17.4 Evaluación
La evaluación de los cambios en la inmunocompetencia debido a factores ambientales, como el estrés, la nutrición, los tóxicos o los acontecimientos de la historia de la vida (por ejemplo, la muda, la migración, la reproducción), requiere un enfoque sistemático que arroje resultados que predigan la protección del «mundo real» contra las enfermedades infecciosas y neoplásicas. Es importante que la evaluación sea capaz de distinguir entre los cambios positivos en la inmunocompetencia y los posibles cambios adversos, incluyendo la inmunosupresión, la inmunoestimulación adversa, la inmunogenicidad, la hipersensibilidad y la autoinmunidad.
Se ha desarrollado un panel estandarizado de ensayos para evaluar la inmunosupresión debida a los tóxicos. Sin embargo, no se ha comprobado la relevancia de este panel para formas más fisiológicas de inmunomodulación, como las debidas al estrés, la nutrición o los acontecimientos vitales. Una amplia investigación en inmunotoxicología indica que es necesario un amplio abanico de ensayos altamente cuantitativos para predecir la eficacia del sistema inmunitario a la hora de frustrar enfermedades infecciosas y neoplásicas, y que no hay un único ensayo de una función inmunitaria que sea suficiente. El panel inmunotóxico incluye medidas generales de salud (por ejemplo, peso corporal, ingesta de alimentos, recuento diferencial de leucocitos), el peso y la histopatología de los órganos inmunitarios primarios y secundarios, y ensayos funcionales de las respuestas inmunitarias a los antígenos . Los ensayos funcionales que integran los procesos celulares y reguladores responsables de la expresión de los principales brazos de la inmunidad son inicialmente los más informativos. Una vez que se ha obtenido un estudio general del sistema inmunitario, los estudios dirigidos a desentrañar los mecanismos específicos responsables son esclarecedores. El uso de compuestos de referencia (por ejemplo, azatioprina, dexametasona, ciclofosfamida, ciclosporina A) o nutrientes también es importante para las comparaciones entre ensayos, entre laboratorios y entre especies.
Los estudios diseñados para examinar los amplios efectos ambientales sobre la inmunocompetencia, incluyendo el estrés y la dieta, deben incluir medidas de la inmunidad constitutiva e inducible proporcionada por los brazos innato y adaptativo del sistema inmunitario. En principio, los ensayos in vivo son los más apropiados, ya que los cambios en la función inmunitaria suelen ser el resultado de cambios en el entorno hormonal, nutricional y físico al que están expuestos los leucocitos. Además, las curvas dosis-respuesta son cruciales porque los efectos de los nutrientes, los tóxicos y las hormonas no son lineales y a menudo son bifásicos.
Para los ensayos in vivo de las respuestas de los anticuerpos, los antígenos benignos (por ejemplo, la hemocianina de la lapa, los glóbulos rojos de oveja, los patógenos muertos) permiten medir las respuestas inmunitarias independientemente de una infección en curso. El uso de vacunas vivas atenuadas para sondear las defensas inmunitarias está plagado de problemas de interpretación. Una gran respuesta podría deberse a una mayor capacidad de respuesta a la dosis de desafío. Por otro lado, podría deberse a una inmunocompetencia del animal lo suficientemente pobre como para que la dosis de desafío se replique rápidamente, proporcionando un desafío mayor y persistente y, como consecuencia, requiriendo una respuesta más sostenida y vigorosa. No es raro que la inmunomodulación nutricional tenga efectos muy diferentes en la respuesta inmunitaria según se trate de una vacuna viva atenuada o muerta. Estudios exhaustivos en roedores expuestos a sustancias químicas tóxicas indican que los antígenos dependientes de las células T dan mejores resultados en el cribado inicial de la inmunocompetencia que los antígenos independientes de las células T.
Las pruebas in vivo de las respuestas mediadas por células (Th1) son importantes, y en inmunotoxicología se ha adoptado la respuesta de hipersensibilidad de tipo retardado (DTH) a los antígenos de recuerdo. En la inmunología aviar, la lectina PHA se utiliza a veces con este fin, midiendo la cantidad de hinchazón que induce tras la inyección en la membrana de las alas o de los dedos. Sin embargo, el uso de la PHA está plagado de problemas de interpretación porque la hinchazón se debe tanto a la inflamación como a la infiltración de linfocitos. Por lo tanto, no es posible separar las respuestas innatas y las mediadas por los linfocitos T con esta prueba.
Los resultados de los experimentos in vivo a veces pueden explorarse más en cultivos ex vivo de sangre entera diluida . La sangre entera conserva gran parte del entorno nutritivo y hormonal que se encuentra in vivo, mientras que la purificación de los leucocitos seguida de un cultivo en un medio genérico con suero extraño elimina muchos factores reguladores importantes que a menudo impulsan los cambios en la inmunidad. Los experimentos ex vivo son muy sensibles a los cambios en las hormonas del estrés circulantes. Por ejemplo, los efectos inmunosupresores de sólo 30 minutos de estrés agudo son evidentes en la capacidad de la sangre entera para matar Escherichia coli.
La resistencia del huésped a los desafíos con organismos infecciosos es crítica para la evaluación final de la inmunomodulación . Desgraciadamente, este importante paso rara vez se realiza debido a su coste. Cuando se cuantifica la protección, deben utilizarse organismos desafiantes que prueben las respuestas inmunitarias Th1, Th2 e inflamatorias para distinguir la inmunosupresión de un cambio en el énfasis de la respuesta (es decir, la inmunomodulación). En las pruebas de inmunotoxicología en roedores, los compuestos que provocan cambios moderados en los índices de inmunocompetencia no siempre se traducen en cambios en la resistencia a auténticos patógenos. Esto se debe probablemente a la considerable redundancia y solapamiento de los sistemas efectores inmunitarios. A la inversa, no es probable que los compuestos que no producen cambios en las pruebas funcionales de inmunidad afecten a la resistencia a los patógenos o a los tumores.
Por último, la etapa de desarrollo afecta a la sensibilidad del sistema inmunitario a las perturbaciones. El sistema inmunitario en desarrollo es más susceptible a los tóxicos que el del adulto , y en general se piensa que esta situación es cierta en el caso de las deficiencias nutricionales, aunque son pocas las investigaciones que se han centrado en esta comparación en las aves. En el caso de los tóxicos, la exposición durante el desarrollo puede tener efectos cualitativos diferentes (es decir, que se vean afectados distintos parámetros inmunitarios), así como efectos cuantitativos (es decir, la dosis efectiva más baja y la curva dosis-respuesta). Los insultos durante el desarrollo también pueden tener efectos más persistentes, causando a veces una inmunosupresión de por vida.
El estudio de la inmunidad en aves que viven en libertad tiene muchas limitaciones derivadas de las dificultades para capturar y recapturar a los individuos, los artefactos de estrés tras la captura, la especificidad de las especies de los reactivos y el pequeño tamaño de la mayoría de las aves que viven en libertad (véase el capítulo 22). Mantener a las aves en libertad en cautividad impone muchas presiones, como el estrés y una dieta y cría inadecuadas. Incluso 15-30 minutos de estrés en la captura pueden afectar a los índices de inmunidad innata y confundir la interpretación de los resultados. Por lo tanto, es conveniente tomar muestras de las aves rápidamente después de la captura y realizar los ensayos con una sola muestra de sangre.