Cercetători coordonați de University of Bristol au identificat o moleculă produsă în mod natural în intestin care ar putea întări răspunsul imun al găinilor împotriva mai multor tipuri de infecții bacteriene. Rezultatele studiului, publicate pe 12 august în The Journal of Immunology, ar putea contribui la dezvoltarea unor metode de protejare a păsărilor care să reducă dependența de antibiotice.

În agricultura zootehnică, controlul unor bacterii precum Salmonella și Escherichia coli patogenă aviară (APEC) reprezintă o provocare, în condițiile în care utilizarea excesivă a antibioticelor contribuie la apariția și răspândirea rezistenței la antimicrobiene. Aceasta reprezintă o problemă atât pentru medicina animalelor, cât și pentru cea umană.

Cum poate fi „antrenat” sistemul imunitar

Cercetătorii au lucrat cu celule imunitare provenite de la găini și cu linii celulare și au urmărit modul în care butiratul de sodiu influențează răspunsul imun.

Butiratul de sodiu este un acid gras cu lanț scurt produs în mod natural de bacteriile din intestin. Cercetătorii au expus la această moleculă celule imunitare aflate în dezvoltare, numite macrofage. Macrofagele sunt celule care participă la apărarea organismului și pot identifica și elimina agenți patogeni.

Experimentele au arătat că expunerea acestor celule la butirat de sodiu le-a „antrenat” apărarea naturală, astfel încât ulterior au putut lupta mai eficient împotriva infecțiilor.

Celulele imunitare reprogramate au avut o capacitate mult mai mare de a elimina mai multe tipuri de bacterii periculoase, inclusiv tulpini de E. coli, Salmonella, Pseudomonas aeruginosa și Staphylococcus aureus.

Cercetătorii au identificat și o perioadă în care are loc această reprogramare a sistemului imunitar. Efectul apare doar dacă molecula este introdusă în etapa timpurie și flexibilă a dezvoltării celulelor imunitare. Atunci când butiratul de sodiu a fost aplicat celulelor mature, tratamentul nu le-a îmbunătățit capacitatea de a combate infecțiile.

Acest rezultat oferă indicii cu privire la momentul în care o astfel de metodă ar putea fi utilizată în condiții reale de creștere a păsărilor.

Un mecanism care nu se bazează pe inflamație puternică

Spre deosebire de agenții utilizați pentru antrenarea sistemului imunitar care provoacă niveluri ridicate de inflamație, butiratul de sodiu acționează printr-un mecanism diferit.

Molecula determină celulele să utilizeze două mecanisme interne pentru a combate bacteriile. Primul constă în creșterea producției de molecule de oxigen reactive, care pot distruge agenții patogeni. Al doilea este accelerarea autofagiei, un proces prin care celulele își elimină și reciclează componentele și care, în acest caz, contribuie la capturarea și distrugerea microorganismelor invadatoare.

„Rezultatele noastre sugerează că imunitatea antrenată există într-un spectru mult mai larg de caracteristici decât se credea anterior. Demonstrând că un metabolit intestinal natural poate programa celulele imunitare printr-o cale alternativă, non-inflamatorie, deschidem noi posibilități pentru îmbunătățirea naturală a sănătății animalelor, fără efectele nedorite ale unei inflamații excesive”, a declarat Shahriar Behboudi, profesor de imunologie la Bristol Veterinary School și autorul principal al studiului.

Rezistența la antimicrobiene complică controlul bolilor

Autorii studiului subliniază și presiunea tot mai mare exercitată de bolile bacteriene asupra sectorului avicol.

„Răspândirea tot mai mare a bolilor în rândul găinilor reprezintă un motiv de îngrijorare. Bolile bacteriene provoacă probleme semnificative pentru sănătatea și bunăstarea păsărilor, generând pierderi economice grave și putând perturba lanțul alimentar”, a declarat Dr. James Adams, cercetător în cadrul School of Veterinary Medicine de la University of Surrey și primul autor al studiului.

Acesta a adăugat că rezistența la antimicrobiene face mai dificilă gestionarea bolilor la păsările de curte și că este necesară dezvoltarea unor metode noi pentru controlul infecțiilor bacteriene.

Posibile strategii pentru reducerea utilizării antibioticelor

Autorii consideră că rezultatele oferă un cadru pentru dezvoltarea unor sisteme de creștere a păsărilor care să utilizeze mai mult mecanisme naturale de protecție împotriva bolilor.

Păsările de curte reprezintă o sursă importantă de hrană la nivel global, iar protejarea efectivelor împotriva bolilor cu ajutorul unor compuși metabolici naturali ar putea contribui la securitatea alimentară și la dezvoltarea unor sisteme agricole mai sustenabile.

Cercetătorii speră că rezultatele vor contribui la dezvoltarea unor strategii de menținere a sănătății intestinale care să poată fi utilizate în agricultura de zi cu zi, cu scopul de a îmbunătăți bunăstarea animalelor și de a reduce dependența de antibiotice.

Articol: James R Adams et al, Innate immune reprogramming of chicken macrophages by sodium butyrate enhances reactive oxygen species–mediated antimicrobial responses in vitro, The Journal of Immunology (2026). DOI: 10.1093/jimmun/vkag209

Sursa: phys.org