Una composición que comprende una combinación de β-glucano,

glucomanano, β-1,3(4)-endoglucanohidrolasa, diatomita calcinada y un mineral de arcilla; para uso para potenciar la función inmune innata en especies animales no humanas y reducir por ello la susceptibilidad a una infección

CAMPO DEL INVENTO

Esta descripción se refiere a métodos y composiciones para la potenciación de la función inmune en especies mamíferas y aviares.

FUNDAMENTO DEL INVENTO

El sistema inmune consiste en dos características generales. Estas son: 1) el sistema inmune innato y 2) el sistema inmune adaptativo (mediado por anticuerpos). El sistema innato representa la primera línea de defensa contra un patógeno invasor (sea bacteriano o sea fúngico) y proporciona al sistema inmune adaptativo el tiempo suficiente (3-5 días) para que genere anticuerpos que se utilicen para "luchar" contra los patógenos. Aunque los sistemas innato y adaptativo a menudo se describen separadamente, actúan en tándem intentando secuestrar y neutralizar el reto de un patógeno.

El sistema inmune innato. El sistema inmune innato consiste en varios componentes interesantes. Sus aspectos incluyen:

1. Barreras físicas y químicas contra los patógenos, proporcionadas por el epitelio, el ácido gástrico y las enzimas digestivas.

2. Células que engullen y digieren patógenos invasores (por ejemplo, neutrófilos).

3. Receptores sobre la superficie de estas células que reconocen y se unen a patógenos.

4. Moléculas de señalización (por ejemplo, quimiocinas y citocinas) que comunican sitios de infección y regulan la expresión de genes inmunes.

Neutrófilos. Los neutrófilos se encuentran entre las células más importantes del sistema inmune innato. Son las primeras células que llegan a un sitio de infección. En los mamíferos, hay miles de millones de neutrófilos de los que aproximadamente la mitad circulan libremente por la sangre (Burton y Erskine, 2003). Los restantes se mantienen como reserva en la médula ósea, donde se forman. Los neutrófilos expresan en sus membranas una proteína ligante extracelular denominada "selectina L" (también denominada CD62L). El papel de la selectina L es interaccionar débilmente con la pared de células endoteliales para permitir de este modo que el neutrófilo "ruede" a lo largo de la pared de un vaso sanguíneo y "controle" la pared celular en cuanto a la presencia de señales que indiquen una infección local (Figura 1). La presencia de patógenos en tejidos periféricos causa la liberación de productos químicos locales que luego señalan la existencia de una infección a un neutrófilo rodante. En respuesta a estas señales, se desprende la selectina L de la superficie del neutrófilo (véase la Figura 1) y se expresan otras moléculas más adhesivas en la superficie de éste. Estas moléculas "pegan" esencialmente el neutrófilo al vaso sanguíneo adyacente al sitio de la infección. El neutrófilo activado migra luego a través de la pared de las células endoteliales, hacia el patógeno invasor. El neutrófilo produce interleucina 1º como una citocina proinflamatoria. Ésta ayuda mediando en la inflamación y facilitando la contención de los patógenos invasores. Durante la migración de los neutrófilos, señales químicas que se originan en el sitio de la infección (tales como el TNF-º y el interferón º) activan el neutrófilo para que se convierta en una "célula asesina" madura. El neutrófilo maduro migra hacia el sitio de la infección, donde interacciona con patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs; del inglés, pathogen-associated molecular patterns), presentes en la superficie de los patógenos, a través de varios tipos de receptores. Estos receptores se expresan en la superficie del neutrófilo e incluyen los siguientes tipos bien identificados (Figura 2):

a-CD18 y CD14

b-Receptores de tipo Toll (TLR; del inglés, Toll-like receptors)

c-C3b y C3bi (factores del complemento)

d-Fc

Unión de neutrófilos a patógenos por medio de receptores. Tanto el receptor CD14 como el CD18 se unen al lipopolisacárido (LPS), una estructura polisacárida común asociada con las membranas de bacterias Gram negativas. Además, los neutrófilos expresan receptores de tipo Toll (TLRs) que reconocen y se unen a estructuras adicionales asociadas con patógenos. Hasta la fecha se han identificado diez receptores de tipo Toll diferentes en mamíferos (Figura 2 y Tabla 1). Los TLRs desempeñan un papel crítico en la inmunidad innata precoz hacia los patógenos invasores al sensibilizar microorganismos. Estos receptores evolutivamente conservados reconocen unos motivos estructurales muy conservados sólo expresados por patógenos microbianos, llamados patrones moleculares asociados con patógenos (PAMPs; Invivogen, 2004). La estimulación de TLRs por PAMPs inicia una cascada de señalización que afecta a diversas proteínas, tales como MyD88 e IRAK (Figura 2). Esta cascada de señalización conduce a la activación del factor de transcripción NF-ºB, que provoca la secreción de citocinas que dirigen la respuesta inmune adaptativa (es decir, mediada por anticuerpos). Los TLRs se expresan predominantemente en tejidos implicados en la función inmune, tales como el bazo y los leucocitos de sangre periférica, así como en aquellos expuestos al ambiente externo, tales como el pulmón y el tracto gastrointestinal. Se han caracterizado diez TLRs de ser humano y nueve de ratón, de siete de los cuales se han identificado sus ligandos. Por ejemplo, el TLR2 es esencial para el reconocimiento de una diversidad de PAMPs, incluyendo lipoproteínas peptidoglicano y ácidos lipoteicoicos bacterianos. El TLR3 está implicado en el RNA de doble cadena derivado de virus. El TLR4 es predominantemente activado por el lipopolisacárido. El TLR5 detecta la flagelina bacteriana, y el TLR9 es necesario para la respuesta al DNA CpG no metilado (Tabla 1). Recientemente, se mostró que TLR7 y TLR8 reconocen moléculas antivíricas sintéticas. Estos receptores son elementos esenciales en la defensa del huésped frente a los patógenos al activar la inmunidad innata (Invivogen, 2004).

TLRs bovinos. Se han completado relativamente pocos estudios sobre PAMPs con células bovinas. Hasta la fecha, se ha comunicado que células inmunes bovinas contienen TLR2 y TLR4 (Werling et al., 2004). Se ha informado sobre polimorfismos en el TLR4 bovino que pueden determinar una susceptibilidad a la enfermedad respiratoria bovina y la enfermedad de Johne (White et al., 2003).

C3b y C3bi son componentes de la cascada del complemento, mientras que el receptor de Fc se une a la "región constante" de los anticuerpos. Por lo tanto, los patógenos que están revestidos con factores del complemento o con anticuerpo (es decir, patógenos que están opsonizados) son también reconocidos por neutrófilos activados y son posteriormente fagocitados. En otras palabras, los neutrófilos activados poseen varios medios por los cuales reconocen patógenos (Tabla 1).

Fagocitosis y muerte. La unión de los neutrófilos (y otras células fagocíticas) a los marcadores de la superficie celular de los patógenos a través de estos receptores permite entonces a la célula fagocítica engullir el patógeno invasor y "matarlo" (Figura 3). Actualmente se conocen dos mecanismos para "matar". Estos incluyen: 1) un estallido oxidativo, por el que el fagocito expresa especies oxigenadas reactivas que destruyen el patógeno fagocitado, y 2) una fusión del patógeno engullido con una estructura de tipo lisosoma para formar un "fagosoma". El fagosoma es rico en enzimas digestivas que median en la digestión completa de los patógenos.

Infecciones comunes. Las especies mamíferas y aviares son continuamente estimuladas por patógenos en el tracto gastrointestinal y en el pulmón. Estos son sitios importantes para neutrófilos residentes, en los que se minimiza la invasión de los patógenos. Además, la glándula mamaria de los mamíferos representa un sitio para la estimulación de patógenos. En todas las infecciones, el sistema inmune innato desempeña un papel inicial esencial en la lucha contra la estimulación inmune inicial. El sistema innato es esencial para permitir que el sistema adaptativo (mediado por anticuerpos) se desarrolle y monte una respuesta inmune más específica y dirigida.

Cooperación entre los sistemas inmunes innato y adquirido en los rumiantes. Los anticuerpos que son específicos para un patógeno invasor escapan a un sitio de infección para optimizar el aclaramiento de un patógeno. Los individuos con un elevado título contra un antígeno específico son capaces de distribuir estos anticuerpos al sitio de infección a través de un endotelio que hace agua (que surge de una respuesta inflamatoria). La llegada de anticuerpos reactivos (es decir, IgG2)... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende una combinación de º-glucano, glucomanano, º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa, diatomita calcinada y un mineral de arcilla; para uso para potenciar la función inmune innata en especies animales no humanas y reducir por ello la susceptibilidad a una infección.

2. La composición de la Reivindicación 1, en que se potencia el sistema inmune innato en especies mamíferas y aviares, preferiblemente en especies mamíferas y aviares inmunosuprimidas.

3. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1 y 2, en que la administración de la composición da lugar a un cambio de los índices de la función inmune innata seleccionado del grupo que consiste en un aumento de la función de los neutrófilos, un aumento de los niveles de expresión de la selectina L de neutrófilo, un aumento de los niveles de expresión de interleucina 1º y una reducción de la carga de patógenos, y combinaciones de los mismos.

4. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-4, mezclada en alimentos o piensos de las especies animales no humanas.

5. La composición de la Reivindicación 1, en que la combinación de º-glucano, glucomanano, º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa, diatomita calcinada y un mineral de arcilla es para uso en la inhibición del crecimiento fúngico en los productos de digestión de las especies animales no humanas.

6. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 2-5, en que las especies mamíferas incluyen todos los animales rumiantes, incluyendo preferiblemente el ganado lechero, el ganado para carne y las ovejas, y/o las especies aviares incluyen las especies de aves de corral usadas en la producción comercial de las granjas.

7. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-6, en que el mineral de arcilla es montmorillonita, bentonita, aluminosilicato, arcillas de zeolita, o mezclas de los mismos.

8. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-7, en que la º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa se produce a partir de una fermentación sumergida de Trichoderma longibrachiatum.

9. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-8, en que el º-glucano y el glucomanano proceden de la cocción y la autolisis enzimática de las paredes celulares de levaduras Gram positivas del género Saccharomyces, y, preferiblemente, el º-glucano y el glucomanano proceden de la cocción y la autolisis enzimática de las paredes celulares de levaduras Gram positivas de Saccharomyces cerevisiae.

10. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-9, en que la diatomita se calcina a una temperatura mínima de 900 °C.

11. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-10, en que la composición comprende entre 15% y 40% de diatomita, entre 50% y 81% de mineral de arcilla, entre 1,0% y 5,0% de º-glucano, entre 0,05% y 3,0% de º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa y entre 1% y 8% de glucomanano.

12. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-11, en que la composición comprende entre 20% y 30% de diatomita, entre 60% y 75% de mineral de arcilla, entre 1,0% y 3,5% de º-glucano, entre 0,1% y 3,0% de º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa y entre 1,0% y 6,0% de glucomanano.

13. Una composición que comprende una combinación de º-glucano, glucomanano, º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa, diatomita calcinada y un mineral de arcilla para uso en la potenciación de la función inmune o para uso en el tratamiento del crecimiento de mohos patógenos en un animal no humano seleccionado de entre especies mamíferas o aviares, potenciando por ello la función inmune para reducir la susceptibilidad a una infección en el animal o inhibiendo por ello el crecimiento de mohos en los productos de digestión que atraviesan el animal para reducir la susceptibilidad a una colonización micótica del tracto digestivo o a micosis invasivas.

14. La composición de la Reivindicación 13, en que la cantidad de la composición incorporada a la dieta del animal comprende entre el 0,0125% y el 5% en peso de la ingesta diaria de los animales.

15. La composición de la Reivindicación 13 ó 14, en que las especies de moho infectivas incluyen al menos una de Aspergillus, Aureobasidium, Candida, Eurotium, Fusarium, Mucor, Penicillium, Rachiborskiomyces y otros géneros que comprende la clasificación taxonómica fúngica.

16. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 13-15, en que las especies mamíferas incluyen todos los animales rumiantes, incluyendo preferiblemente el ganado lechero, el ganado para carne y las ovejas, y/o las especies aviares incluyen las especies de aves de corral usadas en la producción comercial de las granjas.

17. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 13-16, en que el mineral de arcilla es arcilla de montmorillonita, bentonita, aluminosilicato o zeolita, o mezclas de las mismas.

18. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 13-17, en que la º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa se produce a partir de una fermentación sumergida de Trichoderma longibrachiatum.

19. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 13-18, en que el º-glucano y el glucomanano proceden de la cocción y la autolisis enzimática de las paredes celulares de levaduras Gram positivas del género Saccha

5 romyces, y, preferiblemente, el º-glucano y el glucomanano proceden de la cocción y la autolisis enzimática de las paredes celulares de levaduras Gram positivas de Saccharomyces cerevisiae.

20. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-9, en que la diatomita se calcina a una temperatura mínima de 900 °C.

21. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-10, en que la composición comprende entre 15% y

10 40% de diatomita, entre 50% y 81% de mineral de arcilla, entre 1,0% y 5,0% de º-glucano, entre 0,05% y 3,0% de º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa y entre 1% y 8% de glucomanano.

22. La composición de cualquiera de las Reivindicaciones 1-11, en que la composición comprende entre 20% y 30% de diatomita, entre 60% y 75% de mineral de arcilla, entre 1,0% y 3,5% de º-glucano, entre 0,1% y 3,0% de º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa y entre 1,0% y 6,0% de glucomanano.

15 23. Un método para preparar una composición de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1-12 ó 13-22.

24. Uso de una composición que comprende una combinación de º-glucano, glucomanano, º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa, diatomita calcinada y un mineral de arcilla en alimentos y piensos para animales.

25. Alimentos y piensos para animales que comprenden una combinación de º-glucano, glucomanano, º-1,3(4)-endoglucanohidrolasa, diatomita calcinada y un mineral de arcilla.