Estrés por endotoxinas: ¿cómo minimizar el riesgo para sus animales?
El impacto de las endotoxinas en el estado de salud de nuestro ganado y de los seres humanos es un tema muy de actualidad en estos días. Pero, ¿cómo podemos afrontar con éxito este riesgo que está siempre presente? En primer lugar, debemos investigar la naturaleza de las endotoxinas en sí mismas. A partir de ahí, podemos crear e implementar una estrategia que mitigue sus posibles efectos nocivos.
¿Qué son las endotoxinas?
Las endotoxinas son partes constitutivas de la pared celular de las bacterias gramnegativas. A su vez, las bacterias gramnegativas son integrantes habituales de todo microbioma. Desde el punto de vista químico, las endotoxinas son glicolípidos termoestables, razón por la cual también se denominan lipopolisacáridos (LPS). Aquí la parte lipídica de la molécula constituye la verdadera endotoxina. Los LPS se liberan durante una desestabilización de la pared celular, es decir, debido a la lisis bacteriana o también a la proliferación. A diferencia de las exotoxinas bacterianas, no son ningún tipo de arma, sino simples componentes constitutivos, que ejercen sus efectos tóxicos únicamente en forma libre. Además, estos impactos dependen del lugar donde se localicen las endotoxinas y de la especie animal afectada.
Estructura esquemática de una pared celular bacteriana gramnegativa
Así pues, las endotoxinas son una parte natural de nuestro entorno, pero la cuestión es ¿en qué circunstancias se convierten en un riesgo?
Las endotoxinas son un marcador de un ataque por bacterias gramnegativas. Por lo tanto, existe una absorción controlada y regular de endotoxinas por parte del epitelio intestinal con el fin de entrenar al sistema inmunitario. Sin embargo, si entran en el organismo cantidades superiores a las que el hígado es capaz de neutralizar inmediatamente, se producirá una mayor diseminación que tendrá graves consecuencias. Pero en primer lugar es importante examinar las circunstancias que conducen a una mayor captación. Mientras las endotoxinas permanecen en el lumen intestinal, no constituyen un riesgo estricto para la salud de los animales. No obstante, esta situación cambia en caso de que la barrera gastrointestinal esté deteriorada y, por tanto, sea incapaz de mantener su función de protección. Los siguientes factores pueden perjudicar la integridad del intestino, provocando una mayor permeabilidad del mismo:
Procesos inflamatorios causados por patógenos, disbiosis o micotoxinas
Isquemia (reducción del flujo sanguíneo), por ejemplo, debido al estrés térmico
Efectos citotóxicos de las micotoxinas
Las micotoxinas constituyen una amenaza especial para la integridad del intestino, incluso en bajas concentraciones. Inhiben la biosíntesis de proteínas, causan estrés oxidativo y algunas de ellas, como el deoxinivalenol (DON), incluso manipulan la expresión genética de las células epiteliales. Así, se ha demostrado en estudios científicos que el DON reduce la formación de ciertas proteínas de construcción de las uniones estrechas1.
Efecto de las micotoxinas en el epitelio intestinal
¿Cuáles son las consecuencias de una absorción incontrolada de endotoxinas causada por una mayor permeabilidad intestinal?
Las consecuencias de una mayor absorción de endotoxinas dependen de la cantidad absorbida y de la especie animal afectada. Los rumiantes, los cerdos y los caballos, por ejemplo, son mucho más sensibles que los perros, las ratas o las aves de corral. Si se supera la dosis máxima tolerada por especie afectada, se produce una compleja respuesta inflamatoria del organismo. En consecuencia, no es la endotoxina por sí misma la que resulta perjudicial, sino la grave reacción que provoca en el sistema inmunitario. Cuanto mayor es la invasión de endotoxinas, más devastadora es la magnitud de esta reacción.
Si la altas cantidades de endotoxinas entrasen en la circulación sanguínea de una sola vez, se provocarían consecuencias que afectarían a todo el organismo. Las lesiones como los daños vasculares, las coagulopatías, las hemorragias y la necrosis podrían conducir finalmente a un choque de endotoxinas que provocase un fallo orgánico con un final potencialmente letal. Pero si las cantidades de endotoxinas llegan de forma latente, sobrecargando permanentemente los sistemas tampón en un grado de bajo a medio, eso dará lugar a las llamadas enfermedades asociadas a las endotoxinas. Estas se muestran en reacciones sistémicas más leves y lesiones inflamatorias más delimitadas localmente. El cuadro clínico puede variar en función de las diferentes especies animales.
En los cerdos, por ejemplo, el "síndrome de inflamación y necrosis porcina" (SINS, por sus siglas en inglés) está relacionado con el estrés por endotoxinas. Los signos clínicos pueden manifestarse en forma de necrosis de las orejas y de la cola, pero también mediante otros procesos inflamatorios, incluso en lechones que reciben leche con mayores cantidades de endotoxinas. De igual modo, el ganado vacuno reacciona de forma bastante sensible al aumento de las endotoxinas. Como resultado, puede verse considerablemente favorecido el desarrollo de varias enfermedades metabólicas como la laminitis, la fiebre de la leche o la acidosis ruminal.
¿Cómo puede orquestarse una contraestrategia?
Dado que las endotoxinas pertenecen al entorno natural, es imposible y, por cierto, también imprudente, eliminarlas por completo. Lo que debemos hacer más bien es mantener un equilibrio saludable en cuanto a la absorción de cantidades de endotoxinas. Dado que este equilibrio puede verse alterado por múltiples factores, una contraestrategia exitosa debe ser igualmente compleja. Para ello, los aditivos para piensos pueden influir en los siguientes aspectos:
1. La integridad de la barrera gastrointestinal
La pieza central de un concepto de gestión inteligente de las endotoxinas debe ser la preservación de la integridad del intestino. Las micotoxinas alteran la barrera gastrointestinal, provocan estrés oxidativo y sobrecargan el metabolismo hepático. Por consiguiente, una gestión eficaz de las micotoxinas reduce el riesgo de enfermedades asociadas a las endotoxinas.
Además, otros grupos de aditivos son capaces de estabilizar la barrera gastrointestinal desde ambos lados. La betaína, por ejemplo, ayuda a las células del epitelio intestinal a conservar su presión osmótica intracelular incluso en condiciones complicadas. Por otro lado, la betaína proporciona numerosos efectos beneficiosos en importantes procesos de metabolización en el hígado.
Los oligoelementos como el zinc, el cobre y el manganeso también pueden contribuir a la integridad intestinal. Al formar núcleos centrales en importantes enzimas, desempeñan un papel importante en los procesos de desintoxicación, inmunológicos y metabólicos. Con su biodisponibilidad mejorada, los oligoelementos ligados orgánicamente permiten un uso más eficiente de estos micronutrientes esenciales.
2. La calidad del microbioma
Un crecimiento excesivo de bacterias gramnegativas en el intestino puede provocar una mayor liberación de endotoxinas e inducir procesos inflamatorios. Los prebióticos y probióticos de alta calidad son capaces de aportar mayor estabilidad a este sistema tan sensible. Además, aportan incluso valores añadidos como una mayor biodisponibilidad de los nutrientes o apoyo al sistema inmunitario.
3. La functión del hígado
Las endotoxinas absorbidas por vía enteral son transportadas directamente al hígado por el torrente sanguíneo portal. En primer lugar, el hígado es responsable de su neutralización rápida y eficaz. Por consiguiente, los aditivos que promueven los procesos de desintoxicación y el metabolismo hepático pueden ser una herramienta de apoyo eficaz contra el estrés por endotoxinas.
Conclusión
Las endotoxinas forman parte del entorno habitual de nuestro ganado, pero también del entorno de los seres humanos. La nutrición animal no es capaz de defender en general contra ninguna bacteriemia gramnegativa. Del mismo modo, tampoco se conseguirá un equilibrio saludable mediante ningún remedio mágico.
No obstante, un concepto inteligente de los aditivos para piensos, que reduzca la absorción de endotoxinas por un lado y promueva su eliminación por otro, puede claramente reducir el riesgo de un aumento patológico de estos componentes altamente reactivos de la pared celular bacteriana dentro del organismo.
La preservación de la integridad intestinal es la pieza central de dicho concepto. Las micotoxinas, con sus efectos citotóxicos, desempeñan un papel decisivo en la desestabilización de la integridad intestinal. Además, suponen una grave tensión del metabolismo hepático. Por lo tanto, su neutralización eficaz resulta ser un componente decisivo para el éxito de la gestión de las endotoxinas.
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1Arch Toxicol (2017) 91:1007–1029DOI 10.1007/s00204-016-1794-8
