Estresse, Imunidade e Comportamento em Peixes

Prévia do material em texto

Estresse, imunidade e comportamento: implicações para o bem-estar dos peixes
(Stress, immunity and behavior: implications to fish welfare)
Leonardo José Gil Barcellos, PhD
Agenda
1. Introdução
2. Fisiologia das respostas de estresse
3. O sistema imunológico dos peixes
4. Desenvolvimento da imunidade pós-vacinal 
5. O estresse como redutor da eficiência da resposta imune
6. Relação entre o sistema imune e o comportamento 
7. O bem-estar de peixes
8. O bem estar como o grande diferencial de mercado do futuro
9. Conclusão  Relação estresse x sistema imune x comportamento x bem-estar
1. Introdução
(Introduction)
A busca da homeostase
Comportamento 
Sistema imune 
= Saúde 
Bem-estar 
HOMEOSTASE 
Homeostase é a condição de relativa estabilidade 
da qual o organismo necessita para realizar suas 
funções adequadamente para o equilíbrio do corpo.
Estresse 
Respostas 
de 
Estresse 
Peixes em homeostase = alto desempenho = $$
2. Fisiologia das respostas de estresse
(Physiology of the stress responses)
O eixo hipotálamo-hipófise-interrenal
Hipotálamo 
Hipófise 
Adrenal
CRH
ACTH
CORTISOLADRENALINA
Interrenal
Fonte: Leonardo Barcellos
Fonte: domínio público
Fontes figuras
Interrenal. Wendelaar Bonga, S.E. Physiological Reviews, 77(3), 592-625
Adrenal. https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Anatomy_and_physiology_of_animals_Adrenal_glands.jpg
O que é estresse? Depende do contexto...
EUSTRESSE
Resulta em algo positivo 
Ex. comportamento reprodutivo.
DISTRESSE
Resulta em efeitos negativos 
Ex. estresse por má qualidade de água!
fonte do desenho da desova: Fonte: http://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/Ensino_Fundamental/Origami/Documentos/Peixes.htm fonte da foto das tilápias boqueando: Fonte: www.shutterstock.com
Reação do organismo à quebra da homeostase!
Fonte do esquema: BARTON, B. (2002). Integrative and Comparative Biology, 42: 517-525
Síndrome de Adaptação Geral (SAG)
Situação ideal, mas 
quase impossível na 
produção!
Ausência de estresse
Situação possível com 
bom manejo e bom grau 
de bem-estar 
estresse “controlado”
Situação que 
devemos evitar 
sempre  perda 
de capacidade de 
adaptação 
efeitos negativos
Fonte da figura: http://bowling-bash.blogspot.com/2012/06/stress-appraisal-coping-and-physiology.html
Ocorrência de estresse...
Se o estresse perdura e/ou se intensifica...
Efeitos terciários  indivíduo e população! 
crescimento
reprodução
sistema imunológico
Esse grupo de efeitos prejudica 
diretamente o resultado da produção! 
Alteração imediata de comportamento...
exploração do ambiente
locomoção 
alimentação 
tempo no fundo
tempo no escuro 
tempo próximo às paredes
isolamento social
agressividade
Alterações fisiológicas para a “retomada” 
da homeostase  efeitos primários e 
secundários.
3. O sistema imunológico dos peixes
(The immune system of fish)
Função: defender o 
organismo contra patógenos 
como: vírus, bactérias, 
parasitas e fungos!
A resposta imune é dividida em:
Resposta imune inata (natural):
• Presente mesmo na ausência de 
infecções;
• Primeira defesa contra patógenos;
• Rápida e constante.
Resposta imune adquirida (específica): 
• Ocorre somente na presença de um 
patógeno;
• Estimulada pela resposta imune inata;
• É específica e gera memória imunológica.
As células da resposta imune inata
Possuem os Toll Like receptors (TLRs)
+
TLR + PAMP  Fagocitose  apresentação do antígeno  ativação da 
resposta imune
Os patógenos possuem os Pathogen-Associated Molecular Profiles (PAMPs)
Fonte: domínio público
As células da resposta imune inata
Neutrófilo
Macrófago 
Céls. dendríticas
http://professorthiagorenno.blogspot.com/2011/07/citologia-004-fagocitose-e-pinocitose.html
Rauta et al., Immunology letters, 2014 
Citocinas e defensinas...
- Proteínas produzidas pelas células do sistema imune em resposta à
agentes agressores;
- Papel primordial na regulação da resposta imune inata e adquirida;
- Atuam de forma local e sistêmica: promovem a migração de leucócitos
para o sítio da infecção e modulam o comportamento.
- Principais citocinas pró-inflamatórias: IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-12.
Citocinas
Defensinas
- Pequenos peptídeos com propriedades antivirais, antibacterianas e antifúngicas;
- Importante papel na resposta imune inata de peixes: presentes no muco.
Fonte: domínio público
Resposta imune inata
É a principal forma de defesa em peixes!
Fagócito
Patógeno
Fagocitose
Citocinas
- Produção de EROS (radicais livres);
- Destruição do patógeno;
- Ativação das células imunes e produção de citocinas pró-inflamatórias
- Ativação da resposta imune adaptativa
TLR
- IL-1β, TNF-α, IL-6: 
- Resposta inflamatória
- Alterações comportamentais
Fonte: o autor
Principais células da resposta imune 
adaptativa - linfócitos
Linfócitos B
- Células produtoras imunoglobulinas ou
anticorpos.
- Imunoglobulinas presentes em peixes: IgD,
IgM, IgT/IgZ.
- Menor variabilidade de imunoglobulinas
comparados a mamíferos.
Linfócitos T
- Linfócitos timo dependentes com
marcadores CD4 (linfócitos T helper) e CD8
(linfócitos T citotóxicos) e CD28 (receptor
co-estimulatório).
Responsável pela “memória” imunológica que é a base para o 
funcionamento das vacinas!
Fonte: domínio público
Ativação da resposta imune adaptativa
Macrófago + antígeno  “apresenta” 
se liga aos Linfócitos T helper1
Os linfócitos T helper expressam o 
receptor CD40L e secretam citocinas2
Ao mesmo tempo os linfócitos B 
reconhecem o mesmo antígeno, o 
processam e o expressam em seus 
receptores de superfície
3
Os linfócitos B e T se encontram nos 
órgãos linfoides e conectam seus 
receptores ativados pelos mesmos 
antígenos;
4
Os linfócitos T helper secretam citocinas, 
provocando a ativação completa dos 
linfócitos B
5
Os linfócitos B ativados se multiplicam e 
secretam as imunoglobulinas.6
https://ticanicolecao.wordpress.com/2016/08/16/imunologia-celula-apresentadora-de-antigeno/
Sharma et al. Nature Reviews Cancer, 2011
https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/b-lymphocytes-and-humoral-immunity/
4. Desenvolvimento da resposta imune 
pós-vacinal
(Development of post vaccinal immune 
response)
Linfócitos B se diferenciam em 
plasmócitos e produzem 
imunoglobulinas = anticorpos
Antígeno vacinal  vírus ou bactérias inativados ou atenuados + adjuvantes
Inoculação geralmente na cavidade celomática
Essa é a base para o 
funcionamento das vacinas!
Fontes: idem slide 18
Estresse celular!
5. O estresse como redutor da resposta 
imune
(Impairment of immune response by stress)
Se liga a receptores 
de células imunes
Células imunes
Cortisol
Receptor
Ações imunossupressoras:
- Redução da expressão de diversas citocinas pró-inflamatórias;
- Redução da diferenciação de linfócitos  diminuição de anticorpos;
- Redução da resposta imune vacinal!
Hipotálamo Hipófise 
CRH ACTH
CORTISOLInterrenal
O estresse agudo e crônico tem efeitos 
distintos sobre a resposta imune...
Effects of stress on immune function: the good, the bad, and the beautiful. Dhabhar, 2014
Estresse agudo e crônico causa redução 
do número de linfócitos circulantes
Efeitos do cortisol sobre o sistema 
imune
6. Relação entre o sistema imune e o 
comportamento
(Behavior and immune system relationship)
Em recente artigo de nosso 
grupo de pesquisa 
descrevemos pela primeira vez 
a forte relação entre o sistema 
imunológico e o 
comportamento dos peixes!
Peixes que tem aversão ao novo 
(neofóbicos, HRN) apresentam um 
perfil pró-inflamatório  alta IL-1β.
Peixes com menor comportamento 
social apresentaram MENOR 
expressão do INF-λ.
É o sistema imune que modula o comportamento ou o 
comportamento que modula o sistema imune?
Para responder isso 
testamos peixes vacinados 
– sistema imune ativado
Após a vacina os peixes 
apresentaram atividade 
locomotora reduzida, 
redução do 
comportamento social e da 
atividadeexploratória
Essa modulação / alteração do comportamento 
ocorre por alteração da expressão de genes chave do 
sistema imune, especialmente das citocinas 
próinflamatorias IL-1β, IL-6 e TNF-α!
É a ativação do sistema imune que altera o comportamento! 
Resumindo...
• O estresse, especialmente o crônico, afeta o sistema imunológico;
• O estresse afeta a eficiência vacinal;
• O processo de vacinação é estressante;
• A própria vacinação altera comportamento...
O adequado manejo pré- e pós-
vacinal e a busca de melhores graus 
de bem-estar (redução de estresse) 
são vitais para a produção intensiva 
de tilápias!
7. Bem-estar de peixes
(Fish welfare)
Mas o que é bem-estar em peixes?
•As considerações de bem-estar em peixes são recentes e ainda controversas.
•Provavelmente pela tardia comprovação da senciência e da dor em peixes;
•Se compararmos aos outros animais de produção como bovinos, aves e suínos as considerações
acerca do bem-estar em peixes são incipientes;
A ausência de estresse não indica bem-estar, mas a presença pode indicar as piores situações 
pontos críticos de bem-estar.
Bem-estar é muito mais do que não sofrer estresse !
Mas a mitigação do estresse é um “1º passo” vital para aumentarmos o grau de bem-estar
dos nossos peixes, especialmente em produções intensivas!
SENCIÊNCIA, é capacidade de:
• De ter consciência de sensações. 
• De possuir sentimentos subjetivos.
• De sentir dor, fome, conforto e desconforto.
• De diferenciar entre bom e ruim.
• De sentir medo.
• De apresentar quadros de ansiedade.
• De sofrer estresse psicológico.
• De apresentar um perfil de personalidade.
Uma boa definição de bem-estar para peixes é...
É o estado interno de um peixe quando esse permanece sob condições que foram 
livremente escolhidas por ele.
Mas isso é possível em condições de produção intensiva? NÃO
Por isso a importância das 5 liberdades como meta e indicador de bem-estar!
VOLPATO et al., 2007. Insight into the concept of fish welfare. 
Diseases of Aquatic Organisms, 75: 165-171.
As Cinco Liberdades compõem um 
instrumento reconhecido para o 
diagnóstico de bem-estar animal. 
As 5 liberdades aplicadas para os peixes:
(1)Liberdade Nutricional  nutrição (ração) e alimentação (manejo) adequadas 
(2)Liberdade Sanitária  manejo sanitário adequado, livre de doenças
(3)Liberdade Ambiental  ambiente o mais próximo das preferencias da espécie, qualidade de 
água!
(4)Liberdade Comportamental  peixes podendo expressar seu comportamento o mais 
próximo ao natural da espécie!
(5)Liberdade Psicológica peixes livres de medo e de estresse e ampliando para livre de 
sentimentos negativos como ansiedade e medo.
Adaptado de “REPENSANDO AS CINCO LIBERDADES” de Carla Molento
Bem-estar como diferencial de mercado
As Cinco Liberdades compõem um 
instrumento reconhecido para o 
diagnóstico de bem-estar animal 
São a base para os sistemas de 
certificação de bem-estar animal 
Propriedade adota medidas de melhoria das condições de bem-estar animal 
certificação  selo de bem-estar  diferencial  valor agregado ao produto ($$)!
E como está a certificação de bem-estar 
em peixes no mundo?
Não está... Dificuldade ou oportunidade?
Fonte: logomarcas extraídas das páginas WEB das certificadoras.
E no Brasil?
Frangos de corte, perus, suínos, bovinos de corte, 
bovinos de leite, bovinos leiteiros jovens para carne, 
bisontes, ovelhas e cabras
E os peixes?
Fonte: logomarcas extraídas das páginas WEB das certificadoras.
Produtos com selo de garantia de bem-
estar  valor agregado
Ovos certificados 
Frangos certificados 
Alimentos processados 
certificados 
Fonte: logomarcas extraídas das páginas WEB das certificadoras.
Porque não “tilápia certificada”?
Happy tilapia!
Produced in good 
welfare conditions!
Concluindo... O bem-estar compensa!
Bem-estar 
Certificação Possível diferencial de mercado
Estresse Efeitos negativos na resposta imune
Eficiência vacinal 
Sobrevivência e desempenho zootécnico
Efeitos comportamentais 
da vacinação
$
Muito obrigado pela atenção!
Foi um prazer conversar com vocês!
Prof. Dr. Leonardo José Gil Barcellos
lbarcellos@upf.br
mailto:lbarcellos@upf.br