Análisis de los Efectos Generados por Mezclas Herbales Sobre la Respuesta Inmunitaria Innata, Salud y Rendimiento Productivo

Abstract

Las plantas A. indica, P. niruri, P. emblica, O. tenuiflorum, T. cordifolia y W. somnifera a través de diferentes productos herbales han sido utilizadas para hacer más eficientes las respuestas de células pertenecientes al sistema inmunitario innato y para generar efectos positivos en la salud y rendimiento productivo de animales. En células de la respuesta inmunitaria innata (RII) al ser expuestas previamente con productos herbales de estas plantas, aumentan y mejoran sus respuestas al ser desafiadas con agentes infecciosos. En animales tras su administración en la dieta, generan efectos positivos en las ganancias de peso y reducen el número de casos de neumonías y diarreas. En este proyecto de investigación se utilizaron dos mezclas herbales. La mezcla herbal conformada con O. tenuiflorum, P. emblica, T. cordifolia y W. somnifera fue estudiada y analizada para evaluar sus efectos sobre la modificación de la expresión de genes que pertenecen a procesos y vías biológicas relacionados a la RII. La mezcla conformada con P. niruri y A. indica se introdujo en la dieta de becerras, para evaluar sus efectos en el rendimiento productivo y en su salud. Mezcla herbal O. tenuiflorum, P. emblica, T. cordifolia y W. somnifera. Primer ensayo. Se administró la mezcla herbal en ratones a través de un extracto acuoso (16 mg/ml) por vía intraperitoneal (i.p.) por 5 h de exposición. Al grupo control se le administró solución PBS. Tras las 5 h de exposición se extrajo ARN para realizar un análisis de microarreglos y valorar el cambio de expresión genética entre el grupo tratamiento y control. Con el total de genes diferencialmente expresados (GED) con base a sus funciones biológicas fueron agrupados en procesos y vías biológicas. Con ayuda de DAVID se agruparon en procesos celulares los GED a través de un análisis de sobrerrepresentación de procesos biológicos. Se analizó una sobrerrepresentación de vías biológicas a través de un análisis de enriquecimiento funcional basado en GO y KEGG utilizando la herramienta de ORA, y se realizó una Red de Enriquecimiento Funcional utilizando categorías de Respuesta inmunitaria de las enciclopedias de GO, KEGG, Reactome pathways y WikiPathways. Segundo ensayo. La mezcla herbal se administró en la dieta de ratones con las dosis 0, 1, 2 y 3 g/kg por 50 días. Se extrajo ARN de cada grupo para cuantificar la expresión genética de Ctsc por RT-PCR. Se analizaron las diferencias significativas y se probó un efecto lineal y cuadrático con las dosis utilizadas. En los resultados obtenidos, los GED fueron clasificados en procesos biológicos relacionados a la homeostasis, estimulación, activación, comunicación y proliferación celular. En la sobrerrepresentación de vías biológicas, los GED se agruparon en vías relacionadas hacia la formación y restructuración de lisosomas, canales iónicos y receptores de células de la RII. En la red de enriquecimiento los GED conformaron interacciones hacia el desarrollo, activación y diferenciación de leucocitos. Y una interacción entre Ap3b1, Rab20, Mst1, Tlr2 y Ctsc. Esta interacción está relacionada con la formación y restructuración de lisosomas (Ap3b1, Ctsc), unión fagosoma-lisosoma (Rab20), comunicación intracelular e intercelular para la activación de células de la RII (Ctsc y Mst1) y síntesis de uno de los receptores de reconocimiento de PAMPs (Tlr2). En los ratones tratados con la mezcla herbal a través de su dieta. Las dosis 1, 2 y 3 g/kg aumentaron significativamente la expresión genética de Ctsc. La dosis 3 g/kg presentó una declinación en la expresión en comparación a las dosis 1 y 2 g/kg lo que generó una regresión cuadrática, pero sin afectar negativamente el crecimiento de los ratones. Se considera que los compuestos de la mezcla herbal ya sea por vía intraperitoneal (i.p.) o a través de la dieta tienen la capacidad de modificar la expresión de genes pertenecientes de procesos y vías biológicas relacionadas a la activación células de la RII, particularmente asociados a comunicación intra e intercelular para, síntesis de receptores para reconocimiento de PAMPs y canales iónicos, y a vías biológicas de formación y restructuración de lisosomas, estructuras que podrán ser funcionales para la degradación de agentes infecciosos por fagocitosis. Condiciones que pueden ser útiles para que células de la RII puedan combatir con una mayor eficiencia a agentes infecciosos. Mezcla herbal A. indica y P. niruri en becerras en crecimiento. Se introdujo en su dieta con las dosis de 0, 2, 3 y 4 g/d por 65 días. Se registraron parámetros productivos y de salud. Los datos obtenidos se analizaron sus diferencias significativas y se probaron los efectos lineales y cuadráticos de las dosis utilizadas. El aumento de la dosis de mezcla herbal redujo linealmente el peso corporal final, la ganancia de peso corporal y la ingesta diaria de iniciador para terneros, aunque mejoró la conversión alimenticia. Los análisis de sangre mostraron que el hematocrito y la hemoglobina aumentaron cuadráticamente. El número de neutrófilos segmentados aumentó linealmente. Una tendencia se observó en el aumento de monocitos. Por último, el número de casos de neumonía disminuyó cuadráticamente. La mezcla herbal A. indica y P. niruri mejora la eficiencia alimenticia y el estado de salud de los terneros, al disminuir las neumonías y al aumentar células pertenecientes a la RII. Las mezclas herbales O. tenuiflorum, P. emblica, T. cordifolia y W. somnifera, y A. indica y P. niruri con diferentes dosis y vías de administración, modifican la expresión de genes que pertenecen a procesos y vías biológicas relacionadas a la respuesta inmunitaria innata, y mejoran el estado de salud de las becerras, al reducir la presencia de enfermedades respiratorias y aumentar células de la RII, además, mejora la conversión alimenticia, respectivamente.