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

ABSTRACT: 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 minday 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.

RESUMEN : 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.

RESUMO: 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 classificaram- sede 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.

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