Polisacáridos de algas marinas: nueva opción para la estimulación inmunitaria en la producción avícola

Hay un gran interés maximizar la eficiencia y rentabilidad de las estrategias profilácticas de vacunación, lo cual se puede lograr con el uso de nuevas moléculas extraídas de las algas marinas que ayudan a optimizar la estimulación de las defensas naturales del organismo.

Los polisacáridos sulfatados de las macroalgas presentan actividad antiinfecciosa, antioxidante y antitrombótica, así como inmunomoduladora.
Los polisacáridos sulfatados de las macroalgas presentan actividad antiinfecciosa, antioxidante y antitrombótica, así como inmunomoduladora.

Hoy en día, la producción avícola está muy preocupada por la vacunación. Es una técnica básica para la protección de la salud de los animales que conlleva costos considerables para los productores. Por lo tanto, es de gran interés maximizar la eficiencia y rentabilidad de las estrategias profilácticas de vacunación. Para lograr esto, constantemente se exploran nuevas vías.

Una de ellas tiene que ver con el uso de nuevas moléculas extraídas de las algas marinas que ayudan a optimizar la estimulación de las defensas naturales del organismo y su respuesta a las estrategias de vacunación.

Algas marinas para estimular el sistema inmunitario

En a√Īos recientes, cada vez m√°s publicaciones han resaltado la relevancia de las algas marinas en numerosas aplicaciones biol√≥gicas, en particular los mecanismos inmunitarios, con especial inter√©s en los polisac√°ridos sulfatados, que son carbohidratos complejos que no se encuentran en las plantas terrestres y que se supone que influyen en el sistema inmunitario mediante un enorme n√ļmero de v√≠as a√ļn poco conocidas.

Polisac√°ridos sulfatados

Los polisacáridos representan una clase estructuralmente diversa de macromoléculas que se encuentran diseminadas de manera relativa en la naturaleza. Hay formas simples y complejas de polisacáridos. A diferencia de las proteínas y los ácidos nucleicos, los polisacáridos contienen características estructurales repetitivas que son cadenas de residuos de monosacáridos unidas mediante enlaces grupos glucosídicos.

De esta manera, forman cadenas de pol√≠meros que pueden ser homog√©neas (homopolisac√°ridos) o no (heteropolisac√°ridos). Las formas simples son los homopolisac√°ridos compuestos de un tipo sencillo de az√ļcar, unidos de manera b√°sicamente lineal (almid√≥n, gluc√≥geno o celulosa). B√°sicamente son compuestos estructurales o mecanismos de almacenamiento de energ√≠a de f√°cil liberaci√≥n. Su estructura se puede hacer m√°s compleja debido a su capacidad de establecer enlaces a varios niveles de cada unidad elemental, lo que permite el desarrollo de estructuras ramificadas en las tres dimensiones, para constituir los heteropolisac√°ridos ramificados.

Variabilidad estructural y potencialidades biológicas

Los nucle√≥tidos de los √°cidos nucleicos y los amino√°cidos de las prote√≠nas pueden interconectarse de una sola forma, mientras que los monosac√°ridos de los oligosac√°ridos y polisac√°ridos pueden interconectarse en varios puntos para formar una amplia variedad de estructuras lineales o ramificadas. Por ejemplo, el n√ļmero de posibles permutaciones de cuatro diferentes mon√≥meros de az√ļcar puede lograr hasta 35,560 tetrasac√°ridos √ļnicos, mientras que cuatro amino√°cidos pueden formar solamente 24 permutaciones diferentes. 

Esto explica el hecho de que entre las macromoléculas, los polisacáridos proporcionan la capacidad más alta de transferencia de información biológica, pues tienen el mayor potencial de variabilidad estructural. Además, una de las particularidades que tienen numerosos polisacáridos marinos es su carácter polianiónico, que les confiere una alta reactividad química.

De estos polisac√°ridos ani√≥nicos, la mayor√≠a de los que se dan en las macroalgas son polisac√°ridos sulfatados: galactanos (agar, carrageninas), ulvanos y fucanos. Los ulvanos, que son polisac√°ridos hidrosolubles que se encuentran en las algas marinas verdes de la orden Ulvales (Ulva y Enteromorpha), tienen sulfato, ramnosa, xilosa y √°cidos idur√≥nico y glucur√≥nico como sus principales constituyentes. La estructura del ulvano muestra una gran complejidad y variabilidad seg√ļn los numerosos patrones estructurales identificados de oligosac√°ridos repetidos.

Esta enorme variabilidad en la estructura del polisacárido proporciona la flexibilidad que se necesita para los mecanismos regulatorios exactos en diferentes interacciones célula -célula en organismos desarrollados.

Polisac√°ridos sulfatados marinos: su papel y efecto en la inmunidad

Los polisacáridos sulfatados, que se encuentran ampliamente diseminados en las macroalgas (véase tabla 1), han mostrado que tienen actividad antiinfecciosa (antiviral, antibacteriana, antitumoral), antioxidante y antitrombótica, así como inmunomoduladora que pueden tener relevancia en estimular la respuesta inmunitaria o en controlar la actividad de las células inmunitarias para poder mitigar los efectos negativos tales como la inflamación. Una de las vías de los polisacáridos sulfatados marinos en la que recientemente se ha hecho énfasis, es su papel en la activación de los receptores tipo peaje o toll (TLR).

De hecho, cada vez más estudios han demostrado que los polisacáridos de algas marinas pueden influir en la respuesta inmunitaria innata al ligarse a receptores de reconocimiento llamados receptores de reconocimiento de patrones (PRR), tales como los receptores de manosa o los de tipo peaje o toll de las células fagocíticas, que incluye especialmente a los macrófagos. Los receptores tipo peaje o toll son proteínas transmembrana que detectan a los patógenos invasores al ligarse a moléculas ancestrales de origen microbiano llamadas patrones moleculares asociados al patógeno (PAMP).

El contacto de los PAMP a nivel de TRL desencadena una cascada de respuestas que resulta en la expresión de genes de respuesta inflamatoria. En aves, estos receptores recientemente identificados se enumeran del 1 al 10 (TLR1-TLR10).

Parece ahora que los TLR desempe√Īan un papel crucial en la respuesta inmunitaria adaptativa, pero las se√Īales producidas por su activaci√≥n conducen a la activaci√≥n de otras numerosas c√©lulas y funciones del sistema inmunitario, que los torna elementos esenciales del mecanismo inmunitario innato y de la inmunidad adaptativa.

Posibles aplicaciones en salud animal

En conclusi√≥n, las algas marinas parecen contener az√ļcares en forma de polisac√°ridos, algunos de los cuales, como los polisac√°ridos sulfatados, son estructuras poliani√≥nicas complejas que poseen diversas propiedades biol√≥gicas. Un vasto n√ļmero de estudios ya han evidenciado los efectos de algunos de estos polisac√°ridos sulfatados, particularmente los fucoidanos, las carrageninas y los ulvanos, sobre ciertos mecanismos de la respuesta inflamatoria y de la inmunidad.

La identificación y selección de estos polisacáridos extraídos de macroalgas adecuadas hace posible concebir el uso de estas moléculas como agentes para la estimulación de varios mecanismos relacionados con la defensa del organismo, y en particular, con los mecanismos inmunidad innata.

Dentro del marco de las posibles aplicaciones en el campo de la reproducción y salud animal es, se pueden proponer dos estrategias no exclusivas:

Consumo secuencial con regularidad para una estimulaci√≥n general del estado de defensa el organismo: 

  • Un consumo con regularidad no conectado con la vacunaci√≥n, permite el fortalecimiento del estado de defensa del organismo. El uso constante permite el desarrollo de un sistema inmunitario "b√°sico" y la estimulaci√≥n del estado de defensa del sistema innato. El uso de polisac√°ridos al inicio o al final de un programa profil√°ctico puede ser una ventaja para mejorar el nivel de protecci√≥n inmunitaria de una parvada, as√≠ como en la contribuci√≥n de un mejor control de la presi√≥n infecciosa sobre la parvada, lo que previene el surgimiento de patolog√≠as infecciosas recurrentes.

Consumos objetivo dentro del marco de un programa de vacunación:

  • Como parte de un programa de vacunaci√≥n, mejorar√≠a la protecci√≥n de la vacuna. Como "ayudantes" potenciales en futuras estrategias de vacunaci√≥n para aves, definitivamente esto brindar√≠a la posibilidad de mejorar el uso y la persistencia de la vacuna, y por lo tanto mejorar el desempe√Īo t√©cnico y econ√≥mico de los programas profil√°cticos de vacunas.
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