https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17730
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Type: | Dissertação |
Title: | Avaliação das alterações histopatológicas pós desafio com Escherichia coli patotipo STEC/ETEC em bezerros tratados por via oral com biopolímero imunomodulador |
Author: | Leite, Fatima Fernandes Caldoncelli |
First Advisor: | Brandão, Humberto de Mello |
Co-Advisor: | Reis Junior, Janildo Ludolf |
Referee Member: | Rocha, Vinícius Novaes |
Referee Member: | Ferrante, Marcos |
Resumo: | Biopolímeros são moléculas que tem como fonte organismos vivos. As beta- glucanas são um grupo de biopolímeros que estão entre os principais componentes estruturais da parede celular dos fungos, leveduras, plantas e algumas bactérias, sãochamadas modificadores de resposta biológica (BRM) e tem ação imunomoduladora. A susceptibilidade de bezerros no período de desmame à infecções coloca em riscoa saúde do rebanho bem como a humana por se tornar um reservatório de agentes nocivos. O uso frequente de antibióticos leva a resistência antimicrobiana e ao difícil controle das infecções. A busca por novos produtos que possibilitem o menor uso de antibióticos traz benefícios e impactos econômico e ambiental positivos. Através desteestudo pretendeu-se avaliar a ação da beta-glucana sobre o sistema imunológico de bezerros, observando as alterações histopatológicas nos órgãos após infecção via oral pela STEC/ETEC. O experimento é um delineamento do tipo estudo clínico em paralelo com 6 repetições por tratamento e um grupo controle. Foram administrados aos grupos de bezerros lactentes quatro níveis de doses orais de betaglucanadurante 28 dias após os quais, os animais foram desafiados com STEC/ETEC. No quinto dia após a infecção experimental seis animais de cada tratamento foram sacrificados para coleta de tecidos para análises histológicas. Baseado nas alteraçõesencontradas no trato gastrointestinal, pode-se afirmar que a administração diária 12 mg/kg de peso vivo de beta-glucana para bezerros lactentes foi efetiva na redução daintensidade das lesões causadas por uma infecção induzida com 1010 UFC de E. coli(STEC/ETEC). O mecanismo pelo qual esse efeito ocorreu não foi avaliado. Todavia,embasado na literatura científica e nos achados de aumento da frequência microabscessos, atribui-se esse efeito ao estímulo do sistema imune. Por outro lado, animais que receberam doses diárias mais elevadas de beta-glucana (i.e. 36, 60 e 84 mg/kg de peso vivo) apresentaram intensidade das lesões causadas por uma infecçãoinduzida com 1010 UFC de E. coli (STEC/ETEC) semelhantes ao grupo controle. Em comparação ao tratamento com grupo 1, o mecanismo pelo qual doses diárias maiores de betaglucana resultam em redução na capacidade de resposta frente a desafio de E. coli não foi avaliado, contudo hipotetizar que a sobredosagem de betaglucana gere uma resposta imune exacerbada, que em conjunto com a E. coli aumente as lesões teciduais; ou que a sobredosagem de beta-glucana induza a umadiscreta imunossupressão dos animais dos grupos 2, 3 e 4 em relação aos animais do grupo 1, igualando a capacidade de resposta dos grupos 2, 3 e 4 ao grupo controle. Estudos futuros à luz de técnicas apuradas de análises biológicas da produção e expressão gênica de citocinas e receptores da resposta imunológica como TLR4, conjuntamente com dados clínicos e morfológicos poderão explicar e confirmar as hipóteses aqui tratadas. |
Abstract: | Biopolymers are molecules that come from living organisms. Beta-glucans are a group of biopolymers that are among the main structural components of the cell walls of fungi, yeast, plants and some bacteria. They are called biological response modifiers (BRM) and have an immunomodulatory action. The susceptibility of calves during the weaning period to infections puts the herd's health as well as human health at risk by becoming a reservoir of harmful agents. The frequent use of antibiotics leads to antimicrobial resistance and difficult infection control. The search for new products thatallow for less use of antibiotics brings benefits and positive economic and environmental impacts. This study aimed to evaluate the action of beta-glucan on the immune system of calves, observing histopathological changes in the organs after oral infection by STEC/ETEC. The experiment is a parallel clinical study design with 6 replications per treatment and a control group. Groups of suckling calves were administered four oral dose levels of beta-glucan for 28 days after which the animals were challenged with STEC/ETEC. On the fifth day after experimental infection, six animals from each treatment were sacrificed to collect tissues for histological analysis.Based on the changes found in the gastrointestinal tract, it can be stated that the dailyadministration of 12 mg/kg of live weight of beta-glucan to suckling calves was effectivein reducing the intensity of lesions caused by an infection induced with 1010 CFU of E.coli (STEC/ETEC). The mechanism by which this effect occurred has not been evaluated. However, based on scientific literature and findings of increased frequencyof microabscesses, this effect is attributed to stimulation of the immune system. On theother hand, animals that received higher daily doses of beta-glucan (i.e. 36, 60 and 84mg/kg of body weight) showed intensity of the lesions caused by an infection induced with 1010 CFU of E. coli (STEC/ETEC) similar to the control group. In comparison to treatment with group 1, the mechanism by which higher daily doses of beta-glucan result in a reduction in the capacity to respond to E. coli challenge has not been evaluated, however it is hypothesized that beta-glucan overdose generates an exacerbated immune response, which in together with E. coli increases tissue damage;or that the beta- glucan overdose induces a slight immunosuppression of the animals in groups 2, 3 and 4 in relation to the animals in group 1, equaling the response capacity of groups 2, 3 and 4 to the control group. Future studies using refined techniques for biological analysis of the production and gene expression of cytokines and immune response receptors such as TLR4, together with clinical and morphological data, will be able to explain and confirm the hypotheses discussed here. |
Keywords: | Beta glucana Imunomodulação Diarreia Escherichia coli Histopatologia Beta glucan Immunomodulation Diarrhea Histopathology |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
Institution Initials: | UFJF |
Department: | ICB – Instituto de Ciências Biológicas |
Program: | Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia |
Access Type: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17730 |
Issue Date: | 1-Apr-2024 |
Appears in Collections: | Mestrado em Ciências Biológicas - Imunologia e Doenças Infecto - Parasitárias/Genética e Biotecnologia (Dissertações) |
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