Article
Histochemistry distribution of mucins and number of leucocytes in the lungs of postweaning pigs exposed to E. coli lipopolysaccharide (LPS)
Distribución histoquímica de mucinas y número de leucocitos en pulmones de cerdos pos-destete expuesto a lipopolisácaridos (LPS) de E. coli;
Distribuição histoquímica de mucinas e número de leucócitos em pulmões de porcos desmamados expostos a lipopolissacarídeos (LPS) de E. coli
Registro en:
Revista Journal of Agriculture and Animal Sciences Vol. 6 N. 1
2256-3342
Autor
Muñoz, Julián David
Rodríguez, B.
Ramirez, M.C.
López Rubio, Andrés
Parra Suescún, Jaime Eduardo
Resumen
Introduction. Currently, little is known about the effect of lipopolysaccharides (LPS)
derived from E. coli on the number of goblet cells and the type of mucins secreted
in the airways ofpiglets. Likewise, the differential distribution of these mucins and
their relationship with the development of respiratory infections in the post-weaning
period is not well understood. this information is useful to porcine production for
the development of preventive and sanitary management strategies. Objective. This
study aimed to evaluate the effect of the oral intake of E.coli LPS on the mucins
distribution and the number of leukocytes in the lungs of early weaned piglets.
Methods. 52 piglets weaned at 21 days were used. Animals were fed a basal diet
with four levels of LPS (0.0, 0.3, 0.5, and 1.0µg /mg feed) for 10 days.Pigs were
sequentially slaughtered on days 1, 5, 7, and 10 after weaning. Lung samples were
taken for histochemical stainings (H-E, Alcian blue pH 1.0, 2.5, and PAS) in order to
determine the amount and type of leukocytes as well as the number of goblet cells
and their type of mucins produced. Mucins were classified according to their dyeing
characteristicsas: acidic sulfated, non-sulfated, and neutral, all by computerized
image analysis.The statistical design used was a randomized blocks in a 4x4 factorial
arrangement (four experimental diets and four days post-weaning). Results and
discussion.Results showed a decrease in the number of goblet cells and neutral
mucins in both bronchi and bronchioles in the control piglets, followed by a recovery
inday 10 post-weaning. In groups with LPS such recovery was inhibited. In all study
groups acidic mucins increased in bronchi on day five. There were no acidic mucins
in their bronchioles. Moreover, the treatment with the higher concentration of LPS
caused a decrease in the number of neutrophils on day 10 and had no effects on
the amount of other leukocytes.Conclusions. LPS affects the recovery of goblet cells
in the lung airway epithelium and decreases the number of neutrophils altering the innate immunity in early weaning. Consequently, it may facilitate the entry of pathogens and an
allergen sensitization. Introducción. Actualmente, se sabe poco sobre
el efecto de los lipopolisácaridos derivados de
E.coli en el número de células de cáliz y el tipo de
mucinas secretadas en las vías respiratorias de
lechones. Igualmente, no ha sido bien entendida
la distribución diferencial de estas mucinas y
su relación con el desarrollo de infecciones
respiratorias en el periodo pos-destete. Esta
información es importante para el desarrollo de
estrategias preventivas y de manejo sanitario de
las explotaciones porcinas. Objetivo. Este trabajo
buscó evaluar el efecto de la ingestión de LPS de
E.coli en la distribución de mucina y el número
de leucocitos en los pulmones de lechones
destetados. Materiales y métodos. Fueron
usados 52 lechones destetados a los 21 días de
nacidos. Los animales fueron alimentados por 10
días con la dieta estándar con diferentes niveles
de LPS (0.0, 0.3, 0.5 y 1.0 µg/mg). Los lechones
fueron sacrificados secuencialmente los días 1,
5, 7 y 10. Se tomaron muestras de pulmón para
tinción histoquímica (H-E, Alcianblue pH 1.0,
2.5 y PAS) y posterior evaluación de la cantidad y
tipo de leucocitos, y número de células de cáliz y
tipo de mucinas producidas. Las mucinas fueron
clasificadas de acuerdo a sus características
de tinción por análisis digital de la imagen:
acídicas-sulfatadas, no sulfatadas o neutras.
Resultados y discusión. Los resultados muestran
una disminución en el número de células de cáliz
y mucina neutra en bronquios y bronquiolos en
los lechones control con recuperación a los 10
días. En los grupos con LPS la recuperación fue
inhibida. En todos los grupos las mucinas acídicas
aumentaron en los bronquios al día cinco, y no se
detectaron en los bronquiolos. Adicionalmente,
el tratamiento con mayor concentración de LPS
causó disminución en el número de neutrófilos
al día 10 y no tuvo efecto sobre el resto de
leucocitos. Conclusiones. Los LPS afectan la
recuperación de las células de cáliz en el epitelio
de las vías respiratorias y disminuye el número
de neutrófilos, alterando la inmunidad innata
en el destete temprano. Consecuentemente,
esto puede facilitar la entrada de patógenos y la
sensibilización con alérgenos. Introdução. Atualmente, se sabe pouco do
efeito dos lipopolissacarídeos derivados da
E.coli no número de células do cálice e o tipo
de mucinas secretadas nas vias respiratórias dos
leitões. Igualmente, não tem sido bem entendida a distribuição diferencial das mucinas e sua
relação com o desenvolvimento de infecções
respiratórias no período de desmame. Esta
informação é importante para o desenvolvimento
de estratégias preventivas e manejo sanitário
das fazendas de porcos. Objetivo. Este trabalho
avaliou o efeito da ingestão de LPS de E.coli
na distribuição de mucina e no número de
leucócitos nos pulmões de leitões desmamados.
Materiais e métodos. Foram usados 52 leitões
desmamados aos 21 dias do nascimento. Os
animais foram alimentados por 10 dias com
uma dieta padrão com diferentes níveis de LPS
(0.0, 0.3, 0.5 y 1.0 µg/mg). Os leitões foram
sacrificados sequencialmente os dias 1, 5, 7 y 10.
Tomaram-se amostras de pulmão para coloração
histoquímica (H-E, Alcian blue pH 1.0, 2.5 y PAS)
com avaliação posterior da quantidade e tipo de
leucócitos, e o número de células do cálice e tipo
de mucinas produzidas. As mucinas classificaramsede
acordo com as características de coloração
por análise digital da imagem: acidas-sulfatadas,
no sulfatadas o neutras. Resultados y discussão.
Os resultados evidenciam uma diminuição no
número de células do cálice e mucina neutra
em brônquios e brônquicos em leitões controle com recuperação aos 10 dias. Nos grupos
com LPS a recuperação foi inibida. Em todos
os grupos as mucinas acidas aumentaram nos
brônquios ao dia cinco, e não se detectaram nos
brônquicos. Adicionalmente, o tratamento com
maior concentração de LPS causou diminuição
no número de neutrófilos ao dia 10 e não teve
efeito sobre os outros leucócitos. Conclusões.
Os LPS afetam a recuperação das células do
cálice no epitélio nas vias respiratórias e diminui
o número de neutrófilos, alterando a imunidade
inata no desmame inicial. Consequentemente,
pode-se favorecer o ingresso de patógenos e
sensibilização com alérgenos.