28 de octubre de 2014Con la restricción en el uso de los antibióticos promotores de crecimiento o terapéuticos, existe una gran necesidad de alternativas efectivas.
El
sistema inmunitario innato intestinal es fundamental para mantener la salud del
intestino. El intestino se describe como un ecosistema complejo y dinámico (Xu
J., 2003), que además de absorber nutrientes, es la barrera contra compuestos y
gérmenes indeseables, al desempeñar el sistema inmunitario intestinal un
importante papel. Debido a que el tracto gastrointestinal está constantemente
expuesto a sustancias extrañas como el alimento, no es de sorprenderse que el
organismo haya desarrollado un sistema que controle la inflamación y la
inmunidad en la parte inferior del tubo gástrico.
Antes,
normalmente se agregaban al alimento componentes antinflamatorios, de los
cuales los más frecuentes eran los promotores antimicrobianos del crecimiento.
Algunos de estos promotores antimicrobianos del crecimiento funcionan mediante
la inhibición de la respuesta inflamatoria intestinal por inhibición directa de
las células inflamatorias (Niewold, 2007); de hecho, se ha comprobado que
existe correlación entre el uso de estos promotores y un efecto antinflamatorio
directo (ciclinas [oxitetraciclina], macrólidos o péptidos [bacitracina de
Zn]). Sin embargo, cada vez hay más pruebas científicas que implican
consecuencias negativas del uso de antibióticos de la dieta sobre la microflora
intestinal, la inmunidad innata local y la resistencia a enfermedades.
Con la
creciente presión para restringir el uso de los antibióticos, ya sea como
promotores de crecimiento o como productos terapéuticos, hay una gran necesidad
de alternativas efectivas. Estos aditivos alternativos pueden seleccionarse con
base en su actividad antinflamatoria ya conocida (Niewold, 2014).
Salud intestinal
Sistema inmunitario
En las
últimas décadas se ha tornado claro que la sobrenutrición tiene impacto sobre
el sistema inmunitario. La sobrenutrición crónica puede estar implicada en el
desarrollo de nivel bajo de inflamación relacionada con el aumento en el riesgo
de varias patologías que tienen que ver con el sistema inmunitario. Por esta
razón, es pertinente investigar estrategias para eliminar dicha inflamación,
como una medida preventiva de estas enfermedades crónicas (Meijer, 2010).
Los
B-galactoligosacáridos (Vulevic J., 2008) y los fructoligosacáridos (Guigoz Y.,
2000) han demostrado efectos immunomoduladores. Los ácidos grasos de cadena corta, especialmente el butirato
(Meijer K., 2010), parecen ejercer amplios efectos antinflamatorios. Bailón E.
et al. 2010, plantearon la hipótesis de que la actividad antinflamatoria del
butirato en diferentes tipos de células podría depender también del estado de
la célula inmunitaria en particular. Consideraron que el butirato podría ser un
posible tratamiento nuevo para varios procesos de inflamación crónica, como la
enteropatía inflamatoria.
Barrera de defensa intestinal
La
permeabilidad epitelial del intestino es un parámetro importante de la barrera
de defensa intestinal. Bajo condiciones normales, el epitelio proporciona una
barrera altamente selectiva que previene el paso de moléculas tóxicas y
proinflamatorias a la circulación sistémica. Las macromoléculas pasan la
barrera epitelial principalmente a través de la ruta paracelular, para las
cuales las zonas de oclusión son las estructuras que limitan la tasa de paso
(Walsh SV, 2000). Se cree que el aumento en la permeabilidad que indique que se
ha afectado la función de la barrera epitelial, está implicada en la
fisiopatología de varias enfermedades inflamatorias gastrointestinales, aunque
puede ser la causa o la consecuencia de la inflamación (Poritz LS, 2007).
Los
péptidos de defensa del huésped son antimicrobianos naturales de amplio
espectro y una importante primera línea de defensa de casi todas las formas de
vida. Sunkara et al. (2011) evaluaron en un estudio si el butirato de sodio era
capaz de inducir estos péptidos de defensa del huésped y de mejorar la
resistencia a las enfermedades en pollos. Los autores concluyeron que la
suplementación de la dieta con butirato tenía el potencial de un mayor
desarrollo, como una estrategia práctica alternativa a los antibióticos para
mejorar la inmunidad innata del huésped y su resistencia a las enfermedades.
Estudios
Ortiz
A. (2013) presentó un estudio que evaluó el efecto protector del Bacillus licheniformis y del butirato de
sodio sobre la inflamación inducida por el estrés oxidativo en células
epiteliales intestinales, mediante la medición de la resistencia eléctrica
transepitelial (TER, por sus siglas
en inglés) en células epiteliales intestinales (IPEC-J2). La resistencia
eléctrica transepitelial es una técnica experimental ampliamente aceptada que
determina lo ajustado de la capa de células epiteliales y endoteliales in vitro (Diamond J.M., 1977; Cerejido
M., 1993; Wegener M. 1996). Esta técnica se usó en células IPEC-J2 para
elucidar el efecto de los aditivos sobre la función de la barrera celular bajo
condiciones normales y bajo estrés oxidativo. Además, se usaron los métodos de
captación de rojo neutro (NRU, por sus siglas en inglés) y de exclusión de azul
de tripán (TBDE, por sus siglas en inglés) para determinar si los aditivos
conferían citoprotección contra el estrés oxidativo (control positivo). El
ensayo NRU se puede usar para determinar los efectos citotóxicos de sustancias
químicas y muestras ambientales sobre membranas celulares; el ensayo TBDE es un
método para evaluar la viabilidad celular en respuesta a las agresiones del
medio ambiente.
El Bacillus licheniformis aumentó
significativamente (p<0.05) los valores de la resistencia eléctrica
transepitelial en comparación con el control (90.10 por ciento vs 69.32 por ciento) (Figura 1) y el
butirato de sodio aumentó los valores de resistencia eléctrica transepitelial
en comparación con los controles positivos (84.09 por ciento vs. 67.55 por ciento); esta propiedad
de fortalecimiento de la barrera prosiguió después de un período de
recuperación de 24 horas (174.41 por ciento vs. 143.16 por ciento) (Figura 2). El butirato de sodio
aumentó significativamente (p<0.05) la cantidad de células viables (medidas
con la metodología de tinción NRU) en comparación con las células con estrés
oxidativo (muestras tratadas con H2O2) (68.71 por ciento vs.
58.37 por ciento) y aumentó (p<0.05) la cantidad de células viables en comparación con
las muestras tratadas con H2O2 (células con estrés
oxidativo) (82.2 por ciento vs. 55.48 por ciento) en el ensayo TBDE. El Bacillus licheniformis aumentó también la viabilidad celular de
manera significativa (79.6 por ciento vs 58.37 por ciento; p<0.05), pues se encontró una
reducción de células muertas (Tabla 1). Se concluyó que el Bacillus licheniformis y el butirato de sodio presentan un efecto
protector sobre las células epiteliales intestinales y mejoran la función de la
barrera.
Chamba
et al. (2014) presentaron un estudio realizado con el objetivo de determinar el
efecto de un promotor antibiótico del crecimiento (colistina) y el butirato de
sodio en la fisiología intestinal. Se dividieron en tres tratamientos un total
de 924 pollitos Cobb mixtos de un día de edad con siete réplicas cada uno en un
diseño de bloque aleatorio. El tratamiento 1 fue la dieta control sin ningún
promotor del crecimiento, el tratamiento 2 fue la dieta control más colistina a
100,000 UI/kg de peso corporal y el tratamiento 3 fue la dieta control con
butirato de sodio parcialmente protegido a 700 ppm. Los pollitos se alimentaron
con un alimento en harina en tres fases: iniciador (1-14 días), engorde (15-28
días) y finalizador (29-42 días). Las dietas estaban hechas principalmente de
maíz, harina de soya y fuentes de proteína animal. Los pollitos no recibieron
ningún antibiótico adicional durante el período de crianza. No hubo diferencias
significativas en el desempeño entre todos los tratamientos en la fase de
iniciación (1-14 días). Los pollitos alimentados con el butirato de sodio
parcialmente protegido en las fases de engorde y finalización presentaron la
mayor ganancia de peso (figura 3) y la mejor tasa de conversión alimenticia.
El
desempeño de la colistina fue similar al butirato de sodio en la fase de
finalización. El peso relativo de los órganos digestivos no estuvo afectado por
el tratamiento en ninguna fase. La longitud relativa del yeyuno y del intestino
delgado de las aves alimentadas con butirato de sodio y colistina a los 14 días
fue mayor que la de las aves alimentadas con la dieta control. Las vellosidades
del yeyuno de las aves alimentadas con butirato de sodio y colistina a los 42
días fueron mayores que la de las aves alimentadas con la dieta control. La
colistina produjo las criptas más profundas y la menor proporción de altura de
las vellosidades a profundidad de las criptas en todos los segmentos
intestinales a los 14 días (figura 5). El crecimiento de E. coli intestinal no se vio afectado por ningún tratamiento. Estos
datos indican que el butirato de sodio parcialmente protegido y la colistina
mejoran el desempeño, la colistina como un promotor antibiótico del crecimiento
y el butirato de sodio parcialmente protegido al mejorar el desarrollo de las
vellosidades intestinales en pollos de engorde.
Conclusiones
Han aumentado las preocupaciones del
consumidor por el uso de los promotores antibióticos del crecimiento, por lo
que es necesario encontrar alternativas efectivas entre los compuestos que no
son antibióticos. Un punto de atención en esta búsqueda puede ser el
mejoramiento del metabolismo intestinal, que va a llevar a una producción
animal sana y eficiente.
La
salud intestinal es un factor determinante muy importante para la salud y el
desempeño de los animales de producción. La inflamación y la permeabilidad
están inversamente relacionadas al crecimiento y a la función de la barrera,
respectivamente. Los aditivos
alternativos podrían seleccionarse con fundamento en el mejor desempeño ya
conocido del sistema gastrointestinal, mediante su efecto sobre la inmunidad,
su efecto antinflamatorio y la fisiología intestinal.