Impairment of the hematological response and interleukin-1β production in protein-energy malnourished mice after endotoxemia with lipopolysaccharide

The objectives of this study were to determine if protein-energy malnutrition (PEM) could affect the hematologic response to lipopolysaccharide (LPS), the interleukin-1β (IL-1β) production, leukocyte migration, and blood leukocyte expression of CD11a/CD18. Two-month-old male Swiss mice were submitted to PEM (N = 30) with a low-protein diet (14 days) containing 4% protein, compared to 20% protein in the control group (N = 30). The total cellularity of blood, bone marrow, spleen, and bronchoalveolar lavage evaluated after the LPS stimulus indicated reduced number of total cells in all compartments studied and different kinetics of migration in malnourished animals. The in vitro migration assay showed reduced capacity of migration after the LPS stimulus in malnourished animals (45.7 ± 17.2 x 10(4) cells/mL) compared to control (69.6 ± 7.1 x 10(4) cells/mL, P ≤ 0.05), but there was no difference in CD11a/CD18 expression on the surface of blood leukocytes. In addition, the production of IL-1β in vivo after the LPS stimulus (180.7 pg·h-1·mL-1), and in vitro by bone marrow and spleen cells (41.6 ± 15.0 and 8.3 ± 4.0 pg/mL) was significantly lower in malnourished animals compared to control (591.1 pg·h-1·mL-1, 67.0 ± 23.0 and 17.5 ± 8.0 pg/mL, respectively, P ≤ 0.05). The reduced expression of IL-1β, together with the lower number of leukocytes in the central and peripheral compartments, different leukocyte kinetics, and reduced leukocyte migration capacity are factors that interfere with the capacity to mount an adequate immune response, being partly responsible for the immunodeficiency observed in PEM.

Immune response to Leishmania (Leishmania) chagasi infection is reduced in malnourished BALB/c mice

Protein-energy malnutrition and micronutrient deficiencies may down-regulate immune response and increase morbidity and mortality due to infection. In this study, a murine model was used to study the effects of protein, iron and zinc deficiencies on the immune response to Leishmania (Leishmania) chagasi infection. Mice were initially fed a standard diet or with a diet containing 3 percent casein but deficient in zinc and iron. After malnutrition was established, mice were inoculated with L. chagasiand sacrificed four weeks later in order to evaluate liver and spleen parasite loads and serum biochemical parameters. Significant decreases in liver and spleen weight, an increase in the parasite loads in these organs and decreases in serum protein and glucose concentrations in malnourished animals were observed. Furthermore, the production of interferon-gamma by spleen cells from infected malnourished mice stimulated by Leishmaniaantigen was significantly lower compared with that in control diet mice. These data suggest that malnutrition alters the immune response to L. chagasiinfection in the BALB/c model and, in association with the effects on biochemical and anatomical parameters of the host, favored increases in the parasite loads in the spleens and livers of these animals.

Cytokine response to dietary rehabilitation with curd (Indian dahi) & leaf protein concentrate in malnourished children.

Background & objectives: Protein energy malnutrition (PEM), an important cause of secondary immune deficiency, is associated with several abnormalities in the immune system including cytokine production. In the present study cytokine levels (both pro- and anti-inflammatory) were evaluated in protein energy malnourished children following nutritional rehabilitation with curd (Indian dahi) and leaf protein concentrate (LPC). Methods: Eighty moderately and severely malnourished children, 1-5 yr of age, received the WHO recommended diet for severe malnutrition, modified according to local dietary habits, containing in addition either curd or micronutrient-rich leaf protein concentrate, for a period of 15 days. Cytokine levels [tumour necrosis factor α (TNFα), interferon γ (IFNγ), interleukin-10 (IL-10), interleukin-4 (IL-4)] were measured before and after dietary rehabilitation. Results: The baseline cytokine levels (TNFα, IFNγ, IL-10 and IL-4) were high in malnourished children. Both the diets caused an increase in serum pro-inflammatory (TNFα, IFNγ), and anti-inflammatory (IL-10) cytokine levels after nutritional rehabilitation. The increase in IL-10 was significant in children receiving curd. There was an insignificant fall in IL-4 levels with both the diets. The cytokine response was comparable in children with moderate and severe malnutrition, as also in children < 2 yr to those between 2-5 yr. Interpretation & conclusions: The study suggests that cytokines (TNFα, IFNγ, IL-10 and IL-4) may serve as biological markers to assess the effect of functional foods like curd or LPC on immunity in malnutrition. Curd may help to maintain the balance in cytokine production by increasing the production of IL-10, and may be considered in place of milk in the nutritional rehabilitation of malnourished children.

CD95 expression in white blood cells of malnourished infants during hospitalization and catch-up growth

Malnutrition continues to be a major health burden in developing countries. Flow cytometric estimation of the apoptotic marker CD95 in peripheral neutrophils, lymphocytes and monocytes was done for 18 infants with non-oedematous protein energy malnutrition [PEM] and 12 oedematous ones, on hospital admission and after supervised nutritional rehabilitation, and compared with 12 matched controls. CD95 counts in the 3 types of white blood cells were significantly higher in PEM infants and showed improvement after nutritional rehabilitation yet not reaching the control values. Enhanced apoptosis in the leukocytes of peripheral blood of PEM patients may be a marker of increased infection and immune disturbances. This derangement reverses upon proper nutritional rehabilitation

Efecto de la recuperación nutricia sobre la concentración de Interleucina-2 en niños con desnutrición grave

El niño con desnutrición grave tiene una disfunción de la respuesta inmune que puede aumentar de manera significativa la morbilidad y la mortalidad por infecciones. Por ello, el objetivo del presente estudio fue demostrar el efecto del apoyo nutricio intensivo en la concentración en suero y celular de IL-2 y sub-poblaciones de células CD4+, y CD8+ T en niños con desnutrición proteínico-energética grave. En un ensayo clínico se incluyeron 10 niños con desnutrición primaria grave, menores de 48 meses de edad, quienes recibieron una fórmula sin lactosa por alimentación enteral continua por dos semanas y dos semanas más ad libitum. Se obtuvieron la concentración sérica y celular de IL-2 y las sub-poblaciones de linfocitos CD4+ y CD8+ en los casos y en un grupo control (n = 13). Con la prueba t de student pareada se compararon los valores inicial vs. final de los sujetos y se utilizó la prueba U-Mann-Whitney para la comparación con el grupo control. Se rechazó la hipótesis nula con una p < 0,05. Se observó un incremento notable inicial vs. final en el porcentaje de expresión celular de IL-2 (p < 0,001) y en la concentración sérica de esta citocina (p = 0,001). Por tanto, cuatro semanas de apoyo nutricio intensivo fueron suficientes para mostrar un incremento significativo en la producción de IL-2, independientemente de los nutrimentos involucrados, aunque aparentemente este incremento dependió de la gravedad de la DPE.

Effect of the nutritional recovery on the concentration of Interleukin-2 in severely malnourished children. The severely malnourished child has dysfunction of the immune response that may increase the risk of morbidity or mortality due to infectious diseases, therefore, the purpose of this study was to demonstrate the effect of intensive nutritional support on the cellular and serum concentration of IL-2 and CD4+, as well as CD8+ T cells in children with severe protein energy malnutrition. A clinical assay was carried out in a tertiary care hospital. 10 severely malnourished children < 48 months of age who received formula without lactose via enteral feeding for two weeks and ad libitum for an additional two weeks were included. Cellular and serum concentrations of IL- 2 and the subpopulation of CD4+ and CD8+ were obtained. A control group (n = 13) was included. A paired student t test for initial-final determinations and the Mann-Whitney Test for comparison with control group were used, and null hypothesis was rejected with a p value < 0,05. There was a noteworthy increase in the comparison between the initial vs. final percentage of the cellular expression of IL-2 (p < 0,001) and in the serum concentration of IL-2 (p = 0,001). Therefore, four weeks of nutritional recovery significantly restored the production of IL-2, independently of the nutrients involved in the process, although, the rate of restoration seems to depend on the severity of the children primary PEM.

Protein-calorie malnutrition: decrease in the peritonial macrophage's respiratory burst

Protein malnutrition and disease are frequently associated. It modifies both the organism's specific and non-specific immune response to infectious agents. However, the exact mechanisms underlying these findings have not yet been clearly elucidated. In this study, we examined the respiratoy burst capacity in resident and activated peritoneal macrophages obtained from adult male mice who were fed either a control (20 porcent protein) or a low-protein (4 porcent protein) diet. The activated macrophages were obtained after an intra-peritoneal administration of sodium caseinate. Through chemiluminescence assays using either luminol or lucigenin, the kinetics and production...

Ensaio de adesão e detecção de RNA mensageiro de fibronectina em macrofágos peritoniais de camundongos submetidos à desnutrição proteíca experimental / Test of adhesion and detection of messenger RNA of mice peritoneal macrophages fibronectin submitted to experimental protein malnutrition

Muito dos mecanismos que comprometem o sistema imune em estados de desnutrição ainda estão para ser esclarecidos. O estado nutricional influencia na evolução de pacientes internados, na infância e em idosos. No nosso trabalho estudamos um modelo experimental de desnutrição proteíca, na qual fornecemos uma ração hipoproteíca para camundongos Swiss (4 porcento de proteina) para induzir a desnutrição protéica e estudar a função dos macrófagos peritoniais. Observamos alterações na adesividade, com expressão reduzida de fibronectina, uma molécula adesiva da matriz extracelular. No entanto o RNAm apresenta-se com tendência a apresentar valores maiores no desnutrido, o qual ao ser estimulado com...

Inmunocompetencia en la malnutrición proteico-energética / Immunocompetence in protein-energy malnutrition

La inmunocompetencia constituye un barómetro sensible y funcional de la nutrición y por ello se relaciona estrechamente con la malnutrición proteico-energética, la cual manifiesta una incidencia elevada en el mundo. El tejido linfoide muestra una atrofia marcada, fundamentalmente en el timo y por ello existe una notable disminución de la respuesta inmune mediada por células. Existen afectaciones en algunos mecanismos inductores inespecíficos relacionados con la inflamación como la fagocitosis y el complemento. La malnutrición proteico-energética disminuye la liberación de algunas citocinas y en particular, de las proinflamatorias, así como de proteínas de fase aguda. La inmunidad de mucosas muestra afectaciones mediante la disminución de IgA secretora y la manipulación dietética es capaz de lograr resultados alentadores. El estudio de la interacción entre malnutrición proteico-energética y el sistema inmune ayuda a la prevención y el tratamiento de este problema de salud, de elevada frecuencia a nivel mundial

Complemento hemolítico como indicador del estado inmunológico de niños con desnutrición energético-proteica aguda / Hemolytic complement as an indicator of the immunological state of children with acute energy-protein malnutrition

El objetivo de este estudio fue comparar el complemento hemolítico en un grupo de niños desnutridos y en el proceso de recuperación. Se evaluó el complemento hemolítico (CH50 )en 30 niños entre 3 y 15 meses de edad de uno u otro sexos, ingresados en el Hospital Pediátrico Centro Habana con diagnóstico de desnutrición energético-proteica aguda, caracterizado por peso para talla inferior al percentil 3 de los valores de referencia. Los niños recibieron durante su hospitalización una dieta que contenía 100 kcal y 0,8 g de proteína por kilogramo de peso corporal por día. Los resultados mostraron que la proporción de niños cuyas concentraciones del CH50 estaban por debajo del límite inferior del intervalo de normalidad, fue de 67 porciento al ingreso y 57 porciento al alcanzar los niños el percentil 10 de peso para talla. Se comprobó que inmediatamente después de la recuperación antropométrico nutricional, aún persiste el deterioro de la respuesta inmune

Nutrients as modulators of anergy in acquired immune deficiency syndrome.

Malnutrition induces a spectrum of immune abnormalities including a state of anergy in the host. This state is due to a decrease in CD4 + helper cells, diminished cytotoxic cell activity and reduction in production of lymphokines required for signal transduction. Human immunodeficiency virus (HIV), the retrovirus known to cause acquired immune deficiency syndrome (AIDS), leads to a state of anergy by causing similar immunological changes. Micronutrient abnormalities, concomitant infections and genetic factors, etc., are some of the compounding co-factors which further contribute to the deterioration of the immune functions in AIDS patients. Reversal of these immune abnormalities would improve the quality of life of HIV-infected individuals.

Aspectos inmunológicos del desnutrido I: el desnutrido en recuperación nutricional / Immunological aspects of malnutrition I: the undernourished after nutritional recovery

La desnutrición es un determinante crítico de la inmunocompetencia con alteraciones de la respuesta inmunitaria y de riesgo de enfermedad durante la edad pediátrica especialmente en los países en desarrollo. Los niños con malnutrición o desnutrición proteico-calórica muestran un aumento de su mortalidad y morbilidad debido principalmente a enfermedades infecciosas. Con la finalidad de investigar el comportamiento inmunológico en el desnutrido, se estudiaron en un lapso de año y medio, 12 desnutridos (5 kwashiorkor, 5 marasmáticos, 1 marasmo/kwashiorkor y 1 desnutrido moderado) de edades comprendidas entre 5 y 24 meses, sometidos a terapia nutricional en el servicio de recuperación nutricional (SERN) del Hospital Chinquinquirá de Maracaibo, Venezuela. Para ello se realizaron diferentes pruebas de laboratorio al momento del ingreso y a las 4 y 8 semanas de estar bajo terapia nutricional, se cuantificaron las inmunoglobulinas séricas (IgG, IgA e IgM), la IgA secretora, los componentes C3 y C4 del complemento, las subpoblaciones linfocitarias CD3, CD4 y CD8, se realizaron pruebas cutáneas de hipersensibilidad tardia y se determinaron anticuerpos (antinucleares, antitiroideos y factor reumatoide). Como grupo control se incluyeron 10 niños de igual edad y sexo. Se encontró que los valores de inmunoglobulinas séricas al ingreso, no difirieron significativamente del grupo control y que igualmente no mostraron variación a lo largo del estudio. Hubo valores muy bajos para la IgA secretora en la primera determinación, los cuales permanecieron por debajo del grupo control hasta el final del estudio. Se encontraron valores inferiores estadísticamente significativos para el complemento C3 pero no para el C4 y estos valores se normalizaron al final del estudio. Se encontró una disminución estadísticamente significativa en el porcentaje de las poblaciones linfocitarias CD4 y CD3 las cuales alcanzaron el valor normal antes de finalizar el estudio. Las pruebas cutáneas fueron positivas solo en dos pacientes. La investigación de anticuerpos fue negativa. Se concluye en este estudio que la competencia inmunitaria en el desnutrido se encuentra alterada especialmente para el C3, la IgA secretora y las poblaciones linfocitarias CD3 y CD4 y que estas alteraciones son reversibles en un tiempo variable para cada una de ellas

Nutrición y respuesta inmune / Nutrition and immunologyc response

Se realizó una revisión de los trabajos realizados con respecto a las posibles asociaciones entre algunas deficiencias nutricionales y el desarrollo de alteraciones en el sistema inmune. Se ha demostrado que la desnutrición energético-proteica ocaciona aumento en la incidencia de infecciones gastrointestinales y respiratorias con disminución importante de la inmunidad celular. Con respecto a nutrimentos específicos, las deficiencias de zinc, hierro y vitamina A entre otros, ejercen influencias negativas sobre la respuesta inmune tanto celular como humoral incluyendo los mecanismos inespecíficos de defensa

Maduracion Linfocitaria in vitro con zinc / Lymphocytic maturation in vitro with Zinc

Con el fin de encontrar una mejor respuesta en la maduracion de las subpobllaciones linfocitarias timo dependientes inmaduras, clase diferencial la. (CDla) mediante la utilizacion de zinc, se compararon invitro 3 grupos, (cada uno de 23 muestras sanguineas) de ninos con diagnostico de malnutricion proteico calorico severa: Grupo 1 sin zinc (T6(-)), Grupo 2 Con hormona timica (T6(FTS)) y el Grupo 3 Con zinc (T6(Asp-zn), T6(Glu-zn) y T6(Q-zn)), encontrandose una respuesta marcadamente positiva de maduracion de linfocitos timodependeintes, con los 3 compuestos de zinc. Este hallazgo nos permite ensayar la utilizacion de dichos compuestos en la rehabilitacion de ninos malnutridos graves.

Estudo de correlaçäo entre o teste da tuberculina (PPD), estado nutricional e imunológico em pacientes infectados pelo HIV / Study of correlation among tuberculin test (PPD), nutritional and immunological state in patients infected by HIV

Os autores avaliaram 32 pacientes infectados pelo HIV em relaçäo ao estado nutricional, valores de CD4 sangüíneo e teste da tuberculina 9PPD). Apesar da anergia cutânea em 87 por cento dos casos, três pacientes reagiram à tuberculina mesmo em fases de imunodeficiência avançada. Esses achados sugerem a utilidade do PPD na avaliaçäo diagnóstica da tuberculose associada à imunodeficiência adquirida

Impacto de las intervenciones con zinc, efecto del zinc sobre la función inmunitaria / Impact of the interventions with zinc: zinc effect on the inmunitary function

Estudio comparativo de 19 niños gravemente desnutridos (kwashiorkor, marasmo o formas mixtas), hospitalizados, mediante la elaboración de un coctel immunorrestaurador que permite reducir el desfase entre recuperación clínico-nutricional y la recuperación inmunitaria (FV)

The transformation in vitro of peripheral lymphocytes of malnourished children.

Children with protein energy malnutrition showed high deranged cellular immunity as evidenced by impairment of lymphocyte transformation after stimulation by phytohaemagglutination (PHA). The proliferative response (PR) to PHA measured by estimating incorporation of tritiated thymidine into newly synthesized DNA. In-vitro proliferative response to PHA was used as a marker for studying the functional characteristics of T lymphocytes of children with different categories of malnutrition. PHA response of peripheral blood lymphocytes obtained from different categories of severely malnourished children were significantly low compared to healthy control children (P < 0.01). The results indicate that cell mediated immunity was grossly depressed in severe malnutrition.

Cuantificación del número y la función de las células mononucleares: RFc gamma de niños con desnutrición protéico-calórica (DPC) / Quantitative of number and the function of the mononuclear cells: Rfcy of malnutrition protein-caloric children (MPC)

Se han reconocido varios tipos de receptores de membrana en los linfocitos T, entre ellos se encuentran los receptores para las cadenas pesadas de inmunoglobulinas m* y gama, ellos participan en el reconocimiento de antígenos, además de ser marcadores de superficie para las subpoblaciones de linfocitos T. En la desnutrición proteico-calórica (DPC) se han observado alteraciones inmunológicas tanto en la inmunidad celular como en la inmunidad humoral, un ejemplo de ello es el incremento en las cifras de inmunoglobulinas o la disminución en la respuesta inmune celular a ciertos antígenos. Es posible que ésta alteración en la respuesta inmune esté asociada con una disfunción de las subpoblaciones de linfocitos T; por lo que nos propusimos investigar si existen diferencias entre el núnero, porcentaje y función de las subpoblaciones de linfocitos T entre lactantes sanos y con DPC. Observamos un aumento en el número y porciento de linfocitos T gama en niños con DPC, en relación con las células T de lactantes sanos (p<0.05). Sin embargo, hubo una mala respuesta de linfocitos T totales y subpoblación gama al estímulo con fitohemaglutinina en pacientes con DPC. Nuestros hallazgos, además de ser concordantes con lo reportado en el literatura, también sugieren que hay una disfunción en la subpoblación de células T gama.

Nutritional modulation of immunity to infection.

PEM of varying grades constitutes an important nutritional deficiency disorder of young children. Several immune mechanisms are found to be impaired in severely malnourished children thus making them victims of the vicious cycle of infection and malnutrition. Early impairment of neutrophil function triggers the vicious cycle and this emphasizes the need for prevention and early treatment of acute infections in children. Often based on the observations made in severely malnourished children, doubts have been expressed about the success of vaccination programmes in communities where malnutrition is widespread. But the humoral and cell mediated immune responses which are essential for adequate response to the various vaccines are found to be satisfactory among the undernourished children who constitute the major segment of the beneficiaries of such programmes in the communities. These observations help in strongly recommending the implementation of vaccination programmes in such communities and thus prevent severe malnutrition. Severe malnutrition, though often amenable for rehabilitation in the hospital, however, leaves certain permanent immunological sequelae and thus prevention of severe PEM in young children is important.

Comparación del complemento sérico (C3-C4) en niños desnutridos grado III y en niños sanos

Se realizó un estudio prospectivo, analítico y comparativo con 25 niños desnutridos grado III y 25 niños sanos escogidos al azar con edades de 0-5 años que acudieron en el período octubre-deciembre 1986 al Hospital Materno Infantil San Lorenzo de Los Mina, para determinar los valores de los complementos séricos (C3-C4). Los desnutridos tipo Kwashiorkor mostraram mayor porcentaje de disminución de C3(73%) que los desnutridos Marasmáticos (50%). El cuarto complemento sérico (C4) se encontró dismunuido en el 27% de los desnutridos tipo Kwashiorkor, y en el 21% de los desnutridos Marasmáticos. Estos resultados confirman que el sistema de complemento es más sensible a la magnitud de la deficiencia de ingesta calórica que a la magnitud de la deficiencia proteica