Protein-energy malnutrition alters the C3 complement factor in response to lipopolysaccharide in a murine model / A desnutrição proteico-energética altera a concentração do fator C3 do sistema complemento em resposta ao lipopolissacarídeo em um modelo murínico

ABSTRACT

Malnutrition modifies the hostfis resistance to infection, altering many physiological processes, including hematopoiesis and immunological functions. In this study, we evaluated the total complement system and its C3 component factor in animals subjected to a protein malnutrition model with lipopolysaccharide (LPS) stimulation. The cellularity of blood, bone marrow and spleen, as well as the production of C3 and CH50, were evaluated. Two-month old male Swiss mice were submitted to protein malnutrition with a low-protein diet containing 4% protein. A control group received a control diet containing 20% protein. When the experimental group had reached a loss of about 20% in their original body mass, they were intravenously inoculated with LPS. Cells in the blood, bone marrow and spleen were counted and the circulating levels of C3 and CH50 were evaluated in these animals. Malnourished animals presented anemia, leucopenia, and a severe reduction in bone marrow and spleen cellularity. The survival rate of the malnourished animals was lower, as well as the production of C3 and CH50, if compared to the control animals. These findings suggest that malnourished mice present a deficient response to LPS. The decrease in the complement synthesis may be partially responsible for the immunodeficiency observed. These data lead us to conclude that the nutritional status interferes in the immune response activation.

RESUMEN

La desnutrición proteico-energética modifica la resistencia a la infección, alterando numerosos procesos fisiológicos, incluyendo la hematopoyesis y la función inmunológica. En este estudio medimos las concentraciones séricas del factor C3 y del Sistema Complemento Total (CH50) en ratos con desnutrición proteico-energética estimulados con lipopolisacárido (LPS). Fue evaluada la celularidad periférica, medular y esplénica. Ratos Swiss, machos, adultos, con dos meses de edad fueron sometidos a desnutrición proteica con una dieta de 4% de proteína .El grupo control consumía una dieta con 20% de proteínas. Cuando los animales desnutridos perdieron 20% de su peso inicial, fueron inoculados por vía endovenosa con LPS. Fueron determinadas las concentraciones de células sanguíneas, de la médula ósea, del bazo y los valores de C3 y CH50 circulantes en los animales estimulados. Los animales desnutridos presentaron anemia y leucopenia además de una reducción significativa de celularidad de la médula ósea y del bazo. La sobrevivencia de este grupo era menor y también eran más bajas las concentraciones del factor C3 del complemento y del complemento total, en relación a los animales del grupo control. Los resultados sugieren que animales desnutridos muestran una respuesta deficiente a LPS. La síntesis menor de complemento puede ser en parte responsable por la inmunodeficiencia observada. Estos resultados nos conducen a inferir que la desnutrición proteico-energética interfiere en la activación de la respuesta inmune.

RESUMO

A desnutrição proteico-energética modifica a resistência à infecção, modi? cando diversos processos fisiológicos, incluindo a hematopoiese e as funções imunológicas. Neste estudo, avaliamos as concentrações séricas do fator C3 e do Sistema Complemento total (CH50) em um modelo no qual camundongos submetidos à desnutrição proteico-energética são estimulados com lipopolissacarídeo (LPS), e avaliamos a celularidade periférica, medular e esplênica. Camundongos Swiss, machos, adultos, com dois meses de idade foram submetidos ao processo de desnutrição proteica com uma dieta contendo 4% de proteína em comparação aos animais controles com uma dieta contendo 20% de proteína. Quando os animais do grupo desnutrido alcançaram aproximadamente 20% de perda de peso, em relação ao inicial, foram inoculados endovenosamente com LPS. As células do sangue, da medula óssea e do baço foram quantificadas, bem como as concentrações circulantes de C3 e CH50 em animais estimulados com LPS. Os animais desnutridos apresentaram anemia e leucopenia, além de redução significativa da celularidade da medula óssea e do baço. Os animais desnutridos apresentaram menor taxa de sobrevivência, bem como das concentrações do fator C3 do complemento e do complemento total em relação aos animais controles. Estes resultados sugerem que animais desnutridos apresentam uma resposta deficiente aos LPS. A síntese menor do complemento pode ser em parte responsável pela imunodeficiência observada. Estes resultados conduzem-nos a inferir que a desnutrição proteico-energética interfere na ativação da resposta imune.