los antioxidantes benefician la función inmunitaria gracias a sus efectos sobre los radicales libres. Los radicales libres son compuestos químicos reactivos que el cuerpo produce diariamente como resultado del funcionamiento del metabolismo aeróbico (que requiere oxígeno) y el sistema inmunológico normal. Por lo tanto, la producción de radicales libres no sólo es normal, sino que es una consecuencia necesaria de tener que respirar oxígeno. Sin embargo, si no se controla la acumulación de radicales libres, puede dañar a las células sanas. Las membranas que rodean las diferentes células del cuerpo son las primeras que pueden verse perjudicadas por los radicales libres.

Las células inmunitarias son especialmente susceptibles a estos radicales libres, ya que sus membranas contienen altos niveles de ácidos grasos poliinsaturados que se dañan con mayor facilidad. El cuerpo cuenta con sistemas propios para combatir a estos radicales libres, tales como sistemas de enzimas antioxidantes y varios factores endógenos.

Otra alternativa a estos antioxidantes internos son los diversos antioxidantes derivados de la dieta, como la vitamina E, el betacaroteno y la luteína.

Vitamina E. Vitamina E es un término que se utiliza para englobar a un grupo de potentes antioxidantes químicamente parecidos. Una forma de la vitamina E, el alfatocoferol, es más abundante en el cuerpo, presenta la actividad biológica más alta y contrarresta los síntomas de deficiencia de vitamina E. En las células, la vitamina E contribuye a la estabilidad de las membranas, regula su fluidez y protege a los componentes celulares del daño oxidativo.²

Las células inmunitarias poseen un nivel de vitamina E más alto que otras células; como ya se ha comentado, estas células contienen un nivel superior de ácidos grasos poliinsaturados, de modo que son más susceptibles al daño oxidativo. Ésta podría ser una forma de protección natural de las células inmunitarias ante los daños provocados por los radicales libres.

Se ha demostrado que el suplemento de vitamina E aumenta la proliferación de linfocitos y la producción de anticuerpos en varias especies.³ También se ha demostrado el aumento de la producción de interleucina-2 (un mediador inmunitario soluble pro-inflamatorio) y la respuesta de hipersensibilidad retardada (una determinación excelente de la respuesta inmunitaria celular; DTH) con los suplementos de vitamina E en roedores y humanos de edad avanzada. Por último, la producción de prostaglandina (PG) E2 (un compuesto inmunosupresor) se redujo significativamente en roedores tras el suplemento de vitamina E.

Betacaroteno. El betacaroteno pertenece a una familia de antioxidantes conocida como carotenoides. Los carotenoides son pigmentos vegetales naturales que se cree que desempeñan un papel importante en la modulación de la inmunidad y la salud de los animales. Algunos estudios han demostrado que el suplemento de betacaroteno puede afectar a las defensas celulares específicas y no específicas.^4,5 Estudios patrocinados por Iams han revelado que los perros absorben el betacaroteno de forma efectiva y que éste puede afectar al sistema inmunológico canino.^6-8 Estudios con perros han mostrado que el suplemento de betacaroteno tiene como resultado el aumento de los niveles de anticuerpos, el aumento de la respuesta de DTH, los cambios en los recuentos de células inmunitarias y mayores respuestas de proliferación de células T y B. Se ha demostrado también que la administración de betacaroteno mejora diversas medidas de la función inmunitaria en perros senior y adultos jóvenes.⁹

Luteína. La luteína es otro antioxidante carotenoide natural que abunda en las plantas y los microorganismos. A diferencia del betacaroteno, la luteína no puede funcionar como un precursor para la síntesis de la vitamina A (no puede utilizarse para generar vitamina A en el cuerpo). Sin embargo, como el betacaroteno, la luteína funciona como antioxidante protegiendo las membranas de las células ante el daño oxidativo.

En los perros, la luteína se puede absorber a partir de la dieta para que pase a los linfocitos.¹⁰ Se ha demostrado que la luteína aumenta las respuestas de la inmunidad por medidores celulares, tales como la hipersensibilidad retardada y la proliferación de linfocitos en perros tras sólo 6 semanas. Además, el suplemento de luteína también aumenta la inmunidad humoral en perros medida en base a niveles elevados de anticuerpos.¹¹

Todos estos estudios juntos muestran que los nutrientes antioxidantes como la vitamina E, el betacaroteno y la luteína tienen una influencia positiva sobre el sistema inmunológico. Estos estudios también advierten que estos nutrientes interactúan con diferentes partes del sistema inmunológico. Por lo tanto, la incorporación de una combinación de estos nutrientes tendrá un mayor efecto sobre el sistema inmunológico global que un solo nutriente.

Grasa dietética. La grasa dietética también modula la función inmunitaria. Históricamente se creía que las dietas ricas en grasa suprimían la respuesta inmunitaria.¹² Sin embargo, los estudios de los últimos 10 - 15 años demuestran que el tipo de grasa de la dieta desempeña un papel aún más importante en la modulación de la inmunidad. Los ácidos grasos omega-3 ejercen su influencia sobre la respuesta inmunitaria gracias a su capacidad de incorporarse en la membrana de la célula y actuar como sustratos para el metabolismo de icosanoides. El resultado es la producción de icosanoides con un potencial inflamatorio más bajo que los icosanoides producidos por los ácidos grasos de la serie omega-6.¹³ Las protaglandinas de la serie 2, los tromboxanos de la serie 2 y los leucotrienos de la serie 4 generados a partir del ácido araquidónico del ácido graso omega-6 se han caracterizado como proinflamatorios, proagregativos y trombóticos. Por otra parte, las protaglandinas de la serie 3, los tromboxanos de la serie 3 y los leucotrienos de la serie 5 generados del ácido icosapentanoico del ácido graso omega-3 se han caracterizado como antiinflamatorios, antitrombóticos y vasodilatadores. El objetivo final de la inmunología nutricional es regular todos estos componentes modificables del sistema inmunológico mediante la nutrición para obtener la respuesta deseada.

INMUNIDAD EN EL CACHORRO

Cuando nace un cachorro, emerge de un entorno estéril (el útero) y queda expuesto a gran cantidad de microorganismos, todos ellos potencialmente patógenos. Por desgracia, el sistema inmunológico no se desarrolla y es plenamente funcional hasta pasado un tiempo desde el nacimiento. Por lo tanto, los cachorros recién nacidos son más vulnerables a las infecciones durante las primeras semanas de vida, y requieren asistencia inmunológica para poder sobrevivir. Esta asistencia la ofrece la madre, transfiriéndole componentes y células inmunitarias a través del calostro y la leche, lo cual confiere de forma inmediata cierto nivel de protección inmunológica al recién nacido. Esta transferencia de inmunidad de la madre al cachorro resulta muy importante para la supervivencia del recién nacido.

A partir de entonces, el sistema inmunológico necesita tiempo para desarrollar su completa capacidad funcional (Figura 2). Se sabe que tanto la distribución de los tipos de células inmunitarias como sus respuestas cambian a medida que los cachorros crecen y se desarrollan. La población de células T es bastante inferior, y su respuesta de proliferación frente a un estímulo es menor en los cachorros, comparada con la de los perros adultos. Sin embargo, a las 16 semanas los cachorros cuentan con poblaciones de linfocitos similares a las de perros adultos sanos.

Por desgracia, se producen bajas durante el crecimiento y desarrollo de los cachorros y principalmente durante periodos específicos, por ejemplo, mientras están en el útero, en el parto, inmediatamente después del parto e inmediatamente después del destete. Las bajas durante el periodo posterior al destete suelen ser el resultado de enfermedades contraídas debido a la debilidad del sistema inmunológico. Por lo tanto, tener un sistema inmunológico fuerte tan pronto como sea posible puede ayudar a los cachorros a crecer y convertirse en adultos sanos.

Un estudio reciente patrocinado por Iams¹⁴ mostró que los cachorros destetados (6 semanas de edad) con una dieta enriquecida con los antioxidantes vitamina E, betacaroteno y luteína tenían niveles más elevados de activación de células T (Figura 3) con 14 y 22 semanas de edad en comparación con otros grupos de control de la misma edad (cachorros destetados con una dieta con niveles estándar de vitamina E y sin luteína o betacaroteno añadidos). Este efecto también se observó en la activación de células B (Figura 4). Los cachorros alimentados con la dieta con suplemento de antioxidantes presentaron niveles más altos de anticuerpos ante vacunas específicas como moquillo, parvovirus y paragripal (Figura 5).

En resumen, los cachorros pueden beneficiarse de una mejora en la función inmunitaria, ya que poseen un nivel más bajo de respuesta inmunológica en comparación con los perros adultos. Durante este periodo de vulnerabilidad, los cachorros tienen un mayor riesgo de enfermar. Investigaciones anteriores con perros adultos y con otras especies demuestran que la suplementación nutricional puede afectar a la función inmunitaria. Este estudio demuestra que la suplementación de la dieta de cachorros con antioxidantes puede mejorar la función inmunitaria tanto humoral (producción de anticuerpos) como por medio de células (respuesta de células T y B), que a su vez mejora las respuestas imprescindibles para proteger a los cachorros de las enfermedades infecciosas.

EJERCICIO E INMUNIDAD

Cuando los cachorros crecen y se convierte en perros adultos, pueden sufrir diversas situaciones de estrés. Por ejemplo, el estrés de viajar, competir en exhibiciones o hacer ejercicio en eventos deportivos. El efecto del ejercicio sobre la inmunidad es una situación de estrés que últimamente ha atraído la atención de los investigadores. Aunque a largo plazo el ejercicio resulta beneficioso (menor porcentaje de grasa corporal, mayor porcentaje de masa magra corporal, sistema cardiovascular mejorado), la práctica intensiva de ejercicio puede producir picos breves e intensos de productos oxidativos, como radicales libres. Se cree que el aumento de los niveles de radicales libres suprime diversos parámetros de la función inmunitaria. Muchos estudios del ámbito del ejercicio y la inmunología muestran fluctuaciones en la función y el recuento de células inmunológicas.

Las células NK forman parte del sistema inmunitario innato y, como tales, actúan como la primera barrera de defensa contra aquellos patógenos que superan las barreras físicas del cuerpo. Estas células están implicadas en la primera respuesta ante la infección viral y el desarrollo de tumores. La actividad citotóxica de las células NK aumenta de forma considerable y proporcionalmente a la intensidad del ejercicio y vuelve a niveles de reposo poco después del ejercicio breve o moderado.^15,16 Sin embargo, sigue bajando y se estanca por debajo de los niveles de reposo durante un máximo de 6 horas tras la práctica de ejercicio intenso y prolongado.¹⁷

Los neutrófilos, también conocidos como leucocitos polimorfonucleares, representan el 50 - 60% del recuento total de leucocitos en circulación y forman parte de la primera línea de defensa contra agentes infecciosos. Cuando se inicia una respuesta inflamatoria, los neutrófilos son las primeras células que acuden al lugar de la lesión o la infección. Sus objetivos son, entre otros, bacterias, hongos, protozoos, virus, células infectadas por virus y células tumorales. Los estudios sugieren que aunque el ejercicio intenso estimula la función neutrófila, periodos prolongados de ejercicio intenso se asocian con una regulación decreciente de la función neutrófila.¹⁸

Los macrófagos son una primera línea de defensa contra los patógenos y tumores malignos por sus capacidades fagocitarias, citotóxicas y de aniquilación intercelular. Ceddia y Woods demostraron que el ejercicio intensivo inhibe la función macrófaga hasta durante 24 horas después del ejercicio.¹⁹ Esta inhibición de la función macrófaga se debe a la incapacidad por parte de los macrófagos de degradar los patógenos.²⁰

Los linfocitos también se ven influidos por la práctica de ejercicio. Se ha demostrado que el estímulo de los linfocitos es particularmente sensible a los cambios inducidos por la práctica de ejercicio. El ejercicio breve y moderado no tiene prácticamente ningún efecto e incluso puede estimular ligeramente la activación de los linfocitos, pero el ejercicio intenso o prolongado inhibe la respuesta proliferativa durante hasta 3 horas.¹⁷ Se ha examinado el efecto de la práctica de ejercicio intenso sobre el estrés oxidativo en perros de trineo. Diversos estudios han analizado los niveles de marcadores de estrés oxidativo en sangre de los perros de trineo durante una tanda de ejercicios de tres días (carreras de 24–32 km diarios durante tres días).^21-23 Durante este periodo de ejercicio, los autores registraron aumentos en el ácido úrico en suero, los niveles de isoprostano,²² suero 7, 8-dihidro-8-oxo-2’deoxiguanosina, y un mayor tiempo de retraso en la oxidación in vitro de las partículas lipoproteínicas.²³ Estos resultados indican un aumento en la producción de radicales libres causada por el régimen de ejercicio.

En base al aumento del estrés oxidativo registrado en los perros de trineo, se investigó si existía algún efecto sobre el sistema inmunitario similar al registrado para otras especies.7 En este estudio, 62 perros de trineo entrenados se dividieron entre un grupo de perros sedentarios (n=22), un grupo de perros que hacen ejercicio (n=21) y un grupo de perros que hacen ejercicio y reciben un suplemento de antioxidantes (n=19). Se alimentó a todos los perros con una dieta comercializada que contiene un 35% de proteínas, un 30,8% de grasas, un 23,1% de carbohidratos y una proporción de ácidos grasos omega-6/omega-3 de 5,9:1. El suplemento de antioxidante consistió en 1 galleta diaria (21,6 mg de betacaroteno y 18,4 mg de luteína) y una cápsula blanda (400 IU de alfa tocoferol).

Tal como ya se había observado en otras especies, durante la tanda de ejercicios de 3 días se alteraron múltiples índices inmunitarios. La proporción de neutrófilos en sangre aumentó, mientras que la proporción de linfocitos, eosinófilos y monocitos se vio reducida. También se registró una bajada de la actividad linfocítica y alteraciones en las proporciones de células T y B. En último lugar, el ejercicio dio como resultado un aumento de los niveles en sangre de proteínas de fase aguda, lo que indica que el ejercicio provocó una respuesta inflamatoria generalizada. El suplemento con antioxidantes provocó la normalización de las proteínas de fase aguda, así como de las proporciones de determinadas células T y B. Estos datos demuestran que el suplemento con antioxidantes subsana en parte los efectos del ejercicio sobre la respuesta inmunitaria.

ENVEJECIMIENTO E INMUNIDAD

Las irregularidades en la función inmunitaria son una consecuencia bien documentada del envejecimiento y pueden causar una mayor incidencia de morbilidad (incidencia de enfermedades) y mortalidad (muerte). La inmunidad por mediadores celulares es claramente el componente del sistema inmunitario que se ve más perjudicado por la edad, principalmente las células T. La disfunción inmunitaria de las células T relacionada con la edad se considera la causa de muchas enfermedades degenerativas crónicas en humanos, incluyendo artritis, cáncer, enfermedades autoinmunes y mayor susceptibilidad ante enfermedades infecciosas.

Hay muchas teorías que intentan explicar los mecanismos responsables de este declive, pero ninguna consigue dar cuenta de todos los cambios observados. La teoría del envejecimiento relacionada con los radicales libres es especialmente interesante. Esta teoría está basada en la premisa que un único proceso común, modificable por factores genéticos y medioambientales, es el responsable del envejecimiento y de la muerte de todos los seres vivos. Harmon propuso esta teoría en 1956,²⁴ que sugiere que el envejecimiento está causado por reacciones de radicales libres y la acumulación de subproductos de oxígeno reactivo.

Tal como ya se ha explicado en este capítulo, la producción y acumulación de radicales libres puede tener diversos efectos nocivos sobre algunas células, entre otras las del sistema inmunitario. Por lo tanto, muchos estudios del envejecimiento animal han analizado los antioxidantes en la dieta como una forma de reducir las reacciones y la acumulación de radicales libres.

Los perros senior muestran una respuesta del sistema inmunitario reducida en comparación con los más jóvenes (Figura 6). Los sistemas inmunitarios de los perros jóvenes y de los más viejos también son distintos. Basándonos en estas observaciones, el proceso de envejecimiento genera irregularidades en la respuesta inmunitaria de los perros, tal como sucede en otras especies. Los últimos estudios de Iams demuestran las ventajas de una dieta con suplementos de betacaroteno (Figura 6) sobre los perros senior.

CONCLUSIÓN

Podemos concluir que hay pruebas claras a favor del complemento nutricional en todas las etapas de la vida. Los problemas inmunitarios no sólo surgen durante el crecimiento y desarrollo del cachorro y en los perros senior, sino que también surgen problemas en determinadas condiciones, por ejemplo durante la práctica de ejercicio. Los estudios demuestran que la nutrición, especialmente los suplementos de antioxidantes, pueden ayudar en todos estos casos. Sin embargo, es importante considerar la dinámica tras los suplementos de antioxidantes.

Los estudios muestran una respuesta en función de la dosis con ciertos antioxidantes como la vitamina E y el betacaroteno. En niveles muy altos y muy bajos, estos antioxidantes pierden su eficacia. Parece haber un nivel óptimo de estos compuestos para la función inmunitaria. Los alimentos para perros Eukanuba™ incluyen antioxidantes importantes, como vitamina E.

En resumen, los antioxidantes como la vitamina E, el betacaroteno y la luteína pueden mejorar diversos marcadores de la función inmunitaria, reduciendo el riesgo de enfermedades infecciosas y ayudando al perro a estar sano y en buena forma durante toda su vida.

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