17.4 Assessment
Assessing changes in immunocompetence because of environmental factors, such as stress, nutrition, toxicants, or life history events (ex., moulting, migration, reproduction), requires a systematic approach that yields results predicting “real world” protection against infectious and neoplastic diseases. É importante que a avaliação seja capaz de distinguir entre mudanças positivas na imunocompetência e mudanças adversas potenciais, incluindo imunossupressão, imunoestimulação adversa, imunogenicidade, hipersensibilidade e auto-imunidade.
Foi desenvolvido um painel padronizado de ensaios para avaliar a imunossupressão devido a tóxicos. No entanto, este painel não foi testado quanto à sua relevância para formas mais fisiológicas de imunomodulação, tais como as devidas a eventos de stress, nutrição ou história de vida. Pesquisas extensivas em imunotoxicologia indicam que uma ampla gama de ensaios altamente quantitativos é necessária para prever a eficácia do sistema imunológico para frustrar doenças infecciosas e neoplásicas, e que não há um único ensaio de uma função imunológica que seja suficiente. O painel imunotóxico inclui medidas gerais de saúde (por exemplo, peso corporal, ingestão de alimentos, contagem diferencial de leucócitos), o peso e histopatologia dos órgãos imunitários primários e secundários, e ensaios funcionais de respostas imunológicas aos antigénios . Os ensaios funcionais que se integram entre os processos celulares e regulamentares responsáveis pela expressão dos principais ramos da imunidade são inicialmente os mais informativos. Uma vez obtido um levantamento geral do sistema imunológico, estudos orientados para desvendar os mecanismos específicos responsáveis são esclarecedores. O uso de compostos de referência (por exemplo, azatioprina, dexametasona, ciclofosfamida, ciclosporina A) ou nutrientes também é importante para comparações inter-ensaio, interlaboratoriais e inter-espécies .
Estudos concebidos para examinar efeitos ambientais amplos sobre a imunocompetência, incluindo stress e dieta, devem incluir medidas de imunidade tanto constitutiva como induzível proporcionadas pelos braços inatos e adaptativos do sistema imunitário. Os ensaios in vivo são inicialmente mais apropriados porque as mudanças na função imunológica são frequentemente o resultado de mudanças no meio hormonal, nutricional e físico ao qual os leucócitos são expostos. Adicionalmente, as curvas de dose-resposta são cruciais porque os efeitos dos nutrientes, tóxicos e hormonais não são lineares e são frequentemente bifásicos .
Para testes in vivo de respostas de anticorpos, antígenos benignos (por exemplo, hemocianina keyhole limpet, glóbulos vermelhos de ovelhas, patógenos mortos) permitem medir as respostas imunológicas independentemente de uma infecção em curso. O uso de vacinas atenuadas vivas para sondar as defesas imunitárias está repleto de problemas de interpretação. Uma grande resposta pode ser devida a uma melhor capacidade de resposta à dose de desafio. Alternativamente, poderia ser devido à imunocompetência suficientemente fraca do animal para que a dose de desafio se reproduza rapidamente, proporcionando um desafio maior e persistente e, como consequência, exigindo uma resposta mais sustentada e vigorosa. Não é raro que a imunomodulação nutricional produza efeitos muito diferentes sobre a resposta imunológica, dependendo se a vacina é atenuada ao vivo ou morta. Estudos aprofundados sobre roedores expostos a produtos químicos tóxicos indicam que os antígenos dependentes de células T dão melhores resultados no rastreio inicial da imunocompetência do que os antígenos independentes de células T .
Testes in vivo das respostas mediadas por células (Th1) são importantes, e em imunotoxicologia foi adoptada a resposta de hipersensibilidade retardada (DTH) para a recolha de antígenos. Na imunologia aviária, a lectina PHA é por vezes utilizada para este fim medindo a quantidade de inchaço que induz após a injecção na teia asa ou na teia do dedo do pé. No entanto, o uso de PHA está repleto de problemas de interpretação porque o inchaço é devido tanto à inflamação como à infiltração de linfócitos. Assim, não é possível separar respostas inatas e mediadas por linfócitos T com este teste.
Resultados de experiências in vivo podem por vezes ser mais explorados em culturas ex vivo de sangue total diluído . O sangue total retém grande parte do meio nutritivo e hormonal encontrado in vivo, enquanto que leucócitos purificadores seguidos de cultura em um meio genérico com soro estranho removem muitos fatores reguladores importantes que freqüentemente impulsionam mudanças na imunidade. Os experimentos ex vivo são altamente sensíveis a mudanças nas hormônios de estresse circulantes. Por exemplo, os efeitos imunossupressores de apenas 30 minutos de estresse agudo são evidentes na capacidade do sangue total de matar Escherichia coli .
A resistência do hospedeiro a desafios com organismos infecciosos é crítica para a avaliação final da imunomodulação . Infelizmente, este importante passo raramente é dado por causa dos custos. Quando a proteção é quantificada, organismos desafiadores que sondam Th1, Th2 e respostas imunológicas inflamatórias devem ser usados para distinguir imunossupressão de uma mudança na ênfase da resposta (ou seja, imunomodulação). Em testes imunotoxicológicos em roedores, compostos que causam mudanças moderadas nos índices de imunocompetência nem sempre se traduzem em mudanças na resistência a patógenos autênticos. Isto é provável devido à considerável redundância e sobreposição dos sistemas de imunocompetência. Por outro lado, compostos que não produzem evidências de alterações nos testes funcionais de imunidade não são susceptíveis de afectar a resistência aos patogénios ou tumores .
Finalmente, o estádio de desenvolvimento afecta a sensibilidade do sistema imunitário à perturbação. O sistema imunológico em desenvolvimento é mais suscetível a toxinas do que o adulto, e esta situação é geralmente considerada verdadeira para deficiências nutricionais, embora poucas pesquisas tenham focado nesta comparação em aves. Para os tóxicos, a exposição durante o desenvolvimento pode ter diferentes efeitos qualitativos (ou seja, diferentes parâmetros imunológicos são afetados), bem como efeitos quantitativos (ou seja, menor dose efetiva e curva dose-resposta). Insultos durante o desenvolvimento também podem ter efeitos mais persistentes, por vezes causando imunossupressão vitalícia.
A imunidade ao estudo em aves de vida livre tem muitas limitações resultantes das dificuldades de captura e recaptura de indivíduos, artefatos de estresse após a captura, especificidade de espécies de reagentes e o tamanho pequeno da maioria das aves de vida livre (ver Capítulo 22). A manutenção de aves de vida livre em cativeiro impõe muitas pressões, tais como stress e uma dieta e criação inadequadas. Mesmo 15-30 minutos de stress de captura podem afectar os índices de imunidade inata e a interpretação confusa dos resultados. Assim, é desejável que as aves sejam rapidamente amostradas após a captura e que os ensaios sejam realizados em uma única amostra de sangue.