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Fonction barrière
L'intestin est la première barrière contre les agents pathogènes et sa fonctionnalité correcte sera cruciale pour prévenir l'infection par des bactéries pathogènes, en maintenant les animaux en bonne santé et robustes (plus d'informations dans : les éléments impliqués dans la santé intestinale).
On a décrit la capacité de certains microorganismes probiotiques à interagir avec l’épithélium intestinal et à améliorer la fonction barrière par l’expression de protéines formant les jonctions serrées ((de l'anglais tight-junction) (Putaala et al., 2008), l'augmentation de la production de mucine (McCracken et Lorenz, 2001) et de peptides antimicrobiens tels que les lysozymes ou les défensines (Schlee et al., 2008). D'autre part, il est également intéressant de noter le rôle des acides aminés thréonine (composant majeur de la mucine), glutamine (carburant pour les cellules intestinales qui favorise la réparation de la morphologie intestinale) et arginine (impliquée dans des cycles métaboliques importants). Tous jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'intégrité intestinale et se voient attribuer la capacité d'améliorer la morphologie intestinale et d'exercer une protection contre les agents pathogènes (Pérez et Nofrarias, 2008; Ewaschuk et al., 2011; Liu et al., 2011). 2008).
Réponse immunitaire
La réponse immunitaire devra parfois être stimulée (par exemple lors du sevrage ou d'infections) et dans d'autres cas, elle devra être restreinte (par exemple contre certains agents allergènes). Cette modulation est très importante pour obtenir un bon état de santé intestinale, pour empêcher les animaux de tomber malade, et elle est également directement liée à d'autres fonctions vitales telles que la promotion d'un microbiote favorable, l'absorption d'eau ou de nutriments, le métabolisme énergétique et enfin l'efficacité productive.
L'influence des lipides sur la réponse immunitaire a été largement documentée car les acides gras sont des composants structurels des membranes cellulaires, des molécules de signalisation et des précurseurs de la synthèse des eicosanoïdes (promoteurs de l'inflammation). De cette manière, l'inclusion d'ingrédients contenant des acides gras polyinsaturés oméga 3 joue un rôle très important dans l'immunorégulation.
La réponse immunitaire peut également être influencée par des sources de protéines de haute valeur biologique, telles que le plasma porcin atomisé , le jaune d’œuf ou le colostrum bovin. Une grande partie de leurs effets est due à la protection passive qu'ils transmettent aux animaux en raison de leur teneur élevée en immunoglobulines actives, mais ils sont également capables de moduler le système immunitaire intestinal grâce à sa richesse en autres métabolites actifs. King et al. (2007) ont rapporté un exemple de leur capacité de modulation. Ils ont observé une augmentation des lymphocytes T (CD4 + et CD8 +) de la lamina propria jéjunale chez des animaux consommant du colostrum bovin.
D'autre part, parmi les peptides bioactifs dotés de capacités immunomodulatrices, le glycomacropeptide se distingue, avec une capacité démontrée à moduler la réponse inflammatoire en réduisant l'expression des cytokines et des chimiokines proinflammatoires dans l'épithélium intestinal de porc (Hermes et al., 2011). Un autre exemple serait la lactoferrine, à laquelle on attribue un potentiel anti-inflammatoire et immunostimulant chez les porcelets (Wang et al., 2006) ou le facteur de croissance épidermique, qui peut stimuler le développement de la muqueuse intestinale et augmenter les taux d'IgA adhérentes (Lee et al. al., 2006).
La capacité des probiotiques à moduler la réponse immunitaire a également été largement décrite. Ils agissent sur le système immunitaire de l'animal en stimulant les récepteurs de reconnaissance de formes (PRRs, de l'anglais Pattern Recognition Receptors). On pense en particulier que leur principal effet est dû à l'interaction avec les récepteurs Toll-Like (TLRs). Il est intéressant de noter que, selon la souche spécifique utilisée et leur concentration, ils peuvent fournir des réponses inflammatoires, renforçant la réponse immunitaire et activant l'expression de facteurs antimicrobiens (Wang et al., 2009); ou au contraire, exercer un effet anti-inflammatoire et une tolérance aux stimuli luminaux (Siepert et al., 2014). D'autre part, le rôle d'inférer sur la réponse immunitaire a également été attribué à certains prébiotiques spécifiques comme la lactulose (Krueger et al., 2002) ou les β-glucanes (Hahn et al., 2006). Même dans ce cas, on considère qu'une grande partie de l'effet que les prébiotiques ou les enzymes exogènes peuvent exercer sur la réponse immunitaire est indirecte, via la modulation du microbiote intestinal.
Une autre stratégie largement connue dans le a filière est l'incorporation d'oxyde de zinc (ZnO) à des niveaux supra-nutritionnels ou thérapeutiques (> 2500 ppm). Bien que son mécanisme d'action soit inconnu avec exactitude, certains de ses effets sont attribués à sa participation à de nombreuses enzymes régulatrices du métabolisme et à l'expression génique. Les problèmes de contamination des sols par les métaux lourds dérivés de son utilisation limitent l’utilisation du ZnO conventionnel. Cependant, le marché propose actuellement des produits commerciaux beaucoup plus efficaces, tels que le ZnO microencapsulé ayant des effets analogues à des concentrations bien inférieures (100 ppm) (Kim et al., 2010). On s’attend à ce que ces nouveaux composés gagnent en popularité à l’avenir, du fait de la pression législative croissante pour arrêter d’utiliser du ZnO conventionnel.
Pour finir, une observation. Il est important de rappeler que, bien que la réponse immunitaire puisse être modulée grâce à l'utilisation d'additifs et d'ingrédients fonctionnels, leur efficacité peut varier en fonction de la situation et, dans certains cas, elle peut être contre-productive. Nous devons donc bien interpréter chaque situation. Augmenter la réponse immunitaire peut prévenir les maladies cliniques ou subcliniques, mais en même temps, cela a un coût énergétique pour l'hôte. Au contraire, la suppression de la réponse immunitaire peut nous aider à optimiser l'utilisation de l'énergie pour la croissance, mais elle peut être néfaste dans les situations où les animaux sont challengés. Par conséquent, on s'attend généralement à ce que la réponse à ces additifs et ingrédients soit supérieure lorsque les porcs sont stressés, ont un système immunitaire affaibli ou se trouvent dans des conditions sanitaires défavorables.
