Valutazione d'impatto di diversi integratori sull'espressione genica correlata al sistema immunitario nelle capre da latte

La salute immunitaria delle capre è strettamente legata alle pratiche di allevamento e alla qualità dell’alimentazione. Studi recenti evidenziano come nutrienti con proprietà antiossidanti, come selenio e vitamina E, possano rafforzare le difese naturali e ridurre l’infiammazione. In combinazione con composti bioattivi, questi elementi offrono nuove prospettive per migliorare benessere e produttività negli allevamenti. Di seguito l'approfondimento.

Il sistema immunitario delle capre, come quello di tutti gli animali da produzione, è essenziale per mantenerne la salute e la produttività. Tuttavia, alcune ricerche hanno dimostrato che le pratiche intensive di allevamento da latte possono causare stress ossidativo e indebolire il sistema immunitario dei ruminanti. L'alimentazione svolge un ruolo significativo nella regolazione della funzione immunitaria e nella riduzione dell'infiammazione. Tra i componenti nutrizionali, il selenio (Se) e la vitamina E (VitE) sono noti per le loro proprietà antiossidanti e possono attivare il sistema immunitario quando sono inclusi nella dieta a livelli superiori al fabbisogno di base.

L'integrazione alimentare con VitE durante il periodo di transizione può aiutare i globuli bianchi bovini a mantenere una corretta funzione, anche quando le vacche si trovano in un bilancio energetico negativo. Inoltre, la VitE aiuta a prevenire l'infiammazione e riduce il rischio di infezioni nei vitelli, mentre il Se rafforza il sistema immunitario partecipando alla regolazione delle risposte immunitarie e dell'infiammazione cronica, come dimostrato in varie colture cellulari e modelli animali.

Tuttavia, i loro effetti variano a seconda della forma in cui vengono somministrati e dei parametri immunitari specifici valutati. Inoltre, i lignani bioattivi presenti nella farina di sesamo (SM) possiedono proprietà antiossidanti e antinfiammatorie e la loro combinazione con Se e VitE può esercitare effetti complementari o sinergici sul sistema immunitario, modulando contemporaneamente molteplici vie antiossidanti e immunitarie.

Anche i sottoprodotti dei semi di sesamo, come la farina di sesamo (SM), hanno attirato l'attenzione per i loro alti livelli di composti antiossidanti naturali, in particolare lignani come sesamolo, sesaminolo, sesamina e sesamolina. Recenti studi hanno esaminato l'impatto dell'inclusione di SM nella dieta delle capre, indicando potenziali miglioramenti nel loro stato ossidativo grazie alla presenza di lignani. Inoltre, i lignani hanno diversi effetti benefici sull'immunità delle capre, poiché sono noti per le loro proprietà antinfiammatorie. I glucosidi sesaminolici hanno soppresso profondamente la produzione di ossido nitrico e specie reattive dell'ossigeno indotta dai lipopolisaccaridi, nonché l'espressione del fattore nucleare kappa B (NF-κB) e della cicloossigenasi-2 negli astrociti di ratto in coltura. Inoltre, la sesamina ha inibito la produzione di citochine pro-infiammatorie, come l'interleuchina-1β (IL1B), l'interleuchina-6 (IL6) e il fattore di necrosi tumorale alfa (TNFA), promuovendo al contempo la produzione di citochine antinfiammatorie, come l'interleuchina-10 (IL10).

In uno studio precedente abbiamo osservato un potenziale effetto sinergico della combinazione di SM, VitE e Se sul sistema antiossidante delle capre, che è strettamente interconnesso con il sistema immunitario. Questo effetto è probabilmente dovuto alla loro quantità e alla loro modalità d'azione diversa e complementare (azione generale come donatori di elettroni e inibitori degli enzimi ossidativi, integrazione nelle membrane cellulari e attività coenzimatica).

Tuttavia, anche se l'effetto individuale di SM, VitE e Se sul sistema immunitario sia stato ben studiato, il loro impatto e/o la loro combinazione sull'immunità innata degli animali da produzione rimane poco esplorato.

Pertanto, questo studio mira a indagare gli effetti dell'inclusione nella dieta di SM da solo o in combinazione con VitE, o Se, o VitE e Se contemporaneamente, sul livello di espressione di geni chiave selezionati relativi all'immunità innata, in particolare nelle cellule mononucleate del sangue periferico e nei granulociti delle capre da latte. Più specificamente:

1. Recettori di riconoscimento dei pattern e adattatori di segnalazione (NLRC3: recettore simile a NOD, TLR4: recettore simile a Toll, MYD88: risposta primaria di differenziazione mieloide 88, TRIF: adattatore contenente dominio TIR che induce interferone β, TRAF3: fattore 3 associato al recettore TNF),

2. Molecole di segnalazione chiave/chinasi (NF-κB: fattore nucleare kappa B, MAPK1: proteina chinasi-1 attivata da mitogeni, CHUK: chinasi elica-ansa-elica ubiquitaria),

3. Citochine (IL1A: interleuchina 1 alfa, IL1B: interleuchina 1 beta, TNFA: fattore di necrosi tumorale alfa, TNFB: fattore di necrosi tumorale beta, IL2: interleuchina 2, IL6: interleuchina 6, IL10: interleuchina 10, IFNG: interferone gamma),

4. Chemochine/molecole chemiotattiche (CCL5: ligando chemochinico con motivo C-C 5, IL8: interleuchina 8, CXCL16: ligando chemochinico (motivo C-X-C) 16),

5. Fattori di trascrizione/regolatori (STAT3: Trasduttore di segnale e attivatore della trascrizione 3, IRF3: Fattore regolatore dell'interferone 3, IRF5: Fattore regolatore dell'interferone 5, JUND: Fattore di trascrizione JunD),

6. Risposta allo stress/Altre molecole funzionali (HMOX1: Emossigenasi-1).

Conclusione e possibili sviluppi dello studio

Questo studio suggerisce un possibile coinvolgimento dell'IRF3 nella downregulation dell'espressione genica infiammatoria dipendente dall'NF-κB, come l'IL-1B, nelle cellule mononucleate delle capre quando gli animali sono stati alimentati con una dieta che includeva SM combinato con Se organico e vitE.

Questo meccanismo regolatorio non è stato osservato nei granulociti, nonostante il loro ruolo di primi risponditori alle infezioni e allo stress cellulare, almeno con i livelli di lignani, Se e vitE utilizzati in questo studio. Inoltre, l'inclusione di SM non ha influenzato l'espressione di TNFA né nelle cellule mononucleate né nei granulociti.

Nel complesso, questi risultati suggeriscono che i composti antiossidanti alimentari, come i lignani, la vitamina E e il selenio, potrebbero esercitare effetti immunomodulatori e antistress benefici, potenzialmente più evidenti in condizioni di infezione, infiammazione e produzione di citochine indotta da stress ossidativo, condizioni non testate nel presente studio.

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Fonti: Il presente articolo è un estratto della pubblicazione intitolata "Evaluating the impact of sesame meal, vitamin E, and selenium on immune-related gene expression in dairy goats", disponibile sull'Italian Journal of Animal Science al seguente link: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/1828051X.2025.2583350