Resumen:
La industria porcina chilena es la tercera en consumo per cápita y sexta en el ranking
internacional de exportaciones. Esta producción ha bajado debido a una disminución
del peso de faena, debido, principalmente, a enfermedades infecciosas que afectan
la capacidad reproductiva de las hembras y el crecimiento y engorde de los lechones.
Los lechones en destete sufren una inmuno-depresión transitoria debido a la
interrupción de suministro de anticuerpos que la madre les proporciona a través de la
leche, lo que se agrava con un cambio en la alimentación y alteraciones de la
jerarquía del grupo. Los lechones inmunodeprimidos presentan un bajo número de
leucocitos, lo que conduce a una respuesta inmune débil frente a patógenos. Esta
deficiencia en la respuesta a patógenos aumenta su susceptibilidad a infecciones
principalmente del tipo entéricas que afectan su crecimiento y desarrollo. Una posible
solución a este problema es utilizar biomoléculas estimuladoras del sistema inmune,
que mejoren la defensa a infecciones, mejorando así el desempeño en la etapa de
engorde y crecimiento.
En el presente trabajo proponemos fortalecer el sistema inmune de los lechones al
destete, generando un estado de “alerta inmunológica”, mediante la inmunoestimulación basada en la interleuquina 18. Esta citoquina se expresa principalmente
en macrófagos y CDs, que la secretan al medio donde une su receptor IL-18R
presente en linfocitos T, linfocitos B, células NK y macrófagos. La unión ligandoreceptor genera la activación transcripcional de genes que codifican para citoquinas
pro-inflamatorias como IFN-γ, TNF-α y GM-CSF, cuyos efectos incluyen la activación
de linfocitos T CD4+ Th1 y Th2, activación y reclutamiento de macrófagos, activación
de linfocitos B, células NK y CDs, generando una respuesta inmune celular proinflamatoria y citotóxica. Además, la expresión de la IL-18 en células epiteliales
intestinales está asociada directamente a la inmunidad mucosal, siendo una
molécula relevante para garantizar la protección frente a infecciones intestinales. Para obtener moléculas con aplicaciones terapéuticas o profilácticas se utilizan
diferentes sistemas de expresión recombinante, siendo los de uso más común la
bacteria E. coli y la levadura P. pastoris. La mayoría de las proteínas heterólogas
producidas en E. coli se expresan formando cuerpos de inclusión, que son
agregados insolubles de proteínas. Para obtener la molécula biológicamente activa,
ésta se debe solubilizar y renaturar, lo que puede afectar en la estructura terciaria y
su actividad biológica. La ventaja que tiene P. pastoris es que puede secretar
proteínas solubles al medio de cultivo, lo que garantiza un correcto plegamiento de la
molécula y así su actividad biológica.
El objetivo de este trabajo fue comparar la actividad inmuno-estimuladora de dos
variantes del IL-18 porcina expresada en E. coli o en P. pastoris, utilizando modelos
in vitro de linfocitos porcinos y cerdos tratados directamente con las biomoléculas
generadas. Determinamos que, si bien ambas moléculas inducen la expresión de
marcadores pro-inflamatorios del sistema inmune en ambos modelos in vivo e in
vitro, la IL-18 porcina expresada en P. pastoris tiene un efecto significativamente
mayor, comparada a la variante producida en E. coli. Con estos resultados
proponemos que una formulación basada en la IL-18 porcina expresada en P.
pastoris podría aplicarse en el ciclo productivo porcino durante la etapa de destete,
generando un estado de alerta inmunológica en los animales, con un efecto
profiláctico para atenuar la incidencia de enfermedades infecciosas en los lechones.