Protective effect of synbiotic supplementation against Salmonella Typhimurium infection in young broiler chickens

Abstract

Salmonella infection in poultry remains a major concern due to its economic impact and public health risks. Synbiotics have emerged as a natural strategy to improve gut health and resistance to enteric pathogens. This study evaluated the immune response and early protective effects of a synbiotic in broiler chickens using a reduced in vivo model of Salmonella Typhimurium infection. A total of 44 broiler chickens were randomly assigned to four dietary reatments: control (CT), control plus synbiotic (CT + Syn), challenged (ST), and challenged plus synbiotic (ST + Syn). Birds were challenged at 7 days of age and uthanized at day 12 for sample collection. Synbiotic supplementation reduced bacterial colonization and adhesion in the ileum, as assessed by intestinal content solation and immunofluorescence analysis. Additionally, the synbiotics mitigated lesion severity in the intestine, liver, and heart, increased anti-inflammatory IL-10 expression, and reduced pro-inflammatory cytokines IL-1β and TNF-α. Ileal histomorphometry showed increased epithelial height in the ST + Syn birds, while intestinal permeability was not affected. Improved body weight was also observed compared to the challenged birds without supplementation. In conclusion, synbiotic supplementation provided early protection against S. Typhimurium infection by modulating immune responses, preserving intestinal morphology, and supporting weight gain in broiler chickensLa infección por Salmonella en las aves de corral sigue siendo una preocupación importante debido a su impacto económico y a los riesgos para la salud pública. Los simbióticos se han convertido en una estrategia natural para mejorar la salud intestinal y la resistencia a los patógenos entéricos. Este estudio evaluó la respuesta inmunitaria y los efectos protectores tempranos de un simbiótico en pollos de engorde utilizando un modelo in vivo reducido de infección por Salmonella Typhimurium. Se asignó aleatoriamente a un total de 44 pollos de engorde a cuatro tratamientos dietéticos: control (CT), control más sinbiótico (CT + Syn), expuestos (ST) y expuestos más sinbiótico (ST + Syn). Las aves fueron expuestas a los 7 días de edad y sacrificadas el día 12 para la recogida de muestras. La suplementación con sinbióticos redujo la colonización y adhesión bacteriana en el íleon, según se evaluó mediante el aislamiento del contenido intestinal y el análisis de inmunofluorescencia. Además, los sinbióticos mitigaron la gravedad de las lesiones en el intestino, el hígado y el corazón, aumentaron la expresión de la IL-10 antiinflamatoria y redujeron las citocinas proinflamatorias IL-1β y TNF-α. La histomorfometría ileal mostró un aumento de la altura epitelial en las aves ST + Syn, mientras que la permeabilidad intestinal no se vio afectada. También se observó una mejora del peso corporal en comparación con las aves expuestas al desafío sin suplementación. En conclusión, la suplementación con sinbióticos proporcionó una protección temprana contra la infección por S. Typhimurium al modular las respuestas inmunitarias, preservar la morfología intestinal y favorecer el aumento de peso en los pollos de engorde.