The aim of this study was to evaluate the immune response of broiler chickens in Eimeria sp. and E. coli challenged broilers supplemented with glutamine, arginine and threonine. There were six hundred one-day-old male Cobb 500 broiler chickens. The design was completely randomised using a 2 x 3 factorial design (unchallenged and challenged x 3 diets). A commercial diet was used as a control and two other diets were formulated with glutamine (1.5 and 3% Aminogut®), arginine (1 and 2% L-Arginine), and threonine (1 and 2% L-threonine). At day 28, the birds fed the highest level of amino acid showed lower levels of IgA (P<0.05) compared to the control group, and resulted in an increased number of goblet cells. In the period of 1 week after the challenge, thechallenged birds showed lower measures (P<0.05) of the thymus compared to the birds that had not undergone challenge. At day 28, unchallenged birds showed a reduction (P<0.05) in splenic measures in the treatment with the highest level of amino acids. The highest measures were correlated to control birds that were not challenged. At day 21, blood urea levels were increased (P<0.05) for birds fed amino acids supplementation compared to those which received no supplementation. After 28 days, uric acid levels were similar between the two supplemented diets. These results suggest that diet supplementation with amino acids above the recommended levels for growth may be necessary to improve the immune response against an Eimeria and E. coli challenge.El objetivo del estudio fue evaluar la respuesta inmune de pollos de engorde desafiados con Eimeria sp. y E. coli, y suplementados con glutamina, arginina y treonina. Se utilizaron 600 pollos machos de 1 día de edad de la línea comercial Cobb 500. Se usó un diseño completamente al azar en un arreglo factorial 2x3 (con y sin desafío y 3 dietas experimentales). Se utilizó una dietacomercial como control y otras dos dietas fueron formuladas con glutamina (1,5 y 3% Aminogut®), arginina (1 y 2% de L-arginina) y treonina (1 y 2% de L-treonina). A los 28 días, las aves que recibieron el mayor nivel de aminoácidos mostraron niveles más bajos de IgA (P<0,05) comparadas al grupo control, y aumentaron el número de células caliciformes. Una semana después del desafío, las aves desafiadas mostraron medidas más bajas (P<0,05) del timo en comparación con aves no desafiadas. A los 28 días, en aves no desafiadas hubo una reducción (P<0,05) en las medidas esplénicas en el tratamiento con mayor nivel de aminoácidos. Las medidas más altas se correlacionaron con aves control no desafiadas. A los 21 días, los niveles de urea en la sangre aumentaron (P<0,05) en aves que recibieron suplementación de aminoácidos. La suplementación dietética con aminoácidos en las aves desafiadas influyó en el sistema inmunológico, alterando las mediciones morfométricas del bazo y timo, y resultó en una disminución de los niveles de IgA. Igualmente, aumentaron las concentraciones séricas de ácido úrico, urea y también de la enzima hepática AST, independientemente del desafío.