El mantenimiento de esta integridad ha sido un gran desafío constante en producción animal. Existe una cantidad de factores que afectan simultáneamente a la integridad intestinal, por lo que su mantenimiento es difícil.
Fuente: David Díez Arias, Veterinary Manager – Biovet S.A. Laboratories
1. Introducción
La salud y el desempeño productivo están íntimamente relacionados con la nutrición. Si esta es adecuada, los animales desarrollarán y mantendrán una correcta inmunidad y, además, podrán desarrollarse, crecer y producir de una manera óptima. Existen diferentes niveles en el proceso de nutrición de los individuos, pero aquellas fases que se llevan a cabo en el intestino son especialmente importantes. En este órgano, los nutrientes pasan al interior del organismo a través del epitelio intestinal mediante diferentes mecanismos. Sin embargo, no solamente llegan nutrientes al epitelio intestinal, sino también microorganismos, antígenos o toxinas, entre otros. Este epitelio constituye la principal separación entre el lumen o ambiente externo y el individuo o ambiente interno y es esencial la integridad, tanto de su estructura como de sus funciones, para que únicamente se permita el paso de nutrientes, y se evite la entrada de compuestos y agentes indeseados.
El mantenimiento de esta integridad ha sido un gran desafío constante en producción animal. Existe una cantidad de factores que afectan simultáneamente a la integridad intestinal, por lo que su mantenimiento es difícil. Es crucial identificar dichos factores e implantar medidas que minimicen su impacto sobre el epitelio intestinal.
2. Características del epitelio intestinal
2.1 Estructura
El epitelio intestinal está formado por una sola capa de células de tipo epitelial. La mayor parte de ellas se corresponden con los enterocitos, pero también podemos encontrar células de Paneth, células caliciformes y células enteroendocrinas como las células S. Las células epiteliales intestinales permanecen unidas por complejos de unión intercelulares que son de 4 tipos: las uniones gap, los desmosomas, las uniones adherentes y las uniones estrechas. Todos estos complejos de unión tienen una gran importancia a nivel estructural de este epitelio, ya que son los encargados de cerrar el espacio intercelular y mantener las células unidas. Sin embargo, de entre todas ellas, las uniones estrechas son especialmente importantes, ya que son las responsables de la regulación del paso selectivo de moléculas por la vía paracelular.
2.2. Funciones
El epitelio intestinal tiene principalmente dos funciones esenciales:
• Protectora: este epitelio actúa como una barrera física, impidiendo el paso de microorganismos, de toxinas, entre ellas las micotoxinas, y de antígenos, entre otros.
El epitelio intestinal tiene como apoyo otras herramientas auxiliares que contribuyen a esta función:
o El moco: es producido por las células caliciformes y está compuesto principalmente por mucina. Evita o dificulta el contacto de moléculas grandes con el epitelio intestinal.
o Las células de Paneth: segregan diversas sustancias como defensinas, lisozimas y péptidos antimicrobianos, que tienen acción sobre los microorganismos y evitan que contacten con el epitelio intestinal.
o Secreciones de otros órganos: como la bilis, que también ayudan al epitelio intestinal en su función defensiva, al poseer acción antimicrobiana.
o Inmunoglobulina A: bloquea receptores específicos en algunos patógenos.
o La microbiota intestinal: ayuda estimulando la proliferación de las células epiteliales.
• Nutricional: el epitelio intestinal posee una función de barrera selectiva que, en condiciones fisiológicas normales, solo permite el paso de agua, electrolitos, nutrientes y otras sustancias beneficiosas y necesarias para el organismo. Esta función es esencial, ya que de ella dependerá que el animal pueda crecer y desarrollar correctamente su inmunidad y el resto de los sistemas. Existen dos vías diferentes para el paso de sustancias a través del epitelio intestinal:
o La vía transcelular: mediante esta vía, algunas moléculas entran al organismo a través de la membrana de los enterocitos utilizando diferentes mecanismos. Entre estos destacan el transporte pasivo a través de la bicapa lipídica; el transporte activo mediado por transportadores; y los mecanismos de endocitosis, transcitosis y exocitosis.
o La vía paracelular: está regulada por las ya mencionadas uniones estrechas, y es muy importante en el flujo pasivo de moléculas. Tiene gran importancia su carácter selectivo, para evitar el paso de antígenos y toxinas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que su funcionalidad es dinámica, ya que las uniones estrechas son sensibles a las condiciones variables del lumen, cuyos cambios pueden ser provocados por restos de alimentos, bacterias o toxinas, entre otros.
3. Principales factores que afectan a la integridad del epitelio intestinal
La alta presión genética a la que han estado sometidos los animales de producción hasta hoy en día ha llevado a alcanzar niveles muy exigentes en cuanto a índices de conversión e ingesta de alimento. Esto hace que el estrés al que está sometido el sistema digestivo, y especialmente el intestino, sea muy elevado. Además, es habitual que multitud de otros factores diversos afecten directamente a la integridad del epitelio intestinal.
3.1. Microorganismos
• Virus: Existen varios tipos que suelen producir daño en el epitelio intestinal, especialmente en animales jóvenes, los cuales aún no han desarrollado completamente su inmunidad ni los complejos de unión intercelulares. Algunos de los más comunes son los rotavirus, los reovirus o los picornavirus, entre muchos otros.
• Bacterias: Causan daño en el epitelio intestinal, o bien debido a su multiplicación, o debido a las toxinas que producen, las cuales tienen efectos patológicos muy diversos. Entre las bacterias más comunes destacan E. coli (aunque su capacidad patogénica dependerá de factores concomitantes), diferentes especies de Clostridium y de Campylobacter, o Salmonella, entre muchas otras.
• Parásitos: Dentro de éstos destacan los protozoos, los cuales causan daño en los enterocitos debido a que se multiplican en su interior. Unos de los protozoos parásitos más importantes son los coccidios, que afectan a múltiples especies animales de cría industrial, especialmente a las aves. Otros parásitos como los platelmintos y los nematodos, también se encuentran comúnmente en animales de cría industrial, y provocan daño en el epitelio al irritar e inflamar la mucosa intestinal.
3.2. Micotoxinas
Las micotoxinas del grupo sesquiterpeno producen necrosis por contacto con los tejidos. Los tricotecenos, como la toxina T-2 o el deoxinivalenol, inicialmente destruyen las microvellosidades de los enterocitos, pero posteriormente pueden destruir totalmente estas células e incluso vellosidades completas.
3.3. Factores proinflamatorios
Las uniones estrechas entre enterocitos son muy sensibles a ligeros cambios de diversa índole en el lumen intestinal y son especialmente sensibles a la inflamación. Cualquier factor que promueva este fenómeno, causará variaciones en las uniones estrechas y, por tanto, la permeabilidad paracelular se verá afectada. Consecuentemente, la función protectora del epitelio se verá igualmente afectada, pudiendo penetrar agentes indeseados al interior del organismo. Entre los diferentes factores proinflamatorios destacan:
• Alteraciones fisicoquímicas del alimento: niveles de pH anormales del pienso o de algunos componentes, especialmente de la grasa, pueden provocar inflamación y alterar las uniones estrechas del epitelio intestinal.
• Tratamientos inadecuados del pienso, como la adición de materias primas crudas, de sustancias altamente irritantes como el formaldehído o elevadas concentraciones de ácidos orgánicos e inorgánicos, pueden también conducir a esta situación.
3.4. Estrés térmico
En estos periodos, la sangre se moviliza hacia la piel y órganos periféricos con el fin de controlar el estrés térmico mediante la disipación del calor, mientras que el riego sanguíneo es menor en los órganos y epitelios internos, incluyendo el intestinal. Este, sufre más esta situación al estar formado por una única capa celular. Como consecuencia de esta disminución en el riego, las uniones estrechas se rompen, facilitando la entrada de agentes no deseados al organismo.
3.5. Deficiencias enzimáticas
Deficiencias en la producción endógena de enzimas por parte del animal, o en la adición de exógenas junto con el alimento formulado, es decir, la formulación enzimática no se adapta a la composición de la dieta, conducirán al incremento de sustrato no asimilable en el intestino. Este, en cambio, estará disponible como sustrato para los diferentes microrganismos, lo que facilitará su multiplicación y la producción de toxinas que conllevarán a la producción de daño sobre el epitelio intestinal.
3.6. Factores antinutricionales
La presencia en exceso de estos factores en la dieta, en especial de polisacáridos no amiláceos o PNA, influye negativa e indirectamente sobre la integridad del epitelio intestinal. Son resistentes a las enzimas y disminuyen la velocidad de tránsito, a la vez que generan viscosidad en el intestino. Esto, por un lado, favorece la multiplicación de los microorganismos y, por otro lado, incrementa el tiempo de exposición del intestino a otros posibles factores adversos.
4. El mantenimiento de la integridad intestinal
Como ya se ha descrito en la introducción de este artículo, el mantenimiento de la integridad intestinal es un desafío muy importante en animales de cría industrial. Por un lado, por el rápido crecimiento y desarrollo determinado por las líneas genéticas, y que supone un elevado estrés para el intestino y, por ende, para el epitelio intestinal. Y, por otro lado, debido a la acción negativa que ejercen sobre el epitelio intestinal los factores enumerados en el apartado anterior. Por tanto, los esfuerzos han de ir encaminados a la identificación de estos factores y a la implantación de diferentes medidas que minimicen su impacto sobre el epitelio intestinal. Asimismo, se deben implantar medidas encaminadas al mantenimiento y optimización de la fisiología de los enterocitos, las principales células que constituyen el epitelio intestinal.
4.1. Mantenimiento y optimización de la fisiología de los enterocitos gracias a los pronutrientes acondicionadores intestinales
La implementación de las medidas anteriores contribuirá muy positivamente a minimizar el impacto de los distintos factores sobre la integridad del epitelio intestinal. Sin embargo, la gran cantidad de factores y la posibilidad que estén implicados de manera simultánea hace que no siempre sea posible mantener un control total de los mismos. Además, el elevado rendimiento productivo en sí mismo un factor que puede afectar la salud digestiva y, es inevitable si se usan razas altamente seleccionadas, como ocurre en los sistemas de producción actuales. Por todo ello, es necesario que el enterocito se encuentre fisiológicamente en condiciones óptimas, para poder hacer frente a los desafíos que puedan alcanzar estas células epiteliales. Para el mantenimiento de la fisiología del enterocito, es importante la adición en la dieta de pronutrientes acondicionadores intestinales. Estas son moléculas activas que proceden de distintos vegetales y que, en los enterocitos, estimulan la síntesis de múltiples proteínas funcionales específicas con diferentes efectos:
• Incrementan la tasa de regeneración de los enterocitos, lo que conduce a que el epitelio sea renovado con mayor rapidez y, simultáneamente, los microorganismos y otros detritus adheridos a los enterocitos envejecidos se desprenderán junto a ellos, por lo que se limita el crecimiento bacteriano.
• Mejoran las uniones estrechas entre los enterocitos, por lo que la permeabilidad paracelular se mantiene intacta, permitiendo el paso de nutrientes y evitando el de patógenos.
• Incrementan la tasa metabólica de los enterocitos, acrecentando la absorción de nutrientes como vitaminas o aminoácidos e impidiendo la absorción de tóxicos. De esta manera, si por un lado están establecidas medidas para el control de los factores que alteran el epitelio y, por otro lado, la fisiología de los enterocitos está optimizada gracias a los pronutrientes, las posibilidades de alteración de la integridad del epitelio intestinal se verán reducidas al mínimo.
4.2. Resultados de un ensayo con pronutrientes acondicionadores intestinales para el mantenimiento de la integridad intestinal
Recientemente, se ha llevado a cabo un ensayo siguiendo la metodología científica para evaluar el efecto de los pronutrientes acondicionadores intestinales (PAI) en ponedoras sometidas a estrés térmico, que como se ha descrito previamente, es uno de los factores que afectan a la integridad intestinal y en ocasiones se subestima su impacto negativo sobre este órgano.
El estrés térmico en ponedoras altera la integridad de la barrera intestinal, que resulta en una menor producción de huevo y en alteraciones de la cascara. Los pronutrientes condicionadores intestinales, dado que permiten optimizar la fisiología intestinal, mejorando la digestión y absorción intestinal, incrementan la utilización mineral a nivel digestivo y permiten mantener los parámetros de puesta en periodos calurosos. Este fue el objetivo del ensayo, el cual se realizó con ponedoras de la estirpe Boris Brown de 600 días de edad (85 semanas). Tuvo una duración de 2,5 meses, desde el 1 de agosto al 16 de octubre, y durante el mismo, la temperatura osciló entre los 27- 35ᵒC, la cual se considera elevada para este tipo de producción.
Los pronutrientes acondicionadores intestinales fueron administrados durante 47 días, del 11 de agosto al 28 de septiembre. Se establecieron dos grupos experimentales y se evaluaron los parámetros productivos principales, como el porcentaje de puesta, el peso del huevo, la resistencia de la cáscara y el índice de conversión.
En los resultados, se observó que el porcentaje de producción de huevo partió como inferior en el grupo suplementado con pronutrientes al comienzo del ensayo en comparación con el grupo control. Sin embargo, tanto durante la administración de los pronutrientes como al final del ensayo, el grupo con pronutrientes obtuvo un mayor porcentaje de puesta con una diferencia de hasta el 6,68% respecto al grupo control. (Gráfico 1)
Se observa cómo tras el periodo de administración de los pronutrientes, la producción de huevo aumenta en el grupo experimental un 6,2%, mientras que en el grupo control la producción disminuye.
En relación con el peso del huevo, el grupo control comenzó el ensayo con un mayor peso por huevo en comparación al grupo experimental. Sin embargo, transcurrido el ensayo, el grupo suplementado con pronutrientes mostró un mayor peso por huevo, con un incremento del 3,17% respecto al inicio del ensayo.
La diferencia final entre ambos tratamientos fue de 0,5 gramos por huevo. (Gráfico 2)
Habitualmente, un mayor porcentaje de puesta simultáneo a una producción de huevos de mayor tamaño se relaciona con un menor grosor o resistencia de la cáscara. Sin embargo, en el ensayo se observó que en el grupo suplementado con pronutrientes acondicionadores la resistencia de la cáscara no se vio alterada, pese a producir más huevos y de mayor peso. Esto es debido al incremento de la absorción de calcio y minerales en intestino por una mejora de la integridad del epitelio intestinal. (Gráfico 3).
Finalmente, respecto al índice de conversión, se observó una mejora significativa entre ambos grupos experimentales durante el periodo de administración de los pronutrientes acondicionadores intestinales con una diferencia del 4,44%. (Gráfico 4)
Los resultados, por tanto, demuestran que la administración de pronutrientes acondicionadores intestinales en aves de puesta durante periodos de estrés térmico permite mejorar la integridad de la mucosa intestinal, favoreciendo la absorción de nutrientes, incluidas las vitaminas y minerales importantes para el proceso de puesta.
5. Conclusiones
El epitelio intestinal juega un papel esencial en el crecimiento y en el mantenimiento de la salud de los animales. Esto es debido a que actúa permitiendo el paso selectivo de nutrientes y evitando el de patógenos o de moléculas no deseadas. Sin embargo, en las condiciones de cría industrial actuales, existen múltiples factores que pueden afectar directa o indirectamente a la integridad del epitelio intestinal, comprometiendo su función y su actividad positiva sobre el crecimiento y la salud. Es muy importante identificar estos factores e implantar medidas que minimicen su impacto, así como estimular la fisiología de los enterocitos para que el epitelio pueda hacer frente a estos desafíos.
Los pronutrientes acondicionadores intestinales son la solución más eficaz para obtener un buen rendimiento productivo, siendo su efecto más evidente sobre todo cuando existen desafíos para la integridad intestinal, muy habituales en condiciones de cría industrial.
Los pronutrientes presentan ventajas adicionales, como que no requieren periodo de retiro, no dejan residuos y son sustancias 100% naturales.
Los pronutrientes acondicionadores intestinales se comercializan bajo el nombre
Alquernat Nebsui por Biovet, S.A.
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