La exposición a infecciones, tanto clínicas como subclínicas, de forma crónica y los factores de estrés comprometen la función de la barrera intestinal y activan la respuesta sistémica provocando una reducción en la deposición de proteína y eficiencia en el crecimiento mediante dos mecanismos:
- Alteración del reparto de nutrientes.
- Malnutrición por la anorexia derivada de la respuesta neurológica inducida por los mediadores eicosanoides a la infección.
La respuesta sistémica de los cerdos a la activación del sistema inmune por mast cells produce células inmunitarias como citoquinas, proteínas de fase aguda e inmunoglobulinas, que interaccionan con la deposición de músculo y grasa. La estimulación de eicosanoides derivada de dicha activación del sistema inmune provoca el incremento en la producción de derivados del ácido araquidónico como son la prostaglandina E2 y leucotrienos B4, responsables de provocar anorexia y fiebre por estimular el sistema neuroendocrino y controlar la duración y gravedad de la respuesta inmune.
Los cerdos en sistemas de producción comercial se encuentran con numerosos factores de estrés ambientales, fisiológicos y etiológicos que provocan una respuesta inmune aguda y sistémica. El estrés estimula el eje hipotálamopituitaria-adrenales y release el factor corticotropina-releasing (CRF) desde el núcleo paraventricular, lo cual tiene un efecto negativo en el efecto de barrera epitelial. La presencia de patógenos entéricos en el lumen intestinal influye en la permeabilidad intestinal. La permeabilidad paracelular está bien estudiada, y se ve alterada por los mismos como consecuencia de afectar las estructuras de unión de los enterocitos al alterar vía actomiosina la redistribución de los enlaces proteicos.
MECANISMOS DE ACCIÓN
Los diferentes agentes infecciosos que entran al aparato digestivo llegan hasta el epitelio intestinal y las placas de Peyer. A través de las células M de las placas de Peyer son transferidos a las células dendríticas donde se expresan los receptores T (TLRs) a partir de cuyo momento se induce la inflamación que estimula la maduración de las células dendríticas que reconocen al patógeno cuando entra en los nódulos linfáticos mesentéricos. En la fase aguda de la invasión del patógeno ya existen células centinelas locales como los macrófagos y células mast que provocan la liberación de citoquinas proinflamatorias como las interleuquinas 1 – 6 y el factor de necrosis celular, además de aumentar sobre el punto de la inflamación los niveles de neutrófilos, monocitos y linfocitos.
Las células mast tienen la habilidad de responder rápidamente a la infección por cuatro mecanismos básicos:
- Contienen triptasas y quimasas heterogeneas que son degranuladas cuando los patógenos son reconocidos.
- Tienen la habilidad de servir como fagocitos, tan bien comolos macrófagos, células dendríticas y neutró Estas células internalizan muchos tipos de patógenos mediante los receptores IgG adhiriéndose a la bacteria o reconociendo y fagocitándolo por procesos de acidificación.
- Secretan mediadores celulares como citoquinas proinflamatorias como la histamina, interleukina 6 y factores de necrosis tumoral reclutando neutrófilos sobre el punto de infección.
- Son capaces de comunicarse con el epitelio celular (células T y células B) y aumentar la producción de moco intestinal provocando una quimiotaxis y retención linfocitaria en los nódulos linfáticos aumentando la producción de anticuerpos.
Uno de los efectos más importantes de las células mast cuando son estimuladas es el aumento en la producción de eicosanoides que inducen la anorexia asociada a la infección y el control de la duración de la inflamación. La producción de mediadores eicosanoides en las células y membranas nucleares provocan el inicio de la activación de la fosfolipasa A2 o C que convierten los fosfolípidos de membrana y diacigliceroles en ácido araquidónico, el cual se convierte en PGE2 o LTB4 por la ciclooxigenasa o lipoxigenasa respectivamente. Los esteroides medicamentos antiinflamatorios no esteroideos se usan para inhibir la actividad de la fosfolipasa y ciclooxigenasa.
CONSECUENCIAS
Los cerdos expuestos constantemente a agentes infecciosos tienen una respuesta inmunitaria que conlleva el aumento en la producción hepática de proteínas de fase aguda y un aumento en el uso de proteínas a nivel metabólico para la síntesis de moléculas inmunitarias, reduciendo el consumo de pienso y decreciendo la deposición de proteína muscular y aumentando la lipolisis. En casos crónicos dicha reducción en la deposición puede llegar al 26-28 %.
Las consecuencias a nivel clínico de la respuesta inmune sobre los parámetros productivos de los cerdos han sido analizadas en muchos trabajos, trayendo a colación el de Pastorelli, 2012 donde después de hacer un metanálisis sobre 122 publicaciones, llegó a las siguientes conclusiones:
- Reducción de la ganancia media diaria de:
- Infecciones por patógenos digestivos=40%.
- Micotoxinas=30%.
- Infecciones por patógenos respiratorios=25%.
- Malas condiciones ambientales/alojamiento=16%.
- Infecciones por parásitos=8%.
- La reducción de dicha ganancia tiene origen diferente según la patología:
En los procesos infecciosos digestivos, parasitarios y malas condiciones ambientales los cambios en las necesidades de mantenimiento explican el 70-75 % de la reducción del crecimiento, mientras que la reducción del apetito tan solo explica el 25-30% de la menor ganancia media diaria. En los casos de patologías respiratorias y micotoxinas la bajada de consumo de pienso explica el 70 5 de la reducción del crecimiento, y tan solo el 30% es debido a los cambios en los requerimientos de mantenimiento.
- Las patologías que afectan a la estructura o función intestinal dañando la misma reducen la digestión y absorción de nutrientes, de tal forma que gran parte de la pérdida de condición corporal está causada por estar comprometidas las necesidades metabólicas para reparar dichos tejidos, y en menor medida por la reducción en la ingesta. A ello, debemos sumar el aumento en las pérdidas endógenas de proteínas por las secreciones intestinales (mucus, pérdidas de agua) e incremento de requerimientos de nutrientes para el mantenimiento de la respuesta inmune, que aumenta el coste metabólico reduciendo la ganancia media diaria independientemente de la reducción de consumo de pienso.
¿CÓMO REDUCIR EL IMPACTO NEGATIVO DE LA RESPUESTA INMUNE CON LA NUTRICIÓN ?
Como hemos mencionado la activación del sistema inmune tanto a nivel clínico como subclínico, el cerdo reduce su ganancia media diaria y consumo del alimento, derivados sobre todo de la alteración del metabolismo de base proteico y lipídico, así como de la pérdida de apetito. Desde el punto de vista nutricional tenemos algunos mecanismos para minimizar dicho impacto negativo, como son:
ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS: Los efectos anti-inflamatorios de los ácidos grasos n-3 son conocidos por intervenir en la producción de eicosanoides y su presencia en las membranas de fosfolípidos para activar las enzimas que intervienen en la conversión de los ácidos grasos n-6 como mediadores de los eicosanoides pro-inflamatorios. La relación de ácidos grasos n-6/n-3 en la dieta de los cerdos suele ser superior a 10:1, por lo que en la práctica se supera el ratio óptimo para la actividad inmunitaria que está valorado en 4:1. Son muchas las evidencias de que los ácidos grasos n-3 aumentan la función de barrera intestinal.
AMINOÁCIDOS: Partimos de una pérdida de aminoácidos por un incremento en el catabolismo en el músculo esquelético que depende de la duración y severidad del proceso inflamatorio, lo que sobre todo determina una incremento en la demanda de arginina, glutamina, fenilalanina y tirosina, de cuyas carencias tenemos una información muy limitada hasta la fecha. Mejor se conoce el incremento en las necesidades de treonina por la mayor producción de mucus rico en dicho aminoácido, al igual que las inmunoglobulinas.
El triptófano se define como una aminoácido limitante en el crecimiento de los cerdos durantes los estados de activación del sistema inmune, ya que es un precursor de la kinurenina, melatonina y serotonina, que se ven incrementadas durante la respuesta inmune.
Los aminoácidos azufrados, en especial la cisteina por un incremento en la regulación de la expresión genética de la misma en el hígado, ya que se utiliza para la producción de glutatión y taurina a efectos de prevenir el daño tisular en las reacciones oxígeno-nitrógeno generadas por los fagocitos y leucocitos que migran al foco de infección.
ANTIOXIDANTES: Los mecanismos de antioxidación pueden ser tanto intra como extracelulares, y tenemos dos nutrientes que actúan de esta manera:
- Vitamina E como antioxidante intracelular, cuya suplementación mejora la respuesta inmune humoral y proliferación de linfocitos, derivado de estar asociada con la inhibición de la biosíntesis de PGE3 por un antagonismo con la peroxidación lipídica del ácido araquidónico.
- Selenio como antioxidante extracelular en sus forma de selenoproteínas actúa reduciendo el daño celular especialmente en macrófagos al reducir la PGE2 y la LTB4.
La suplementación conjunta de Vitamina E y Selenio en un buen balance tienen efectos sinérgicos al mejorar la respuesta inmune, por ejemplo al aumentar los títulos de anticuerpos en lechones destetados después de un desafío antigénico. También se conocen los efectos sinérgicos sobre el sistema inmune de la vitamina E, selenio, ácidos grasos n-3 y antiinflamatorios no prostaglandínicos como el ácido acetil salicílico, al reducir la producción de mediadores eicosanoides.
BORO: El boro es un mineral natural no metálico que no se acumula en los tejidos que se utiliza en medicina con propiedades antibacterianas al tener la capacidad de reducir la elevada toxicidad metálica de los grupos hidroxilo, cuando se emplea en su forma de éster. En el cuerpo más del 96 % del boro está formando complejos con azúcares importantes como la ribosa, la cual es un componente de la adenosina. Además, este mineral inhibe tanto la producción de PGE2 como la LTB4 por inhibir la actividad en los leucocitos de la ciclooxigenasa y lipooxigenasa, además de inhibir la proteasa sérica que actúa en la regulación por activación de las células mast y los leucocitos degradando la estructura de las proteínas de los patógenos.
PROBIÓTICOS/PREBIÓTICOS: La presencia de bacterias comensales en el tracto intestinal del cerdo mejora las funciones de barrera de defensa intestinal por diversos mecanismos. La suplementación de probióticos, prebióticos y simbióticos puede influir en la composición de la microflora comensal saludable por varios mecanismos:
- Aumentar la expresión de los genes de secreción de
- Aumento de la secreción por las células de Globet.
- Aumentar la expresión de los genes de fusión
- Estimular la producción secretora de IgA en la lámina
- Reducción la proliferación de pató
- Reducción del pH
- Aumentar la flora de bifidobacterias y reducir la de bacterias coliformes
CONCLUSIONES
Los cerdos en la práctica de las granjas están expuestos constantemente a infecciones clínicas o subclínicas que reducen su potencial de crecimiento y deposición magra. La respuesta sistémica del sistema inmune influye en los mismos sobre todo por dos vías principales, como la alteración en el reparto de nutrientes y la respuesta neurológica a las infecciones que les provoca anorexia.
La suplementación de nutrientes que reducen la producción de mediadores eicosanoides que mitigan dicha respuesta neurológica, así como el diseño de dietas con balances de aminoácidos que tengan en cuenta la sanidad de las mismas, nos ayudan a aminorar el impacto negativo de la activación del sistema inmune.
Fuente: Antonio Palomo Yagüe – SETNA & Razas Porcinas.
