Nº11 | Julio 2024
El calor es algo que no solo afecta a la cerda. El verraco también presenta, además de menos fertilidad, menor libido y menor capacidad de estimulación sobre las cerdas.
Mantén un nivel de producción óptimo durante el verano mejorando la detección de celo.
En esta edición de porciSapiens, nos centramos en dos pilares fundamentales de la producción porcina: la Nutrición y la Salud Intestinal. En un contexto global donde la demanda de proteínas sigue en aumento y la sostenibilidad se convierte en una prioridad ineludible, exploramos enfoques innovadores y estrategias que buscan mejorar la eficiencia y el bienestar animal mientras minimizamos el impacto ambiental.
Uno de los temas destacados de este número es la investigación sobre el uso de coproductos de la fungicultura en la alimentación porcina.
En un mundo que lucha contra el desperdicio alimentario y busca fuentes alternativas de proteína, las harinas de coproducto de seta emergen como una solución prometedora.
Estos subproductos, ricos en proteínas y compuestos bioactivos, no solo ofrecen un alto valor nutricional, sino que también representan una estrategia efectiva para reducir residuos. Este artículo analiza en profundidad la digestibilidad y el impacto productivo de incorporar estas harinas en las dietas de lechones, subrayando su potencial para mejorar la sostenibilidad de la producción porcina.
Otra amenaza para la producción porcina son las micotoxinas, con efectos negativos que pueden ser tanto agudos como crónicos. Analizaremos las principales micotoxinas que afectan al ganado porcino, los métodos de diagnóstico disponibles y la importancia de un control riguroso.
Su prevención es esencial para mantener la salud y el rendimiento de los animales.
Asimismo, no podemos olvidar que el fósforo es un mineral fundamental para los cerdos, jugando un papel crucial en diversas funciones biológicas. Exploraremos su importancia en la salud y metabolismo de los cerdos, así como las implicaciones de su manejo dietético y ambiental.
Entender y optimizar la administración de este mineral es fundamental para una producción porcina eficiente y sostenible.
Por otro lado, la resistencia a los antimicrobianos es una preocupación creciente que afecta tanto a la sanidad animal como a la salud pública.
En este número, discutimos la importancia de un uso responsable de los antimicrobianos y la necesidad urgente de desarrollar alternativas terapéuticas.
Preservar la eficacia de los tratamientos actuales y fomentar nuevas soluciones es crucial para combatir la aparición de bacterias multirresistentes.
La diarrea postdestete (DPD) sigue siendo un desafío significativo, causando alta morbilidad y mortalidad entre los lechones destetados. Con las nuevas normativas de la Unión Europea que limitan el uso de antibióticos y óxido de zinc, encontrar alternativas viables es crucial. En esta revista podrás encontrar un estudio, basado en la secuenciación del metagenoma, que investiga la evolución de la microbiota fecal en lechones durante las dos primeras semanas postdestete.
Los resultados obtenidos en granjas comerciales que utilizan antimicrobianos regularmente ofrecen valiosas perspectivas sobre el papel de la microbiota y posibles enfoques para controlar la DPD sin recurrir a medicamentos tradicionales.
Finalmente, abordamos la interrelación entre la microbiota intestinal, la salud mental y el comportamiento, conocido como reje microbiota-intestino-cerebro. Estudios recientes en modelos animales, como los cerdos, han demostrado cómo el estrés prolongado puede alterar significativamente la microbiota intestinal y afectar la cognición.
Estos hallazgos abren nuevas vías para tratamientos innovadores que podrían mejorar tanto la salud mental como el bienestar animal.
Esperamos que esta edición de porciSapiens sea una fuente valiosa de información y una inspiración para seguir avanzando en la investigación y práctica de la nutrición y salud intestinal en el sector porcino. ¡Gracias por acompañarnos en este apasionante viaje hacia una producción porcina más sostenible y eficiente!
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DIRIGIDA A VETERINARIOS DE PORCINO
Depósito Legal PorciSapiens B 7620-2021
Revista Cuatrimestral
4/11
EVALUACIÓN DE LOS DESCARTES DE LA FUNGICULTURA COMO INGREDIENTE ALTERNATIVO PARA LECHONES
Núria Tous1 , Gerard Verge-Mèrida1, Joan Tarradas1 , David Torrallardona1 , María Luisa
Tello Martín2, Sonia Ojeda García2, Marga Pérez Clavijo2, Silvia Torrecillas3 , Enric Gisbert3
1 IRTA-Nutrición Animal, Tarragona, España.
2 Mushroom Technological Research Center of La Rioja (CTICH), La Rioja, España.
3 IRTA-Acuicultura, Tarragona, España.
Análisis de la digestibilidad y el impacto productivo de incorporar harinas de coproductos de seta en la alimentación porcina, destacando su potencial para reducir residuos y mejorar la sostenibilidad en la producción de piensos.
40/46
ROTAVIRUS PORCINO EN LA PATOLOGÍA ENTÉRICA NEONATAL
Rut Menjón, Marcial Marcos y Marta Jiménez
Servicio Técnico MSD Animal Health
48/55
ABORDAJE DIAGNÓSTICO DE LAS MICOTOXICOSIS EN GANADO PORCINO
Gema Chacón, Sebastián Samus y Bárbara Garuz
Exopol S.L.
Este artículo explora las principales micotoxinas que afectan al ganado porcino, los métodos de diagnóstico disponibles y la importancia de un control riguroso para mitigar su impacto.
12/22
DETECTANDO LOS PUNTOS CRÍTICOS DE LA DIARREA POSDESTETE A TRAVÉS DE LA AUDITORÍA
Lorena Pérez1 y Miguel Claver2
1Técnico Senior de Porcino en Elanco
2Técnico Senior de porcino de Elanco
56/60
EFECTO DE LA VACUNACIÓN CON UNA VACUNA VIVA ATENUADA FRENTE A S. TYPHIMURIUM EN DISTINTOS ESCENARIOS CLÍNICOS
Salvador Oliver, Sonia Cárceles, Laura Garza, Carlos Casanovas, Susana Mesonero-Escuredo y David Espigares
8Facultad de Veterinaria, University College Dublin, Irlanda 24/39
EFECTOS DE LOS ANTIBIÓTICOS Y ZnO SOBRE LA MICROBIOTA DE LECHONES DESTETADOS
Juan M. Ortiz Sanjuán1,2, Héctor Argüello3 , Raúl Cabrera-Rubio 4,5 , Fiona Crispie4,5 , Paul D. Cotter4,5,6 , Juan J. Garrido2, Daniel Ekhlas1,7,8 , Catherine M. Burgess7 y Edgar G. Manzanilla1,8
1Departamento de Desarrollo Porcino, Teagasc Grassland Research and Innovation Centre, Moorepark, Irlanda
2Grupo de Genómica y Mejora Animal, Departamento de Genética, Facultad de Veterinaria, Universidad de Córdoba, España
3Departamento de Sanidad Animal, Facultad de Veterinaria, Universidad de León, España
4Teagasc Food Research Centre, Moorepark, Irlanda
5APC Microbiome Institute, University College Cork, Irlanda
6VistaMilk SFI Research Centre, Irlanda
7Department of Food Safety, Teagasc Food Research Centre, Irlanda
Con la entrada en vigor de las nuevas normativas de la UE que limitan el uso de antibióticos y óxido de zinc para prevenir la
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Servicio Técnico Porcino. Ceva Salud Animal
MEDICAMENTOS VETERINARIOS COMO ALTERNATIVAS A LOS ANTIMICROBIANOS
BAJO LA PERSPECTIVA DE “UNA SALUD”
Sonia Gil Morales1 , Belén Gutiérrez Soriano2, Leyre Sánchez Sánchez de Rojas3 , Carolina Rodríguez Sanz4
1Jefe de Servicio de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
2Técnica superior. Evaluación de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
3Técnica superior. Evaluación de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
4Evaluadora de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
Para mitigar el problema de las resistencias, es crucial preservar la eficacia de los antimicrobianos actuales mediante un uso responsable y fomentar el desarrollo de alternativas terapéuticas.
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UN DÍA EN LA VIDA DEL FÓSFORO EN CERDOS: REVISANDO CONCEPTOS
Alberto Morillo Alujas Alberto Morillo Alujas1 y Rafael Duran Giménez-Rico2
1Dr. en Veterinaria y Consultor de Tests and Trials, S.L.U.
2Regional Technical Manager, Danisco Animal Nutrition (IFF)
Este artículo explora la importancia del fósforo en la salud y metabolismo de los cerdos, así como las implicaciones de su manejo dietético y ambiental.
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MODELO PORCINO DE ESTRÉS
PROLONGADO PARA EL ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL EJE
MICROBIOTA-INTESTINO-CEREBRO EN LA COGNICIÓN
Raquel Río López1 , Adrià Clavell Sansalvador2, Yuliaxis Ramayo-Caldas2 y Antoni Dalmau1
1Programa de Bienestar Animal, IRTA, Monells.
2Programa de Genética y Mejora Animal, IRTA,
Agradecemos a nuestros anunciantes por hacer posible la publicación de esta revista: Ceva Salud Animal, Elanco, MSD Animal Health, Vetoquinol y Zoetis
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Núria Tous1, Gerard Verge-Mèrida1, Joan Tarradas1, David Torrallardona1, María Luisa Tello Martín2 , Sonia Ojeda García2 , Marga Pérez Clavijo2 , Silvia Torrecillas3, Enric Gisbert3
1 IRTA-Nutrición Animal, Tarragona, España.
2 Mushroom Technological Research Center of La Rioja (CTICH), La Rioja, España.
3 IRTA Acuicultura, Tarragona, España.
LLa creciente demanda global de proteínas y la necesidad de prácticas agrícolas sostenibles han llevado a la comunidad científica y al sector productivo a explorar alternativas innovadoras. En este contexto, los descartes de la fungicultura, ricos en proteínas y compuestos bioactivos, surgen como una opción viable para su inclusión en dietas de lechones. Este artículo analiza la digestibilidad y el impacto productivo de incorporar harinas de coproductos de setas en la alimentación porcina, destacando su potencial para reducir residuos y mejorar la sostenibilidad en la producción de piensos.
Según las Naciones Unidas, se prevé que la población mundial alcance los 9.500 millones de habitantes en 2050.
Este crecimiento demográfico irá acompañado de un aumento estimado del 40-75% de la demanda total de proteína1. Además, se espera que países de ingreso bajo o mediano alcancen niveles socioeconómicos más elevados con el consecuente aumento de la demanda de proteínas de origen animal.
En general, las dietas para animales monogástricos contienen un alto porcentaje de harina de soja como fuente de proteína, representando en algunos casos aproximadamente el 20% de la dieta.
Asumiendo que en España se fabrican más de 30 millones de Tm de pienso, es probable que el uso de soja para este fin pueda alcanzar los 5-6 millones de Tm anuales, siendo en su mayoría importada de Brasil, Argentina y EEUU.
Es ampliamente conocido que, en determinadas regiones de Sudamérica, el cultivo de soja está asociado a la deforestación deforestación, causando graves problemas ambientales y sociales2.
Por ello, la dependencia de la soja puede considerarse negativa, tanto para los productores como para los importadores, ya que estos últimos están importando cantidades considerables de nitrógeno que, en última instancia, puede suponer una amenaza para el medio ambiente.
En este contexto, son necesarios sistemas de producción de proteína más sostenibles, así como fuentes alternativas para el consumo humano y animal dentro de modelos de producción basados en bioeconomía circular.
Por otro lado, un informe reciente de la FAO estima que aproximadamente un tercio de las partes comestibles de los alimentos producidos para el consumo humano a escala mundial se pierde o se desperdicia, lo que 1.300 millones de toneladas de alimentos al año3.
Una buena estrategia para reducir este impacto ambiental podría ser la valorización de los alimentos desechados y coproductos, en particular de los que presentan un alto contenido en proteína, pudiendo ser utilizados ingredientes alternativos en las dietas para los animales3,4,5.
Esta estrategia está en consonancia con las políticas actuales de la UE que identifican la pérdida y el desperdicio de alimentos como una cuestión clave en la transición hacia un sistema alimentario más
proteínas,
Bajo contenido en grasas y como compuestos fenólicos y carbohidratos no digeribles (mananos, ß-glucanos y/o
En términos generales, estos compuestos han demostrado tener propiedades inmunomoduladoras, antitumorales, antimicrobianas y antioxidantes. Sin embargo, hay más de 1.600 especies de setas y cada una de ellas contiene diferentes compuestos bioactivos9
la industria española del champiñón produjo más de 149.000 Tm con un valor económico de más de 244 millones de euros10, situando a España como el tercer país productor de Europa, con un 10% de la
Según el Grupo Europeo de Cultivadores de Champiñón, por cada Tm de champiñón cultivado y vendido como fresco, en conserva o congelado, 150 kg de descartes (tallos y setas desechadas) que se gestionan como un residuo según las normativas nacionales y europeas.
Tradicionalmente, estos desechos se transportaban a vertederos o se aplicaban directamente como fertilizante sobre campos agrícolas, generando emisiones de gases de efecto invernadero con un impacto negativo para el medio ambiente.
Actualmente, esta forma de eliminación de residuos ya no está permitida, por lo que su gestión se está convirtiendo en un reto importante para la industria del champiñón, con un impacto económico negativo para el sector.
INGREDIENTES
FUNCIONALES EN PIENSOS PARA LA INDUSTRIA GANADERA Y ACUÍCOLA PARECE UNA ESTRATEGIA
PROMETEDORA PARA PROMOVER LA CIRCULARIDAD DE ESTAS INDUSTRIAS DEL SECTOR AGROALIMENTARIO
En este contexto, surgió el proyecto GreenBlueCircle (TED2021132054B-C21), centrado en la producción de proteína animal sostenible (porcino y acuicultura) para consumo humano residuos orgánicos derivados de la industria de las setas potenciales de proteína alternativa o ingredientes bioactivos para piensos.
El proyecto se divide en seis paquetes de trabajo:
Producción de setas a partir de nuevos sustratos.
Producción de proteína alternativa para porcino.
Producción de proteína alternativa para acuicultura.
Evaluación del impacto ambiental de las estrategias propuestas.
Diseminación y comunicación de los resultados.
Coordinación del proyecto.
Fuentes alternativas de proteína
Alimentos funcionales para promover la resistencia a las
Alimentos funcionales para promover la resistencia a las
Evaluación de la sostenibilidad ambiental
Difusión y comunicación
Coordinación y gestión de proyectos
Paquetes de trabajo del proyecto GreenBlueCircle.
En el marco de este proyecto se han realizado dos estudios en lechones.
El primer estudio consistió en la determinación de la digestibilidad de las harinas de los coproductos de las setas: (Agaricus bisporus). (Pleurotus ostreatus). (Lentinula edodes).
Para el estudio de digestibilidad, se usaron 72 lechones de 12 ± 2.7 kg distribuidos en cuatro grupos experimentales a los que se les alimentó durante 14 días con una Dieta basal (grupo control) o con mezclas de la dieta basal con cada una de las harinas estudiadas (1 grupo para cada tipo de seta).
Se determinó la digestibilidad de los nutrientes de la dieta basal y de cada una de las mezclas, y se calculó la digestibilidad de las diferentes harinas de coproducto de seta mediante el método de determinación indirecta por diferencia12
72 lechones
Dieta basal
Dieta basal+ harina de champiñón
Dieta basal + harina de seta de ostra
Dieta basal + harina de shiitake
FIGURA 2
Diseño experimental del estudio de valoración de la digestibilidad de las harinas de seta.
En las Gráficas 1 y 2 se pueden observar los valores obtenidos para las harinas de coproducto de seta referentes al y su digestibilidad ileal aparente y para la energía y energía digestible, respectivamente.
Champiñón
Seta de ostra
Shiitake
GRÁFICA 1
Contenido de proteína total y proteína digestible ileal aparente (DIA) de las harinas de coproducto de seta.
GRÁFICA 2
Energía bruta y energía digestible de las harinas de coproducto de seta.
Los resultados de los estudios realizados en el proyecto GreenBlueCircle indican que los valores de digestibilidad de la proteína y la energía de las harinas estudiadas son bajos.
GRÁFICA 3
Efecto de la inclusión de las harinas de coproducto de seta sobre el peso vivo final de los lechones.
El segundo estudio consistió en establecer el nivel de inclusión óptimo de las harinas de coproducto de seta evaluadas en el Estudio 1.
Para ello, se utilizaron 252 lechones de 6-12 kg de peso vivo inicial que fueron alimentados durante 33 días con 7 tratamientos, consistiendo en una dieta basal (sin inclusión de harina de seta) y otras 6 dietas que incluyeron un 4 o un 8% de cada una de las harinas evaluadas en el anterior estudio.
Dieta control
4% harina de champiñón
8% harina de champiñón
4% harina de seta de ostra
8% harina de seta de ostra
4% harina de shiitake
8% harina de shiitake
Evaluación de:
Peso vivo final
Consumo medio diario
Índice de conversión alimenticia
GRÁFICA 4
Efecto de la inclusión de las harinas de coproducto de seta sobre el consumo medio diario de los lechones.
FIGURA 3
Diseño experimental del estudio del nivel de inclusión óptimo de las harinas de coproducto de seta.
En las Gráficas 3, 4 y 5 se muestran los resultados del efecto de la inclusión de las harinas estudiadas sobre el rendimiento productivo de los lechones.
GRÁFICA 5
Efecto de la inclusión de las harinas de coproducto de seta sobre el índice de conversión de los lechones.
Sin embargo, la inclusión de la harina de coproducto de seta de ostra redujo la productividad de los lechones incluso en las dietas con el nivel de inclusión más bajo (4%).
Los resultados obtenidos hasta el momento indican que será muy importante tener en cuenta los valores de digestibilidad junto con el nivel de inclusión para optimizar la formulación e incorporación de este coproducto en las dietas para lechones.
Financiación
Este proyecto ha estado financiado por la Unión Europea dentro de los fondos NextGenerationEU y el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia del Ministerio de Ciencia e Innovación (TED2021-132054B-C21)
1. United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2019). World Population Prospects 2019: Highlights (ST/ESA/ SER.A/423).
2. Song, X.-P.; Hansen, M., Potapov, P.; et al. (2021). Massive soybean expansion in South America since 2000 and implications for conservation. Nature Sustainability 4, 784–792.
3. FAO, 2019. The State of Food and Agriculture 2019. Moving forward on food loss and waste reduction. Rome. http://www.fao.org/3/ca6030en/ ca6030en.pdf
4. Vasilis Bouronikos, V. (2021). Five Social Benefits of the Circular Economy in Food Supply Chains. Insitute of Entrepeneurship Development. https://ied.eu/project-updates/social-benefits-ofthe-circular-economy-in-food-supply-chains/
5. Oliveira, M. M. D., Lago, A., Dal’Magro, G.P. (2021). Food loss and waste in the context of the circular economy: A systematic review. Journal of Cleaner Production 294, 126284.
6. Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives. http://data.europa.eu/eli/ dir/2008/98/2018-07-05
7. Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions on a new approach for a sustainable blue economy in the EU Transforming the EU’s Blue Economy for a Sustainable Future. COM/2021/240 final.
8. Ho, L.H., Zulkifli, N.A., Tan, T.C. (2020). Edible mushroom: Nutritional properties, potential nutraceutical values, and its utilisation in food product development. In: An introduction to mushrooms; edited by A.J. Passari and S. Sánchez, INTECHOPEN, London, pp. 19-38.
9. Sari, M., Prange, A., Lelley, J. I., Hambitzer, R. (2017). Screening of beta-glucan contents in commercially cultivated and wild growing mushrooms. Food Chemistry 216, 45-51.
10. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Superficies y producciones anuales de cultivos. https:// www.mapa.gob.es/es/estadistica/temas/estadisticas-agrarias/agricultura/superficies-producciones-anuales-cultivos/
11. Yang, K., Qing, Y., Yu, Q., et al. (2021). By-product feeds: current understanding and future perspectives. Agriculture 11, 207.
12. Zhang, F., Adeola, O. (2017). Techniques for evaluating digestibility of energy, amino acids, phosporus, and calcium in feed ingredients for pigs. Animal nutrition 3, 344-352.
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uando nos enfrentamos a patologías complejas causadas por uno o más patógenos cuya causa es de origen multifactorial, el abordaje de la enfermedad también debe ser multifactorial. Esto es lo que conoce como el enfoque holístico de una enfermedad. En medicina humana el concepto de salud holística es un enfoque que busca entender al individuo en su totalidad y uno de los enfoques que tiene en cuenta es el de la prevención incluyendo hábitos de vida saludables como el ejercicio, la salud mental, etc. Aplicando estos conceptos a la medicina veterinaria, la prevención se debe buscar aplicando diversas herramientas en diferentes áreas de la producción.
Lorena Pérez1 y Miguel Claver2
1Técnico Senior de Porcino en Elanco
2Técnico Senior de porcino de Elanco
EM-ES-24-0085
Este artículo se centra en el enfoque multifactorial para combatir la Colibacilosis porcina, concretamente la enfermedad conocida como Diarrea posdestete (DPD) causada por Escherichia coli enterotoxigénico (ETEC).
Cabe destacar la importancia de un buen abordaje para combatir esta patología ya que es altamente prevalente en granjas con diarrea posdestete, encontrándose en hasta un 86,5% en los últimos años (García-Meniño, 2021)
La principal herramienta utilizada en los últimos años para combatir la DPD ha sido el uso de antibióticos, pero esta opción esta cada día más limitada, ya que desde hace años se lleva trabajando para un uso prudente de los mismos.
Existen cepas que son resistentes a múltiples antibióticos, existiendo publicaciones que muestran hasta un 41,4% de cepas multirresistentes, siendo mayor esta prevalencia en cepas aisladas en animales con diarrea posdestete frente a cepas aisladas en animales sanos (Garcías, 2024)
En el día a día nos encontramos con granjas donde las cepas aisladas de E. coli solo son sensibles a ciertos antibióticos que se encuentran en la categoría B y ya hay publicaciones que nos muestran cómo es la evolución a lo largo de los años de la sensibilidad antibiótica, concretamente para enrofloxacina, marbofloxacina, ceftiofur, cefquinoma y colistina (Vilaró, 2023).
En la Figura 1 se muestran cuáles son las áreas donde se debe trabajar de forma que se llegue a un equilibrio en todas ellas para evitar la aparición de la patología. No hay ningún orden jerárquico, ya que todas ellas son importantes a la hora de hacer frente a la enfermedad.
Con la retirada del óxido de zinc (ZnO) a partir del 26 de junio de 2022 y teniendo en cuenta que el uso de antibióticos debe ser responsable, surgió la necesidad de llevar a cabo una serie de auditorías en granja con el fin de abordar estas siete áreas.
Esta herramienta se basa en un checklist que se realiza en la propia granja de acuerdo con una serie de preguntas y respuestas por parte del ganadero y/o veterinario. Conjuntamente se realizan una serie de muestreos para tener una foto más objetiva de algunas de las áreas.
FIGURA 1
Áreas básicas que hay que tener en cuenta para el control de la DPD.
PATOLOGÍA
INMUNIZACIÓN
NUTRICIÓN
LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN
CONDICIONES AMBIENTALES
IMAGEN 1
Desde el punto de vista del diagnóstico, es importante tener un diagnóstico de la patología digestiva. Para ello, se toman muestras de heces durante el periodo de clínica aguda de animales en el periodo posdestete.
Estos no deben haber recibido ningún tratamiento antibiótico en el momento de la toma de muestras.
Este muestreo ayuda a tener una foto general de los patógenos que podrían estar causando la DPD.
En ocasiones, es necesario muestrear también animales en el periodo de lactación, ya que la patología digestiva puede comenzar antes de que el animal se haya destetado.
Generalmente, se lleva a cabo una PCR cuantitativa de: E. coli.
Rotavirus A.
Salmonella spp.
Coronavirus porcino causante de diarrea epidémica (DEPv).
En ocasiones se añade una histopatología, tanto de intestino delgado como grueso, para saber qué tipo de lesión hay en estos tejidos y así poder tener una idea de si la patología puede ser de origen vírico y/o bacteriano.
Proceso de muestreo de patología digestiva.
Los resultados que hemos obtenido entre el año 2020 y 2023 en un total de 733 granjas muestran que la presencia de algún factor de virulencia de E. coli fue de 99,32% (Pérez, 2024). Esto quiere decir, que solamente en 5 granjas con DPD no fue posible el aislamiento de ningún factor de virulencia (ni enterotoxinas ni fimbrias).
PATÓGENO
Porcentaje de factores de virulencia de E. coli
FACTOR DE VIRULENCIA
Cada vez se recurre más al uso de vacunas para el control de enfermedades, tanto digestivas como víricas.
Para el control de ETEC el uso de la vacuna oral se considera la vía más adecuada de administración, ya que lo que se busca es una producción de anticuerpos tipo IgA que son los que confieren una inmunidad de tipo local, es decir, en el lugar donde se produce la lesión (Ramis, 2022).
Media de células productoras de IgA (1) y contenido de IgA secretora (2) en yeyuno, íleon y colon para grupo control (CON), grupo vacuna parenteral (PV) y grupo vacuna oral (OV). Diferentes letras en superíndice (a, b) indican diferencias estadísticamente significativas (p<0,005)
En este apartado revisamos que la vacunación oral se lleve a cabo correctamente, supervisando el manejo de la vacuna y llevando a cabo diagnóstico de cepa vacunal en heces cuando sea necesario.
TABLA 1
Resultados observados de muestras de DPD entre los años 2020 y 2023.
VACUNA
MATERIAL
AGUA
ANIMAL
LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN
FIGURA 2
Apartados a tener en cuenta a la hora se supervisar la vacunación oral.
Otra parte fundamental es la limpieza y desinfección de las salas, ya que sabemos que existe una correlación positiva entre procedimientos de limpieza y desinfección y la reducción en el uso de antimicrobianos (Raasch, 2018).
Este procedimiento forma parte de la bioseguridad interna de las granjas.
El problema al que nos enfrentamos es que, si el uso de productos biocidas es inadecuado de forma que estemos aplicando concentraciones subinhibitorias del desinfectante, puede ocurrir un aumento de la tolerancia al desinfectante por parte de algunas bacterias (Nasrm, 2018).
Una de las barreras que tienen las bacterias es su membrana celular y se sabe que las Gram + generalmente tienen una membrana celular menos resistente que las Gram - (McDonnell, 1999).
Existen diversos estudios in vitro sobre la eficacia de diferentes desinfectantes frente a microorganismos, pero hay que tener en cuenta que la condiciones donde se desarrollan son poco representativas de la realidad ya que a nivel de campo nos encontramos con la presencia de ciertas sustancias que pueden interferir con la eficacia de los productos como, por ejemplo, la propia materia orgánica.
NO ES LO MISMO
BACTERIA QUE MATARLA. EL OBJETIVO DEBERÍA SER INACTIVARLA, DE FORMA QUE SE NECESITA UNA CONCENTRACIÓN MÍNIMA BACTERICIDA (CMB)
Existen diferentes cepas de E. coli y muchas de ellas muestran multirresistencia a medicamentos (MDR, multidrug resistance). Es importante la elección del tipo de producto que se va a utilizar, ya que no todos tienen el mismo efecto bactericida.
En el estudio presentado en 2022 por Montagnin y colaboradores se pone de manifiesto que no todos los desinfectantes analizados fueron capaces de conseguir el efecto bactericida a dosis inferiores o iguales a las recomendadas por el protocolo conocido como GO (general order) que establece unas dosis específicas de uso.
Los desinfectantes más efectivos frente a E. coli fueron dos, concretamente:
El compuesto por clorocresol.
El compuesto por glutaraldehído, amonio cuaternario e isopropanol. Además, se observó que las cepas MDR mostraron mayor resistencia frente a las que no lo eran.
Salmonella enteritidis
E. coli cepa MSG17 C20 (MDR)
E. coli cepa 4534 (MDR)
E. coli cepa 4536 (MDR)
E. coli cepa 4512 (MDR)
E. coli cepa 2229 (MDR)
vulgaris
aureus
hirae
Pseudomonas aeruginosa
E. coli cepa 25922
E. coli cepa 4526
E. coli cepa 4527
E. coli cepa 4529
E. coli cepa 4531
T: tolerante; S: sensible; PS: particularmente sensible; ES: extremadamente sensible.
Tolerancia de diferentes desinfectantes frente a diferentes cepas de E. coli, Salmonella enteritidis, Proteus vulgaris, Enterococcus hirae y Pseudomonas aeruginosa. Desinfectante A: peróxido de hidrógeno; B: compuesto fenólico (clorocresol); C: halógeno (yodo); D: glutaraldehído y agente cuaternario; E: halógeno (trocloseno de sodio). CEPA BACTERIANA
TABLA 2
TABLA 3
Parámetros y valores paramétricos de calidad físico química y microbiológica de agua.
En el lechón recién destetado el consumo de agua es crítico para que ingiera pienso. No solo hay que asegurarse de que bebe, sino de qué está bebiendo.
La calidad, tanto físico química como microbiológica, ha cobrado importancia en los últimos años, aunque debería haber sido siempre un punto crítico a considerar desde hace ya muchos años.
Es curioso, pero no existen normas específicas de potabilidad de agua para el consumo animal.
Los rangos que se manejan se basan bien en la experiencia de las empresas especializadas o en las fijadas para el uso humano (Real Decreto 3/2023, anexo I).
En la Tabla 3 se especifican los principales factores a tener en cuenta.
Amonio < 0,5
Calcio < 100
Cloro libre residual < 1
Cloro total < 2
Cloruros < 150
Conductividad < 2500
Recuento colonias a 22°C <100 UFC/ml
Bacterias coliformes 0 UFC/100ml
0 UFC/100ml
Escherichia coli
Dureza total < 50 Clostridium perfringens + esporas
0 UFC/100ml
Nitratos < 50 0 UFC/100ml
Nitritos < 0,5
Enterococos 0 UFC/100ml pH 6,5-9,5
Sulfatos < 250
Legislación que aplica: RD 3/2023
A nivel de pH cabe destacar que el Real Decreto declara que los valores de no aptitud serán los menores de 4,5 y los mayores de 10,0. Esto es importante ya que estamos observando granjas donde se tiende a trabajar con pH de agua extremadamente bajos (incluso por debajo de 4,5).
Otros factores importantes para considerar en las visitas es el caudal de agua, el número de bebederos disponibles en función del número de animales y la altura de estos.
Existen múltiples aparatos para el control ambiental en las salas de destete.
TEMPERATURA TEMPERATURA
Uno de los factores críticos a considerar y de muy fácil medición es la temperatura. No solo hay que precalentar la sala antes de lleguen los animales, sino que se debería comprobar que es real.
Se suele recomendar que la temperatura ambiental esté a unos 27-28 °C a la llegada de los animales y debería irse graduando de forma que cada semana se disminuya 1 °C.
En salas donde se alojen los animales de menor peso y/o menor edad se recomienda incluso que la temperatura inicial sea de 30-32°C.
La Gráfica 2 es un ejemplo de una sala de fase de transición en la cual se ha controlado la evolución de la temperatura desde antes que los animales entraran.
Los animales entran a la sala con una temperatura de 24,8°C. Esta temperatura va aumentando gradualmente y se mantiene con una media de 29,6°C (T. mín: 21,5°C; T. máx: 38,1°C).
Durante el día hay picos de temperatura por encima de los 27 °C y por la noche esa temperatura desciende, aunque no suele disminuir por debajo de los 25 °C.
Los animales en varios momentos de la estancia están fuera de la zona de termoneutralidad.
2022-05-25 12:19:34
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GRÁFICA 2
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Evolución de la temperatura de la sala en los meses de mayo y junio.
TABLA 4
Evolución de la temperatura deseada en función del momento de la estancia en transición.
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09:19:34
Es fácil tener un control de temperatura medible cada cierto número de horas durante toda la estancia de los animales en la transición. Lo ideal es empezar a contar esta temperatura antes de que los animales entren para saber a qué temperatura de la sala están entrando en el momento del destete.
Durante estas primeras 3 semanas la temperatura debería oscilar entre 27 °C y 25 °C (descendiendo cada semana).
Sin embargo, se observa en general una elevada temperatura en la sala durante el día con un aumento de esta conforme avanzan los días.
18:19:34 2022-06-11 03:19:34 2022-06-13 12:19:34
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Imagen 2 se muestra un ejemplo de una granja donde las placas de calor estaban estropeadas, solo calentaban en algunos puntos concretos y, aunque la temperatura deseada era adecuada, los lechones se amontonaban en la parte que daba calor.
IMAGEN 2
Uso de cámara termográfica sobre placa de paridera.
En el caso de la Imagen 3, las tuberías que llevan el agua caliente para calentar el suelo radiante no funcionaban en algunas zonas. La consecuencia que se vio a nivel visual fue que los lechones no se colocaban de forma uniforme sobre ella.
IMAGEN 3
Uso de cámara termográfica sobre el suelo radiante.
En el último caso (Imagen 4), se observa un techo que no está aislando de forma correcta. Hay una diferencia de temperatura de más de 20 °C en algunos puntos lo que origina que se pierda temperatura a través del techo.
IMAGEN 4
Uso de cámara termográfica sobre aislamientos.
HUMEDAD Y CONCENTRACIÓN DE GASES
HUMEDAD Y CONCENTRACIÓN DE GASESZ
Otros parámetros fácilmente medibles son la humedad relativa, que no debería superar el 70%, y la concentración de CO2, cuyos niveles no deberían sobrepasar las 2.000-2.500 ppm.
A nivel de manejo, la auditoría se centra en cómo se tratan lechones en el periodo posdestete, pero también se puede hacer una retrospección para el manejo en lactación. El objetivo es saber en qué condiciones llegan al mismo. Los puntos críticos a destacar son:
Encalostramiento del lechón
El calostro tiene 3 funciones esenciales:
Inmunitaria.
Nutricional.
Crecimiento.
La transferencia de inmunidad entre madre y lechón debe ser siempre con la madre biológica.
Hoy en día es difícil encalostrar adecuadamente al lechón ya que no solo se requiere un buen manejo, sino que existe una limitación en la producción por parte de la cerda.
A partir de 14 lechones nacidos vivos la producción de calostro empieza a ser insuficiente.
Introducción al pienso
Es aconsejable que, a partir de los 7 días de edad, se pongan platos para aportar una cantidad pequeña de pienso a los animales y que vayan entrando en contacto con él.
Movimiento de animales
Con el fin de destetar el mayor número de animales, se tiende a mover animales entre camadas de forma que en ocasiones se pueden llegar a mover hasta un 70%.
Esto se traduce en pérdida de peso en el destete (hasta 300g).
Edad media de destete
Posiblemente, en los próximos años veremos un aumento en la edad de destete, ya que la mortalidad del lechón ha aumentado en los últimos años y un punto a mejorar es la edad del animal en el momento del destete.
Los lechones de más edad son más maduros para hacer frente a todos los desafíos que tenemos, principalmente a nivel sanitario.
Peso de destete
Con el aumento de la edad al destete también vamos a ver un aumento del peso.
La idea es incentivar que los productores consigan animales no solo de mayor edad, sino que esos días de más junto con la madre se traduzcan en mayores pesos.
Densidad
Entre los 10 y 20 kg, el espacio por animal debe ser de 0,24 mz (RD 159/2023).
Temperatura
Los lechones deben estar a una temperatura de 34-36 °C y, a la vez, la cerda debe tener su propia temperatura ambiental de 22-24 °C.
Cuando el lechón se encuentra por debajo de su temperatura crítica inferior (menos de 34 °C) entrará en estado de hipotermia y letargia, una combinación letal.
Otro problema añadido será el tender a buscar el calor de su madre, lo que conlleva aplastamientos.
La propia letargia hará que el animal no sea capaz de lactar y acabarán entrando en un círculo vicioso en el que la mayoría de las veces el resultado es la muerte.
BIBLIOGRAFÍA
1. Anna Vilaró, Elena Novell, Vicens Enrique-Taranco, Jordi Baliellas, Lourdes Migura-García and Lorenzo Fraile. The Susceptibility Trends of Respiratory and Enteric Porcine Pathogens to Last-Resource AntimicrobialsAntibiotics 2023, 12, 1575
2. Biel Garcias, Marga Martin and Laila Darwich. Characterization of Antimicrobial Resistance in Escherichia coli Isolated from Diarrheic and Healthy Weaned Pigs in Catalonia. 2024. Animals 2024, 14, 487.
3. Clara Montagnin , Shaun Cawthraw , Isaac Ring , Fabio Ostanello , Richard P. Smith , Rob Davies and Francesca Martelli. Efficacy of Five Disinfectant Products Commonly Used in Pig Herds against a Panel of Bacteria Sensitive and Resistant to Selected Antimicrobials. 2022. Animals 2022, 12, 2780. https:// doi.org/10.3390/ani12202780.
4. Guillermo Ramis, Lorena Pérez-Esteruelas, Carolina G. Gómez-Cabrera , Clara de Pascual-Monreal, Belén Gonzalez-Guijarro, Ester Párraga-Ros, Pedro Sánchez-Uribe, Miguel Claver-Mateos, Livia Mendonça-Pascoal 5 and Laura Martínez-Alarcón. Oral and Parenteral Vaccination against Escherichia coli in Piglets Results in Different Responses. Animals 2022, 12, 2758. https://doi.org/10.3390/ani12202758
5. Isidro García-Meniño, Vanesa García, María Pilar Alonso, Jesús E. Blanco, Jorge Blanco, Azucena Mora. Veterinary Microbiology. Volume 252, January 2021, 108924.Clones of enterotoxigenic and Shiga toxin-producing Escherichia coli implicated in swine enteric colibacillosis in Spain and rates of antibiotic resistance.
Este apartado es muy sencillo, ya que es un área en el que se podría profundizar, aunque necesita especialización en el tema. Nos centramos en aspectos clave como:
Espacio de comedero por lechón al destete: se recomienda que sea igual o superior a 5 cm por lechón
Uso de platos adicionales en el destete: esta opción estimula el inicio de consumo de dieta sólida
Niveles de proteína en el pienso de destete: la tendencia es a disminuir el porcentaje de proteína en estos piensos, ya que el exceso de la misma puede provocar crecimiento de bacterias patógenas que la utilizan como sustrato
Tipo de granulado del pienso.
El objetivo final es evitar la aparición de la DPD actuando sobre estas 7 áreas básicas de forma que, de una manera sencilla y rápida, a través de la auditoría se detecten los puntos críticos a mejorar. Como hemos dicho, cuando la causa de una enfermedad es de origen multifactorial, el abordaje de esta también debe serlo.
6. McDonnell, G.; Russell, A.D. Antiseptics and disinfectants: Activity, action, and resistance. Clin. Microbiol. Rev. 1999, 12, 147–179. [CrossRef] [PubMed]
7. Nasr, A.M.; Mostafa, M.S.; Arnaout, H.H.; Elshimy, A.A.A. The effect of exposure to sub-inhibitory concentrations of hypochlorite and quaternary ammonium compounds on antimicrobial susceptibility of Pseudomonas aeruginosa. Am. J. Infect. Control. 2018, 46, e57–e63.
8. An update of the prevalence of Postweaning diarrhea caused by Escherichia coli in Spain. L. Pérez, DVM, MSc; M. Claver, DVM, BSc; J. Bringas, DVM, MSc. IPVS/ESPHM 2024.
9. Raasch, S.; Postma, M.; Dewulf, J.; Stark, K.D.C.; Grosse Beilage, E. Association between antimicrobial usage, biosecurity measures as well as farm performance in German farrow-to-finish farms. Porcine Health Manag. 2018, 4, 30. [CrossRef]
10. https://www.boe.es/buscar/pdf/2023/ BOE-A-2023-628-consolidado.pdf
11. https://www.boe.es/buscar/pdf/2023/ BOE-A-2023-6083-consolidado.pdf
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1.Vangroenweghe F. Improved piglet performance and reduced mortality and antimicrobial use following oral vaccination with a live non-pathogenic Escherichia coli against post-weaning diarrhoea. 2021. Austin Journal of Infectious Disease, 8(2): 1048-1051.
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EN CASO DE DUDA, CONSULTA CON TU VETERINARIO
Juan M. Ortiz Sanjuán1,2 , Héctor Argüello3, Raúl Cabrera-Rubio4,5, Fiona Crispie4,5, Paul D. Cotter4,5,6, Juan J. Garrido2 , Daniel Ekhlas1,7,8, Catherine M. Burgess7 y Edgar G. Manzanilla1,8
1Departamento de Desarrollo Porcino, Teagasc Grassland Research and Innovation Centre, Moorepark, Irlanda
2Grupo de Genómica y Mejora Animal,
Departamento de Genética, Facultad de Veterinaria, Universidad de Córdoba, España
3Departamento de Sanidad Animal, Facultad de Veterinaria, Universidad de León, España
4Teagasc Food Research Centre, Moorepark, Irlanda
5APC Microbiome Institute, University College Cork, Irlanda
6VistaMilk SFI Research Centre, Irlanda
7Department of Food Safety, Teagasc Food Research Centre, Irlanda
8Facultad de Veterinaria, University College Dublin, Irlanda
LLDescarga el PDF
a diarrea postdestete (DPD) conlleva una alta morbilidad y mortalidad en los lechones destetados y es una de las principales causas del uso de antimicrobianos en todo el mundo. Con la entrada en vigor de las nuevas normativas de la UE que limitan el uso de antibióticos (Ab) y óxido de zinc (ZnO) para prevenir la diarrea postdestete, es necesario encontrar nuevos enfoques para controlar la enfermedad y entender el papel de la microbiota. En este estudio, se realizó una secuenciación del metagenoma para describir la evolución taxonómica y funcional de la microbiota fecal del lechón durante las dos primeras semanas postdestete en tres grupos experimentales (Ab, ZnO y control sin medicación) en granjas comerciales que utilizan antimicrobianos de forma regular durante el postdestete.
En la última década, los estudios de secuenciación de alto rendimiento han revolucionado los conocimientos sobre las comunidades microbianas, especialmente en el intestino1. Numerosos estudios describen con detalle la evolución de la microbiota porcina, a nivel taxonómico de género2,3 y especie4, a lo largo de su ciclo productivo, poniendo de manifiesto la alteración repentina de la microbiota en lechones destetados en condiciones comerciales intensivas5,6
La disbiosis de la microbiota que se produce en el momento del destete es uno de los principales factores desencadenantes de la DPD, el problema sanitario más frecuente en las explotaciones porcinas comerciales y una de los principales motivos de uso de antimicrobianos7
Este proceso suele estar asociado a Escherichia coli, principalmente a cepas de E. coli enterotoxigénica (ETEC), pero también a otros patógenos como cepas enteroadherentes de E. coli, Salmonella enterica, Lawsonia intracellularis o Rotavirus.
Durante más de cinco décadas, el control de la DPD se ha abordado mediante el uso sistemático de antibióticos y aditivos como el ZnO5,7-9 que tienen un efecto antimicrobiano sobre los patógenos diana, pero que también pueden afectar a la microbiota de los lechones al destete10-13, modificando así su composición14. Sin embargo, hasta la fecha ha sido difícil identificar cambios comunes en la microbiota en distintas explotaciones o estudios.
Este estudio se diseñó para comparar los efectos de la administración de antibióticos y dosis terapéuticas de ZnO en el pienso con animales no medicados sobre el desarrollo de la microbiota postdestete en cuatro granjas comerciales.
Tratamientos dietéticos
Durante el estudio se evaluó en cuatro granjas en las que se utilizaban regularmente antibióticos y ZnO en el periodo postdestete el efecto de tres tratamientos dietéticos diferentes:
Grupo Ab: pienso control + antibiótico (Granjas A, B y C: 250 mg/ kg de sulfadiazina + 50 mg/kg de trimetoprima; Granja D: 400 mg/kg de amoxicilina).
Grupo ZnO: pienso control + ZnO (2.500 mg/kg de ZnO).
Grupo Ct: pienso control no medicado.
Los tratamientos dietéticos se administraron durante las dos primeras semanas postdestete y se tomaron muestras los 0, 7 y 14 días postdestete (dpw), replicándose el experimento dos veces en las cuatro granjas.
En los días de muestreo 0, 7 y 14 dpw, se obtuvieron al azar tres muestras de heces recientes de 3 lechones/corral de tratamiento y se mezclaron y homogeneizaron en un vaso de 100 ml.
2. Pienso control + 400mg/kg
3. Pienso control + 2.500 mg/kg
Muestreo 0 7 14
Días postdestete (dpw)
FIGURA 1
Cronograma de los tratamientos dietéticos (Ab, ZnO y Ct) realizados en las granjas A, B, C y D durante las 2 semanas postdestete y la obtención de muestras fecales.
LA DIVERSIDAD Y LA RIQUEZA MICROBIANAS DEPENDEN DEL DÍA POSTDESTETE, TRATAMIENTO Y APARICIÓN DE DIARREA Riqueza de especies
LA DIVERSIDAD Y LA RIQUEZA MICROBIANAS DEPENDEN DEL DÍA POSTDESTETE, TRATAMIENTO Y APARICIÓN DE DIARREA
DIVERSIDAD α
El análisis de la diversidad α (diversidad de especies dentro de una comunidad microbiana) se realizó estimando índices de riqueza y homogeneidad (Gráfica 1).
La diversidad disminuyó durante el periodo postdestete para todos los índices a nivel de especie (Gráfica 1A) y funcional (Gráfica 1C)
Los tratamientos no afectaron a la diversidad a nivel de especie (Gráfica 1B) pero sí a la diversidad funcional a los 7 y 14 dpw (Gráfica 1D) en los animales del grupo ZnO.
Al comparar la diversidad α en muestras fecales normales y diarreicas obtenidas a los 7 dpw, a nivel de especie, las heces diarreicas presentaron menor diversidad en el grupo Ct (Gráfica 1E), mientras que, a nivel funcional, mostraron una mayor diversidad en comparación con las heces diarreicas.
GRÁFICA 1
Análisis de la diversidad α de la microbiota a nivel de especies y funcional, por dpw y tratamiento. (A) Diversidad α a nivel de especie, según el dpw (A), según el tratamiento a nivel de especie (B), a nivel funcional (categoría SF3) por dpw (C). Diversidad α por tratamiento entre cada dpw, realizado a nivel funcional (categoría SF3) (D). Diversidad α en muestras del dpw 7, comparando heces normales y diarreicas y realizado a nivel funcional (categoría SF3) en cada grupo de tratamiento dietético (E). *P < 0,05, **P < 0,01 y ***P < 0,001.
DIVERSIDAD β
En lo que respecta a la diversidad β (diferencias en la composición de la comunidad microbiana entre individuos), la ordenación de las muestras en un escalado multidimensional no métrico (NMDS) (Gráfica 2) reveló diferencias en la composición de la microbiota según el tratamiento, el dpw y la consistencia fecal, tanto a nivel de especie (Gráfica 2A y B) como funcional (Gráfica 2C).
A nivel global, el análisis en función del tratamiento y dpw reveló diferencias en la composición de la microbiota en función del dpw, pero no en función del tratamiento.
Se llevaron a cabo análisis en base al tratamiento para cada muestreo, observándose cambios a nivel taxonómico a los 14 dpw en el grupo Zn en comparación con los grupos Ab y Ct , así como cambios a nivel funcional en el grupo Zn con respecto al grupo Ct.
GRÁFICA 2
Análisis de la diversidad β de la microbiota en función del tipo de muestra (consistencia), el dpw y tratamiento. (A-C) Ordenación de muestras a nivel de especie (A-B) y funcional (C) en un NMDS, coloreado según la consistencia fecal y el factor dpw (Consistencia-dpw). (A) Las flechas muestran las 15 especies con la abundancia media más alta (las flechas muestran las especies significativas; la longitud de las flechas muestra la fuerza de cada especie para influir en la ordenación de las muestras). Las especies ajustadas a la ordenación se indican como números, ordenados según sus coordenadas NMDS. 1: Oscillibacter sp. PEA192, 2: Bacteria clostridial CCNA10, 3: Escherichia coli, 4: Megasphaera elsdenii, 5: Limosilactobacillus reuteri, 6: Anaerobutyricum hallii, 7: Faecalibacterium prausnitzii, 8: Roseburia hominis, 9: Limosilactobacillus reuteri: Roseburia hominis, 9: Prevotella ruminicola, 10: Eubacterium rectale, 11: Prevotella dentalis, 12: Hoylesella enoeca, 13: Prevotella oris, 14: Blautia pseudococcoides, 15: Bacteria Lachnospiraceae GAM79. (B) Agrupación de Ward de las distancias de Bray Curtis en un NMDS. El dendrograma se divide en cuatro ramas y se colorea según la disposición de las muestras en el espacio NMDS. C) Ordenación de las muestras mediante distancias de BrayCurtis a nivel funcional de la categoría SF3. (D) Ordenación de muestras de diarrea del dpw 7 en un NMDS, coloreado por tratamiento tanto a nivel de especie (superior) como funcional (inferior). (E) Ordenación de muestras fecales del dpw 14 en un NMDS, coloreado por tratamiento tanto a nivel de especie (superior) como funcional (inferior). Las elipses representan la covarianza para cada nivel de factor: consistencia fecal y dpw en las Gráficas A-C; y tratamiento en las Gráficas D-E. El factor granja viene indicado por la forma de los puntos en las Gráficas B-E, coloreados según la consistencia fecal y dpw (B-C) o el tratamiento (D-E).
El análisis posterior de los grupos de muestras y de las especies representativas en las mismas permitió identificar cuatro clústeres (Gráfica 3).
CLÚSTER 1 (muestras de todos los puntos temporales y tratamientos):
Collinsella aerofaciens
Faecalibacterium prausnitzii
CLÚSTER 2 (muestras de los días postdestete 7 y 14):
Prevotella spp.
Orden Eubacteriales (Anaerobutyricum hallii, Anaerostipes hadrus, Lachnospiraceae GAM79, Lachnospira eligens y Roseburia hominis).
CLÚSTER 3 (muestras del día 0 postdestete, 13/16 muestras)
Ruminococcus spp.
Blautia spp.
Oscillibacter spp.
Lachnoclostridium spp
Bacteroides cellulosilyticus
Clostridiales CCNA10
Clostridioides difficile
Lacrimispora saccharolytica
Clostridium sp. SY8519
Intestinimonas butyriciproducens
Flavonifractor plautii
Hungateiclostridiaceae KB18
Lachnospiraceae Choco86
Massilistercora timonensis
Phascolarctobacterium faecium
CLÚSTER 4 (mayoría de muestras de diarrea del día 7 postdestete -8-, 2 muestras del día 7 postdestete y 5 del día 0 postdestete):
Bacteroides fragilis
Phocaeicola vulgatus
Escherichia coli
Abundancia relativa
Especies asociadas a cada clúster de nido por el agrupamiento de Ward
Especies asociadas a cada clúster de nido por el agrupamiento de Ward
GRÁFICA 3
Abundancia relativa de las principales especies en cada muestra. El dendrograma de clústeres representa la similitud entre muestras en cuanto a su composición microbiana. La información sobre las variables de cada muestra (de nivel inferior a superior: Granja, Tratamiento, Consistencia-dpw) se indica en los cuadrados coloreados debajo de las barras. Los números al lado de cada rama se refieren a los grupos principales definidos por la agrupación de Ward, para los cuales las especies indicadoras de cada grupo determinadas por ‘multipatt’ se muestran en la parte inferior.
LA COMPOSICIÓN MICROBIANA EVOLUCIONA
RÁPIDAMENTE DURANTE EL POSTDESTETE Y SE VE
LA COMPOSICIÓN MICROBIANA EVOLUCIONA RÁPIDAMENTE DURANTE EL POSTDESTETE Y SE VE
AFECTADA POR LOS TRATAMIENTOS Y LA DIARREA
AFECTADA POR LOS TRATAMIENTOS Y LA DIARREA
Con el fin de comparar la evolución de la microbiota a lo largo de las dos semanas postdestete en relación a cada tratamiento, se estudiaron por separado los perfiles de abundancia relativa media de las especies en cada nivel de consistencia - dpw (Gráfica 4A).
En las muestras no diarreicas, F. prausnitzii fue la especie dominante, independientemente del factor dpw.
Las muestras del dpw 0 presentaron unas pocas especies dominantes como E. coli, F. prausnitzii, Oscillibacter spp. y Clostridiales CCNA10.
La abundancia relativa de algunos grupos se vio afectada a la semana postdestete (Fecal_7dpw), observándose un aumento de la abundancia de Prevotella spp., Lachnospiraceae GAM79 y L. reuteri, así como una disminución de la abundancia de Intestinimonas butyriciproducens y Oscillibacter spp. en el grupo Ct (Gráfica 4A).
En los grupos Ab y ZnO se detectaron por primera vez especies como Eubacterium rectale o Prevotella intermedia.
Se observó un aumento de la abundancia de Megasphaera elsdenii en el grupo Ab a los 7 y 14 dpw.
La abundancia relativa de L. reuteri y L. amylovorus se vio afectada por el tratamien to con ZnO, con una menor abundancia durante las dos semanas del estudio.
Se observó una menor abun dancia o ausencia de E. coli en los grupos Ab y ZnO en las muestras de a los 7 y 14 dpw. Otras bacterias afectadas por los tratamientos en las muestras diarreicas fueron L. GAM79, que estuvo ausen te en las muestras Ct y man tuvo una abundancia relativa similar en los grupos de trata miento Ab y ZnO.
Las especies observadas únicamente en las muestras diarreicas relacionadas con la administración de ZnO fueron C. CCNA10 y P. vulgatus.
En la microbiota de las heces del dpw 14 hubo un predomi nio de Prevotella spp. (P. rumi nicola, P. dentalis, H. enoeca y P. oris) en los grupos Ct y Ab mientras que estuvo ausente en el grupo ZnO.
Al comparar los perfiles de abundancia relativa media de cada nivel de consistenciadpw entre explotaciones y tratamientos, se encontró una tendencia similar en el efecto inhibitorio del ZnO sobre el crecimiento de E. coli en las tres explotaciones en las que se observó diarrea.
GRÁFICA 4
Composición de la microbiota
fecal de lechones destetados en los dpw 0, 7 y 14. (A). Abundancia relativa media de las especies más representativas en cada grupo de consistencia-dpw. (B) Abundancia relativa media de las categorías funcionales más representativas del nivel SF1 en cada grupo de consistencia-dpw. Los grupos de consistencia-dpw están divididos en función del tratamiento dietético.
Los datos funcionales agrupados en categorías de nivel SF1 (Gráfica 4B) revelaron que las categorías más abundantes en todas las muestras de consistencia-dpw:
Carbohidratos
Metabolismo proteico
Aminoácidos y derivados
Metabolismo del ADN
Cofactores, vitaminas, grupos prostéticos y pigmentos.
Entre ellas, estas funciones alcanzaron algo menos del 50% en las muestras diarreicas del día 7 postdestete en el grupo Ct, representando la categoría Virulencia el 4,45%, frente a un rango de 3,19-3,59% en el resto de las muestras.
Abundancia relativa Especie
Abundancia relativa
Categorías SF1
<2
Ácidos grasos, lípidos e isoprenoides
Miscelánea
Transporte de membrana
Respuesta a estrés
Virulencia
Respiración
Nucleósidos y nucleótidos
Metabolismo de ARN
Pared celular y cápsula
Subsistemas basados en clústeres
Cofactores, vitaminas, grupos prostéticos, pigmentos
Metabolismo del ADN
Aminoácidos y derivados
Metabolismo proteico
Carbohidratos
LA ABUNDANCIA DIFERENCIAL DE LAS ESPECIES ESTÁ DEFINIDA POR LA RELACIÓN
LA ABUNDANCIA DIFERENCIAL DE LAS ESPECIES ESTÁ DEFINIDA POR LA RELACIÓN TRATAMIENTO-TIEMPO
TRATAMIENTO-TIEMPO
El análisis de abundancia diferencial de especies mostró variaciones según el tratamiento y el tiempo (Gráfica 5A y B).
La comparación de los datos globales y en función de los factores de consistencia fecal y dpw reveló resultados distintos en cada subconjunto (Gráfica 5C, D y E).
El análisis global vinculó varias especies de la familia Selenomonadaceae al grupo Ct, mientras que los del grupo ZnO mostraron mayor abundancia relativa de bacterias como Bacteroides spp. y Clostridioides difficile (Gráfica 5A).
A los 7 dpw (Gráfica 5C), las muestras del grupo Ct presentaron mayor abundancia de bacterias como Desulfovibrio piger y Ruminococcus spp., mientras que los animales del grupo Ab tuvieron mayor abundancia de Selenomonas sputigena y los del grupo ZnO mostraron mayor abundancia relativa de Selenomonas ruminantium y Clostridioides difficile.
A los 14 días postdestete (Gráfica 5D), el grupo Ct se asoció con Megasphaera spp. y varias especies de Selenomonadaceae, mientras que el grupo ZnO tuvo una mayor abundancia de especies de Tanerellaceae y Bacteroidaceae.
Las muestras diarreicas a los 7 dpw (Gráfica 5E) revelaron mayor abundancia de E. coli en el grupo Ct y mayor abundancia de Bacteroidaceae y lntestinimonas butyriciproducens en el grupo Zn.
GRÁFICA 5
Fecal_14dpw
Fecal_7dpw Diarrea_7dpw
Tratamiento
Diferencias en la abundancia de especies, que explicarían las diferencias entre los tratamientos dietéticos. Las barras horizontales representan la importancia de la especie en las diferencias entre tratamientos. (A) Especies asociadas a cada tratamiento dietético en el análisis de datos globales de especies. (B) Taxones asociados a cada tratamiento dietético en el análisis de datos globales de especies. Las especies significativas están coloreadas según el tratamiento al que se asocian. (C) Especies asociadas a cada tratamiento dpw 7. (D) Especies asociadas a cada tratamiento el dpw 14. (E) Especies asociadas a cada tratamiento, en muestras de diarrea del dpw 7.
ABUNDANCIA DIFERENCIAL FUNCIONAL
ABUNDANCIA DIFERENCIAL FUNCIONAL
Se investigó el efecto de cada tratamiento sobre las categorías funcionales, así como los relacionadas con virulencia, enfermedad y defensas en función de los niveles de consistencia-dpw (Gráficas 6 y 7).
El análisis del nivel funcional SF2 reveló la categoría “Resistencia a antibióticos” y “Compuestos tóxicos” asociada con los tratamientos ZnO y Ct en las muestras fecales a los 14 dpw y de diarrea a los 7 dpw, respectivamente.
El análisis detallado de las funciones de la categoría “Virulencia, enfermedad y defensas” en el nivel funcional SF3 reveló vínculos con mecanismos específicos de resistencia antimicrobiana dependiendo de cada nivel de consistencia-dpw, relacionándose la resistencia a cobalto, zinc y cadmio específicamente al grupo ZnO (Gráfica 7).
Las funciones asociadas al grupo Ct estaban relacionadas con mecanismos de virulencia de microorganismos Gram-negativos, adhesión y colonización, mientras que en el grupo Ab se encontraron mecanismos relacionados con la adhesión y multirresistencia antibiótica (Gráfica 7).
SF nivel 1
SF nivel 2
Obtención y metabolismo del hierro
Fecal_7dpw
Fagos, profagos, y elementos transponibles
Virulencia, enfermedad y defensas
Regulación y señalización celular
Metabolismo del azufre
Fecal_14dpw
Score LDA
Diarrea_7dpw
Fagos y profagos
Fermentación
Sistema de secreción de proteínas y nucleoproteínas de tipo IV
Estrés oxidativo
Selenoproteínas
Traducción
Reacciones de aceptación de electrones
Folato y pterinas
Sistema de secreción de proteínas de tipo II Adhesión
Translocación de proteínas a través de la membrana citoplasmática
Exportación de proteínas
Metabolismo de la histidina
Biosíntesis de la pared celular isoprenoide
Reacciones de aceptación de electrones
Fermentación
Síntesis de ATP
Estrés oxidativo Monosacáricos
Resistencia a antibióticos y compuestos tóxicos
Elementos transponibles
Score LDA
Fecal_14dpw
Diarrea_7dpw
Regulación y señalización celular
Respuesta al estrés
Metabolismo de compuestos aromáticos
Metabolismo del nitrógeno
Virulencia, enfermedad y defensas
Metabolismo del ADN
Latencia y esporulación
Obtención y metabolismo del hierro
Metabolismo del azufre
Componentes de la pared celular Gram negativa
Reacciones de aceptación de electrones
Sideroforos
Resistencia a antibióticos y compuestos tóxicos
Estrés oxidativo
Sistema de secreción de proteínas de tipo II
Sistema de secreción de proteínas Chaperona Vía Usher CU Adhesión
Estrés osmótico
Muerte celular programada y sistemas antitoxinas
Sistema de secreción de proteínas tipo VI
Cofactores de quinona
Metabolismo de los intermediarios aromáticos centrales Ácidos grasos
Detoxi cación
Estrés por desecación
Clúster toxina Shiga
Percepción quórum y formación de bio lms
Selenoproteínas Traducción
Asimilación del azufre inorgánico
Putrescina GABA utilización cluster temporal para añadir a SSs
Agrupación de 2 proteínas de choque térmico
Fimbrias de la vía de ensamblaje Chaperona Usher Secreción
Vías periféricas del catabolismo de compuestos aromáticos
Hipotético en el grupo biosintético de la lisina
Grupo relacionado con los ribosomas Cluster TIdD CRISPR e hipotéticos asociados
Replicación cromosómica
Degradación putativa del bitartrato de colina
Proteína resistente a la biciclomicina, helicasa y pseudouridina sintasa
Sistema de secreción de proteínas tipo III
Síntesis de carotenoides
Tratamiento Ct Ab ZnO
Diferencias en los niveles funcionales SF1 (A-C) y SF2 (D-F).
Categorías funcionales SF1 asociadas con cada tratamiento dietético en el análisis de Fecal_7dpw (A), en el análisis de Diarrea_7dpw (B) y en el análisis de Fecal_14dpw (C).
Categorías funcionales SF2 asociadas a cada tratamiento dietético el análisis de Fecal_7dpw (D) y en el análisis de Diarrea_7dpw (E) y en el análisis de Fecal_14dpw (F).
Genómica comparativa de procariotas vegetales
Translocación de proteínas a través de la membrana citoplasmática
Probablemente relacionado con señalización GTP o GMP
Elementos transponibles
Lisina, treonina, metionina y cisteína
Transcripción
Exportación de proteína
Tetrapirroles
Metabolismo de la histidina
Procesamiento y modi cación de proteínas
Captación y competencia por ADN
Energía acoplada a iones de sodio
Recombinación de ADN
Transducción de señales en eucariotas
Score LDA Score
Fecal_7dpw
Fimbrias tipo 1 sensibles a la manosa
Toxina distensora citolítica de Campylobacter jejuni
MRSA Monika
Clúster de multirresistencia mdtABCD
Desambiguación de los sensores transductores reguladores de la familia BlaR1
Mediador de hiperadherencia YidE en Enterobacteria y su región conservada
Versión de la proteína de multirresistencia antibiótica 2 que se encuentra en bacterias Gram positivas
Factor de colonización accesorio
Tolerancia a la colicina E2
Operón de resistencia al mercurio
Reductasa mercúrica
Resistencia al cobalto, zinc y cadmio
Aminoglucósido adeniltransferasas
Colonización de ciegos de pollito por C. jejuni
Análisis MRSA Oli
Operón de virulencia de Mycobacterium implicado en una función desconocida con una proteína Jag, YidC y YidD
Secreción y transferencia conjugativa de tipo 4
Adhesión de Campylobacter
Fimbrias tipo 1 sensibles a la manosa
Clúster de multirresistencia mdtABCD
Mediador de la hiperadherencia YidE en Enterobacteria y su región conservada MLST
Factor de colonización accesorio
Resistencia al cobalto, zinc y cadmio
Aminoglucósido adeniltransferasas
Fecal_14dpw
Tratamiento
Score LDA
Diarrea_7dpw
Bomba de e ujo multidroga en el operón CmeABC de Campylobacter jejuni
Fimbrias tipo 1 sensibles a la manosa
Factor de colonización accesorio
Bomba de e ujo multidrogas en el operón CmeABC de Campylobacter jejuni
Tolerancia a colicina E2
Reductasa mercúrica MLST
Proteínas de super cie de Listeria similares a la internalina
Locus de invasión de Salmonella
Locus MAR de multiresistencia a antibióticos
Operón de virulencia de Mycobacterium implicado en una función desconocida con una proteína Jag, YidC y YidD
Versión de la proteína de multirresistencia antibiótica 2 que se encuentra en bacterias Gram positivas
Bombas de e ujo de multirresistencia
Resistencia a uoroquinolonas
Resistencia al cobalto, zinc y cadmio
Operón de virulencia de Mycobacterium implicado en la síntesis de proteínas ribosómicas SSU
Respuesta al estrés por bacitracina
Operon de virulencia de Mycobacterium implicado en la síntesis de proteínas Proteínas ribosomales LSU Biosíntesis y transporte de la estreptolisina S Operón de virulencia de Mycobacterium implicado en la biosíntesis de ácidos grasos
Resistencia a estreptotricina
Viroloma de Streptococcus pyogenes
GRÁFICA 7
Diferencias en las funciones relacionadas con Virulencia, Enfermedad y Defensas del nivel SF3. Categorías funcionales SF3 relacionadas con la virulencia asociadas con cada tratamiento dietético en el análisis de Fecal_7dpw (A), en el análisis de Diarrea_7dpw (B) y en el análisis de Fecal_14dpw (C).
Score LDA
Los tratamientos con ZnO y Ab en la alimentación se han utilizado ampliamente para prevenir y controlar la DPD, pero la contaminación ambiental y la resistencia a los antimicrobianos hacen necesario encontrar nuevos enfoques para su control.
En este contexto, se está prestando cada vez más atención al impacto del destete y de los tratamientos para evitar la DPD en la composición y funcionalidad de la microbiota5.
La caracterización detallada de la microbiota en heces normales y diarreicas de lechones con o sin tratamientos terapéuticos proporcionará conocimientos para desarrollar una microbiota más resistente, buscando rasgos taxonómicos (especies microbianas) y funcionales relacionados con la resistencia/aparición de la DPD.
TRANSICIÓN POSTDESTETE
TRANSICIÓN POSTDESTETE
LA RIQUEZA Y DIVERSIDAD DE LA MICROBIOTA AUMENTA
A PARTIR DEL DESTETE, ESTANDO RELACIONADA CON LA DIETA Y LA EDAD DE LOS ANIMALES 9,40,41
En este estudio, observamos un desplazamiento de la dominancia microbiana en los primeros 14 dpw, independientemente del tratamiento terapéutico utilizado.
Los valores más bajos observados, tanto a nivel taxonómico como funcional, en los índices de uniformidad señalan que el tratamiento con ZnO genera rápidamente una jerarquía en la
La evolución de la composición microbiana postdestete siguió una trayectoria diferente en función del tratamiento dietético, manteniéndose algunas especies con una abundancia relativa similar a lo largo de los días y tratamientos como F. prausnitzii, L. reuteri, P. ruminicola, P. denticola, E. rectale y algunas especies propias de cada tratamiento en cada día postdestete.
En el momento del destete (0 dpw), antes de aplicar cualquier tratamiento, la abundancia relativa de especies era prácticamente la misma en todos los tratamientos, lo que refleja la elevada uniformidad en la composición de especies observada en el análisis de diversidad alfa.
Los patrones de abundancia relativa funcional reflejaron una composición estable a lo largo de las 2 semanas del estudio, lo que evidencia la capacidad de la microbiota para mantener un conjunto
En cuanto a las especies asociadas a cada tratamiento dietético, las especies que mostraron consistencia a lo largo del periodo postdestete fueron las pertenecientes al filo Pseudomonadota en el grupo Ct y especies pertenecientes a la familia Bacteroidaceae y Clostridioides difficile en el grupo ZnO.
COMPOSICIÓN DE LA
COMPOSICIÓN DE LA
MICROBIOTA EN MUESTRAS
MICROBIOTA EN MUESTRAS
DIARREICAS Y PAPEL DE LOS AB Y ZNO EN LA DISMINUCIÓN
DIARREICAS Y PAPEL DE LOS AB Y ZNO EN LA DISMINUCIÓN
DE LAS ALTERACIONES
DE LAS ALTERACIONES
POSTDESTETE
POSTDESTETE
En este estudio, se exploraron los efectos de los tratamientos sobre la composición y funcionalidad de la microbiota en muestras diarreicas, encontrando grandes diferencias entre los tratamientos.
La ordenación de las muestras reveló una diferencia notable entre las muestras diarreicas y las muestras fecales (Gráfica 2). No obstante, la composición de las muestras diarreicas de los grupos Ab y ZnO estaban más próximas a las de los animales sanos, lo que podría sugerir que revierten la composición y funcionalidad de la microbiota a su estado normal.
Tanto los Ab como el ZnO impidieron el sobrecrecimiento E. coli, tanto en muestras sanas como diarreicas a los 7 dpw, lo que podría explicar por qué, en su ausencia, la DPD puede resultar en un desequilibrio dominado por esta bacteria.
El análisis funcional de las muestras diarreicas en los tres grupos reveló que las ligeras diferencias vistas en la categoría de “Virulencia, enfermedad, y defensas” en la comunidad microbiana del grupo Ct ejercen una gran influencia en la composición de especies y la homeostasis del hospedador, lo que explica las diferencias que subyacen al cuadro clínico de la diarrea.
Una mayor abundancia de funciones como adquisición y metabolismo del hierro, profagos, elementos transponibles, virulencia, enfermedad y defensas podrían ser indicativos de un estado microbiano inestable en las muestras fecal_7dpw y diarrea_7dpw en el grupo Ct.
El metabolismo del azufre estaba más presente en el grupo ZnO en las muestras Fecal_7dpw y Diarrea_7dpw, así como el metabolismo del ADN, la regulación transcripcional y la latencia y esporulación en las muestras Diarrea_7dpw.
Una mayor abundancia de esta última categoría podría sugerir la adaptación bacteriana a las condiciones desfavorables generadas por el estado de disbiosis intestinal, los efectos del ZnO en el intestino, o ambos.
DEL GRUPO ZNO
A LOS 14DPW SE RELACIONARON
CON FUNCIONES
ASOCIADAS A LOS METALES
(RESISTENCIA AL ZINC, COBALTO Y CADMIO)
Y A LA RESISTENCIA ANTIMICROBIANA
Los resultados de este estudio demuestran que la microbiota intestinal de los lechones se adapta al destete, cambiando rápidamente durante las dos primeras semanas postdestete y la diarrea modifica notablemente esta adaptación.
La medicación en el pienso, ya sea con antibióticos o con ZnO, también modula la transición de especies y la riqueza funcional, la diversidad y la composición de la microbiota observadas en este periodo.
Si bien, ambas estrategias terapéuticas inhiben el sobrecrecimiento de E. coli, el uso de Ab favorece la colonización por la familia Veillonelaceae, mientras que el uso de ZnO parece ejercer el efecto contrario, dando ventaja a especies de las familias Tannerellaceae y Bacteroidaceae Estos efectos son mucho más evidentes cuando se analizan animales con diarrea clínica, un resultado no descrito con tanto detalle hasta la fecha.
Estos resultados permiten mapear la microbiota de los lechones en el momento del destete y pueden ser útiles para encontrar alternativas a los compuestos antimicrobianos para mantener o restaurar el equilibrio microbiano en los momentos más críticos del postdestete.
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Traducido y adaptado de: Ortiz Sanjuán, J.M., Argüello, H., CabreraRubio, R. et al. Effects of removing in-feed antibiotics and zinc oxide on the taxonomy and functionality of the microbiota in post weaning pigs. anim microbiome 6, 18 (2024). https://doi.org/10.1186/s42523024-00306-7 (CC BY 4.0).
LLas infecciones entéricas, especialmente causadas por rotavirus, son una de las causas principales de mortalidad en lechones neonatales y conllevan grandes pérdidas económicas. Este artículo analiza la etiología, prevalencia, diagnóstico y prevención del rotavirus porcino,
RLas infecciones entéricas se han convertido en una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en lechones neonatales, resultando en graves pérdidas económicas.
Estos procesos tienen una etiología multifactorial, estando influenciados por factores ambientales, de manejo y fisiológicos que incluyen la interacción de patógenos, manejo en las granjas e inmunidad del lechón1
Entre todos los patógenos implicados, los Rotavirus (RV) juegan un papel muy importante en la diarrea neonatal.
Estos virus pertenecientes a la familia Sedoreoviridae cuentan con un genoma compuesto por 11 segmentos de ARN bicatenario que codifican 12 proteínas:
Seis proteínas estructurales: VP1, VP2, VP3, VP4, VP6 y VP7.
Seis proteínas no estructurales: NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5 y NSP6.
Se han aislado 9 especies de RV en diferentes especies animales, entre ellas el cerdo, donde se han reportado las especies A, C, B y H.
Son considerados virus ubiquitarios y las infecciones mixtas que involucran varias cepas de RV parecen ser más comunes a medida que los cerdos crecen. Una vez infectados, los lechones pueden presentar signos clínicos o subclínicos, recuperándose en la mayoría de los casos.
RVA se ha descrito mundialmente y sigue siendo una causa importante de diarrea neonatal en lechones en todo el mundo, pero el RVC también se ha convertido en una causa importante de enteritis en lechones neonatales (durante la primera semana de vida) en los últimos años.
En España, se han publicado varios estudios sobre prevalencia de RVA.
Mesonero-Escuredo et al. (2018) y Monteagudo et al. (2022) encontraron prevalencias relativamente altas y muy similares (43,1% y 44,9%, respectivamente) al analizar muestras de lechones con diarrea en lactación.
Actualmente, se está llevando a cabo un nuevo estudio con un diseño sistemático para determinar la prevalencia de RVA y RVC en granjas con y sin problemas de diarreas neonatales.
Los resultados obtenidos hasta la fecha confirman que RVA es un patógeno ubicuo, ya que ha sido detectado en un 80,5% de las granjas estudiadas en España, sin que se observen diferencias significativas entre comunidades autónomas3
RVC fue detectado en un 44,8% de las granjas estudiadas, pero cuando el análisis se realizó por individuos, la prevalencia media obtenida para todas las muestras fue del 27,3%.
La transmisión del RV se produce por vía fecal-oral y los lechones se infectan con el virus excretado por las cerdas y otros lechones. Los sitios diana de la replicación del RV son los enterocitos maduros en el intestino delgado.
El mecanismo patogénico asociado a la infección por RV consiste en la destrucción del epitelio intestinal que conduce a una enteritis atrófica, lo que se manifiesta con un proceso de malabsorción y la consecuente diarrea.
El virus se excreta durante 1-14 días (7 días de promedio), siendo muy resistente en el ambiente (en materia fecal resisten temperaturas de 60 °C durante 30 minutos y a 20 °C hasta 8 meses).
Dado que carece de envoltura lipídica, es más resistente a los desinfectantes y, además, es estable en un amplio rango de pH (3-9).
IMAGEN 1
Lechones afectados por diarrea neonatal asociada a Rotavirus.
Resistencia a desinfectantes
FIGURA 2
Epidemiología y fisiopatología de la infección por rotavirus porcino (Creado con BioRender.com).
FIGURA 3
Dinámica de las interacciones virus-hospedador en la infección por Rotavirus. (Adaptado de Menjón R., Porcinews 2020).
LOS LECHONES LACTANTES SE INFECTAN FRECUENTEMENTE CON E. COLI ENTEROTOXIGÉNICO
JUNTO CON EL ROTAVIRUS, RESULTANDO EN DIARREA MÁS SEVERA Y ELEVADA MORBILIDAD Y MORTALIDAD
La edad es uno de los principales factores que influyen en la aparición y gravedad de la enteritis causada por RV. Por ello, los cerdos jóvenes sin inmunidad y los lechones que no han recibido una inmunidad pasiva adecuada a través del calostro son más susceptibles a la infección.
Tal y como se muestra en la Figura 3, los cerdos desarrollarán problemas con el Rotavirus cada vez que la dosis del virus supere el nivel de anticuerpos protectores en el intestino del cerdo que son suministrados por la leche de la cerda.
La aparición del pico de infecciones por RVA se produce a las 2-3 semanas de edad, coincidiendo con la disminución en los niveles de anticuerpos en la leche y su dilución como resultado de la ingestión de alimentos y agua.
La eliminación brusca de los anticuerpos protectores en la leche deja a los lechones vulnerables a la dosis moderada de Rotavirus que se encuentra en su entorno. Además, si la dosis de virus es lo suficientemente alta, los lechones en lactación también presentaran diarrea por Rotavirus.
Algunos estudios han demostrado que la infección por Rotavirus poco después del destete conduce a un daño intestinal que favorece la colonización del intestino con E. coli enteropatógeno, lo que sugiere que los cerdos infectados con ambos agentes desarrollan una diarrea más grave que cuando se infectan con solo uno de ellos. Asimismo, las infecciones simultáneas con distintos Rotavirus pueden aumentar la gravedad de la diarrea y la mortalidad.
En un estudio realizado para valorar esta posible coinfección (Benfield, 1988), se vio que cerdos inoculados con el inóculo combinado de RV + E. coli ETEC desarrollaron diarrea más grave en comparación con los cerdos inoculados únicamente con uno de los dos agentes.
La mayoría de las diarreas en lechones lactantes son similares, pudiendo haber diferentes patógenos implicados. Por ello, un correcto diagnostico es ser clave para poder controlar el cuadro.
Un buen diagnóstico diferencial es muy importante para saber si el RV está implicado y si podemos tener una coinfección con otro agente.
Se deberán realizar técnicas analíticas que nos permitan determinar si, además de RVA y/o RVC, están implicados:
Escherichia coli.
Isospora suis.
Clostridium perfringens C y A.
GET/DEP (virus de la Gastroenteritis Transmisible Porcina/virus de la Diarrea Epidémica Porcina).
En cuanto a las técnicas de diagnóstico laboratorial disponibles:
Normalmente se realiza una PCR en heces específica para cada patógeno para poder obtener un valor cuantitativo.
Es muy interesante utilizar técnicas de estudio de lesiones en el intestino delgado.
Es importante señalar que no existe inmunidad cruzada entre las distintas especies de RV, pero parece ser que podría haber protección heterotípica entre genotipos de una misma especie.
En el ganado porcino, debido a las características de la placentación epiteliocorial de la cerda, que impide el paso de anticuerpos maternos al feto, y a la temprana edad de presentación de la enfermedad, solo se puede proporcionar protección a los lechones jóvenes mediante la exposición de las madres a los antígenos víricos:
Mediante la exposición natural.
Mediante la vacunación antes del parto para lograr una buena inmunidad pasiva tras la ingesta de calostro y de secreción láctea.
INMUNIDAD A LOS LECHONES HASTA QUE ALCANCEN
UNA EDAD EN LA QUE SEAN MENOS SUSCEPTIBLES A LAS INFECCIONES POR ROTAVIRUS
La protección inmunitaria pasiva se basa en la absorción de los anticuerpos IgG presentes en el calostro y los anticuerpos IgA presentes en el calostro y la leche.
En particular, los anticuerpos IgA desempeñan un papel importante en la prevención de la infección a nivel de la mucosa intestinal.
IgG e IgA producidas en la cerda viajan a las glándulas mamarias y se transfieren a través del calostro y la leche a los lechones, donde neutralizan a los RV localmente en el intestino.
Para el control a través de inmunización existen vacunas inactivadas y vacunas vivas modificadas (MVL) frente al RVA, aunque las vacunas inactivadas en animales seronegativos no inducen secreción de IgA.
En el mercado español, hasta ahora, no existía ninguna vacuna registrada para el control del rotavirus en porcino, pero este año se ha registrado la nueva vacuna de MSD Animal Health, Porcilis ®Rota.
Es una vacuna viva modificada (MLV) que contiene dos cepas de RVA porcino: la cepa OSU y la cepa IOWA.
Se presenta en liofilizado con un disolvente para suspensión inyectable.
La vacuna se aplicará intramuscularmente (2 ml) en cerdas gestantes para lograr la inmunización pasiva de lechones y prevenir los signos clínicos (diarrea) causados por el rotavirus porcino y reducir su excreción.
La vacunación inicial consiste en 2 dosis:
Primera dosis: 5 semanas antes del parto.
Segunda dosis: 2 semanas antes del parto.
Revacunar con una dosis única 2 semanas antes del parto en los periodos de gestación posteriores.
PRIMERA DOSIS
5 semanas antes del parto
SEGUNDA DOSIS 2 semanas antes del parto
REVACUNACIÓN
Dosis única 2 semanas antes del parto en los periodos de gestación posteriores.
La diarrea neonatal es un complejo entérico en el que intervienen diferentes patógenos y factores ambientales y de manejo, por lo que, para su control, además de la inmunización con diferentes vacunas, también será fundamental optimizar el control higiénico-sanitario y ambiental en las granjas.
El rotavirus porcino es uno de los agentes comúnmente implicado en estos problemas entéricos y, dentro de estos, RVA tiene la mayor prevalencia en porcino.
Para el control de este virus tan ubicuo, además de la limpieza y desinfección exhaustiva de las salas de maternidad, será fundamental garantizar que los lechones obtengan una buena inmunidad al nacimiento mediante la vacunación de sus madres.
YA CONTAMOS EN EL MERCADO EN ESPAÑA CON Porcilis®Rota, UNA VACUNA VIVA MODIFICADA FRENTE AL RVA PORCINO PARA AYUDARNOS EN EL CONTROL Y PREVENCIÓN DE ESTA INSIDIOSA PATOLOGÍA.
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11 | Julio 2024
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Dale a tus lechones un gran inicio para un mejor futuro. Protégelos del rotavirus porcino.
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Y tú, ¿proteges su vida?
MLas micotoxinas son compuestos tóxicos producidos por hongos y suponen una amenaza constante para la salud y rentabilidad de la producción porcina.
La formación de micotoxinas se puede producir antes o después de la cosecha de cereales y otros alimentos, estando favorecida por ambientes húmedos y cálidos.
Existen más de 500 micotoxinas descritas, siendo importante tener en cuenta que:
Suelen producirse efectos sinérgicos entre ellas, es decir, la presencia de varias micotoxinas en el alimento puede tener un efecto nocivo mayor que la suma de los efectos individuales de cada una de ellas.
Lo más habitual es encontrar efectos crónicos asociados a la exposición a micotoxinas durante largos periodos de tiempo que, incluso a niveles bajos, puede provocar sintomatología clínica en los animales.
La presencia de micotoxinas en el pienso produce una gran variedad de sintomatología dependiendo de muchos factores, entre ellos:
Tipo de toxinas.
Concentración en el alimento.
Combinación con otras micotoxinas.
Edad de los animales.
Estado reproductivo.
No obstante, en ocasiones la sintomatología es inespecífica pudiendo, actuar como factor predisponente de procesos infecciosos.
Las principales micotoxinas que afecta a porcino y sintomatología asociada se muestran en la Tabla 1
TABLA 1
Principales micotoxinas que afectan al ganado porcino, especies fúngicas productoras, materias primas donde aparecen, límites máximos en piensos y sintomatología asociada.
Micotoxina Hongo productor Alimentos
Aflatoxinas (AF)
Aspergillus flavus
Aspergillus parasiticus
Doxinivalenol (DON) Fusarium sp.
Maíz Algodón Trigo Sorgo Cacahuete
Maíz Trigo Cebada Sorgo Forraje
Principales toxinas y metabolitos
AFB1
AFB2
AFG1
AFG2
AFM1
Recomendaciones sobre límites máximos en pienso (ppb μg/Kg)
AFB1 5-20
DON 3-ADON 15-ADON
900-12.000
Signos clínicos y lesiones
Intoxicación aguda: anorexia, signos nerviosos, inflamación en yeyuno e íleon, hemorragias y muerte súbita.
Intoxicación crónica: ↓crecimiento, ↓índice de conversión, inmunosupresión, anemia, ↓producción láctea, hepatotoxicidad, nefrosis, hepatomegalia e ictericia
Alteraciones reproductivas: abortos, agalaxia, inmunosupresión y ↓crecimiento en lechones.
Intoxicación aguda: anorexia, vómitos y diarrea. Intoxicación crónica: ↓ingesta, ↓crecimiento, ↓absorción intestinal, alteración de la integridad intestinal, disbiosis de la microbiota, trastornos metabólicos, inmunosupresión y ↑permeabilidad de la barrera hematoencefálica.
Alteraciones reproductivas: ↓tamaño de la camada, nacimiento de lechones débiles y ↓viabilidad espermática.
Tricotecenos
Fumonisinas (FUM)
Fusarium sp.
Maíz Trigo Cebada Centeno Sorgo Soja
Fusarium sp. Alternaria alternata
Toxina T-2 Toxina HT-2
Maíz FUM B1 FUM FB2
250-2.000
Intoxicación aguda: irritación oral y cutánea, vómitos, diarrea, úlceras necróticas, inflamación del tracto gastrointestinal y hemorragias. Intoxicación crónica: inmunosupresión, anemia, anorexia, ↓ crecimiento y ↓absorción intestinal. Alteraciones reproductivas: repeticiones de celo, lechones con bajo peso al nacimiento y diarreas en recién nacidos.
5000-60.000
Intoxicación aguda: edema pulmonar. Intoxicación subaguda/crónica: ↓ingesta, ↓crecimiento, ↓absorción intestinal y ↑permeabilidad intestinal, ↑respuesta inflamatoria, alteraciones hepáticas, pancreáticas, renales y cardiovasculares, e inmunosupresión
Ocratoxina A (OTA)
Aspergillus sp. Penicillium sp.
Zearalenona (ZEN)
Fusarium sp.
Maíz Trigo Centeno Avena Cebada Cacahuetes OTA 50-100
Maíz Trigo Cebada Sorgo
Intoxicación aguda: enteritis, poliuria, polidipsia, deshidratación, estado depresivo, hepatotoxicidad y muerte por fallo renal agudo. Intoxicación crónica: ↓ingesta, ↓crecimiento, úlceras gástricas e inmunosupresión.
Alteraciones reproductivas: vulvovaginitis en cerdas prepúberes, mastitis, anoestro, infertilidad, reabsorciones embrionarias, abortos, edema de vulva, prolapsos vaginales y rectales, ↑mortinatos y lechones con splay-leg.
Las micotoxinas se pueden detectar y cuantificar utilizando ensayos basados en anticuerpos (inmunoensayos) o técnicas de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).
INMUNOENSAYOS
INMUNOENSAYOS
Entre los inmunoensayos disponibles, el más utilizado es el (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay).
Este método se fundamenta en la unión irreversible entre una sustancia antigénica, en este caso la micotoxina a detectar, correspondiente anticuerpo que está unido a una fase sólida de 96 pocillos).
La unión antígeno-anticuerpo será revelada mediante una reacción enzimática colorimétrica.
Las técnicas de ELISA son rápidas, sencillas y de bajo coste, lo que se utilizan como primer nivel de screening en piensos y materias primas para la alimentación animal.
En cambio, tienen menor sensibilidad y especificidad que las técnicas de HPLC.
HPLC-MS
HPLC-MS
La cromatografía liquida de alta resolución (HPLC) es una técnica que permite separar los diferentes componentes de una mezcla mediante el uso de una columna y una fase líquida solvente.
Los componentes de la muestra son transportados a través de la columna y son separados en función de sus interacciones iónicas para luego ser detectadas por un espectrómetro de masas (MS) (Figura 1).
El espectro obtenido se contrasta con una base de datos que se actualiza permanentemente.
El empleo de técnicas cromatográficas requiere un equipamiento sofisticado y una preparación de la muestra laboriosa.
En cambio, es un método altamente sensible y selectivo que permite analizar micotoxinas y sus metabolitos a concentraciones muy bajas en piensos, materias primas y muestras biológicas complejas (suero o plasma, leche, orina y órganos).
FIGURA 1
HPLC-MS, cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas (Creado con BioRender.com).
La adición de secuestrantes de micotoxinas en el pienso es una estrategia habitual para mitigar sus efectos negativos, pero es importante tener en cuenta que pueden interferir en la detección de las micotoxinas mediante HPLC.
Si, a pesar del uso de secuestrante, se detectan valores significativos de micotoxinas, se recomienda reevaluar el tipo y dosis de secuestrante utilizado
ALIMENTO
Habitualmente, el análisis de micotoxinas se realiza en muestras de pienso, materias primas o forrajes.
Esto permite determinar si los alimentos que están consumiendo los animales están contaminados con micotoxinas y en qué cantidad.
MUESTRAS BIOLÓGICAS
MUESTRAS BIOLÓGICAS ALIMENTO
El análisis de muestras biológicas permite saber si los animales han ingerido y absorbido las micotoxinas.
Es una herramienta de diagnóstico más precisa que relaciona la presencia de micotoxinas con la sintomatología presente en los animales.
Este tipo de análisis es muy útil dado que es muy habitual no disponer del lote de pienso sospechoso cuando empiezan los signos y se establece la sospecha clínica de micotoxicosis. A esto se suma al hecho de que la distribución heterogénea de las micotoxinas en el pienso puede dar lugar a resultados falsos negativos cuando se analiza pienso.
Es posible la detección de micotoxinas en una gran variedad de muestras:
Suero/plasma: es una muestra sencilla de obtener, permitiendo evaluar un panel muy completo de micotoxinas y metabolitos.
Orina: la mayoría de las micotoxinas y sus metabolitos se eliminan vía renal, siendo una buena muestra de análisis.
Leche: se ha descrito la detección de las principales micotoxinas en calostro y leche de cerda.
Su análisis tiene gran interés por su repercusión sobre la salud de los lechones, ya que puede producir diferentes alteraciones como diarreas, disminución del crecimiento o vulvovaginitis.
Órganos: en caso de bajas, es posible estudiar la presencia de micotoxinas y sus metabolitos en órganos, siendo el hígado, el riñón y el músculo los más apropiados para el análisis.
PIENSO Y MATERIAS PRIMAS MUESTRAS BIOLÓGICAS 1 1 2 3 2 3
En caso de muestras biológicas es importante realizar análisis para detectar las micotoxinas y sus principales metabolitos (Tabla 1).
El volumen mínimo a analizar es de 100 g, pero es importante tener en cuenta la distribución heterogénea de las micotoxinas en el alimento.
Por ello, se recomienda: Muestrear diferentes puntos (submuestras del mismo silo).
Juntar las submuestras y homogenizar apropiadamente.
Enviar al laboratorio a temperatura ambiente una fracción de la muestra homogenizada.
Las muestras biológicas deben enviarse rápidamente al laboratorio en condiciones de refrigeración.
Si el envío se va a demorar, es necesario conservarlas congeladas para evitar la degradación de las micotoxinas hasta su análisis.
En caso de suero, es importante separar el coágulo de sangre antes de congelar, ya que la hemólisis puede interferir en el análisis.
MUESTRAS DE ALIMENTO
Muestreo en distintos puntos y buena homogeneización
Volumen mínimo:
100 g
Envío a laboratorio
PIENSOS
PIENSOS
Información sobre presencia de micotoxinas en piensos o materias primas
MUESTRAS BIOLÓGICAS
Orina
Plasma y suero*
Leche
Envío a laboratorio
*Separar coágulo antes de congelar
Hígado, riñón y músculo
Refrigeradas
Actualmente, no existen valores de referencia sobre los límites máximos de micotoxinas para producción animal. Solo están legislados los niveles máximos de AFB1 en pienso por motivos de salud pública (consumo de leche contaminada).
Por ello, la Comisión Europea y la FDA han publicado recomendaciones sobre límites máximos de micotoxinas en piensos animales (Tabla 1). Sin embargo, estos límites son considerados demasiado laxos, ya que con concentraciones por debajo de ellos se pueden observar casos de micotoxicosis, especialmente en el caso de consumo crónico de alimento contaminado y combinación de varias micotoxinas.
Información que relaciona la presencia de micotoxinas con la sintomatología en los animales
FIGURA 2
Tipo de muestras empleadas para la detección de micotoxinas, sus condiciones de obtención y envío a laboratorio, la información que aporta su análisis.
MUESTRAS BIOLÓGICAS
MUESTRAS BIOLÓGICAS
En la detección de muestra biológicas tampoco hay puntos de corte establecidos, siendo necesarios estudios que correlacionen la concentración de micotoxinas en las diferentes muestras clínicas con los signos clínicos e índices productivos.
ANAMNESIS Y CUADRO CLÍNICO
En una granja de cerdas reproductoras se observó un incremento de la mortalidad y cuadros entéricos.
A la necropsia, se observaba un aumento de torsiones y hemorragias intestinales (Imagen 1).
La granja tenía un historial previo de micotoxicosis, lo que sugería su implicación en las enteritis hemorrágicas.
ANÁLISIS LABORATORIAL
Se remitieron al laboratorio hisopos rectales de animales con clínica para el diagnóstico diferencial de las principales enfermedades que cursan con enteritis hemorrágicas en animales adultos:
Brachyspira hyodysenteriae.
Salmonella enterica.
Lawsonia intracellularis.
Trichuris suis.
Se detectó Lawsonia intracelullaris en una concentración alta, compatible con la enteritis hemorrágica que presentaban los animales.
Al analizar la presencia de micotoxinas en el pienso de lactación y gestación, se detectó una elevada concentración de fumonisinas y una baja concentración de aflatoxinas (Tabla 2).
IMAGEN 1
Enteritis necrótico-hemorrágica en una cerda adulta con muerte sobreaguda.
Micotoxina Muestra Resultado Muestra Resultado
Aflatoxina B1
Aflatoxina B2
Aflatoxina G1
Aflatoxina G2
Deoxinivalenol
Fumonisina B1
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación 0,5 ppb
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación 0,5 ppb Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación 17.612,8 ppb Pienso Lactación 19.961,0 ppb
Fumonisina B2 Pienso Gestación 3.868,3 ppb Pienso Lactación 6.754,0 ppb
Ocratoxina A
Toxina HT2
Toxina T2
Zearalenona
TABLA 2
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Pienso Gestación n.d. Pienso Lactación n.d.
Detección de micotoxinas en pienso mediante HPLC-MS.
Los cerdos presentan una mayor susceptibilidad a las fumonisinas, ocasionando problemas digestivos con reducción de la ingesta de alimento, retraso de crecimiento, disminución de la absorción intestinal y aumento de la permeabilidad intestinal, lo que permite el paso de agentes infecciosos y la absorción de otras micotoxinas, así como el aumento de la respuesta inflamatoria.
Las micotoxicosis tiene gran relevancia en producción porcina, pero sigue estando en muchas ocasiones infradiagnosticadas
BIBLIOGRAFÍA
S. Agriopoulou, E. Stamatelopoulou, T. Varzakas. Advances in Occurrence, Importance, and Mycotoxin. Control Strategies: Prevention and Detoxification in Foods.Foods 2020, 9, 137; doi:10.3390/ foods9020137
F. Accensi. Efectos de micotoxinas sobre salud porcina. porciNews Junio 2017.
L. Escrivá, G. Font et al. Studies on the Presence of Mycotoxins in Biological Samples: An Overview. Toxins 2017, 9, 251; doi:10.3390/ toxins9080251
Commission Recommendation of 27 March 2013 on the presence of T-2 and HT-2 toxin in cereals and cereal products. Official Journal of the European Union https://eur-lex. europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:091:0012:0015:EN:PDF#:~:text=The%20 Limit%20of%20Quantifi%20cation
Commission Recommendation of 17 August 2006 on the presence of deoxynivalenol, zearalenone, ochratoxin A, T-2 and HT-2 and fumonisins in products intended for animal feeding. Official Journal of the European Union. https:// eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ. do?uri=OJ:L:2006:229:0007:0009:EN:PDF
COMMISSION DIRECTIVE 2003/100/EC of 31 October 2003 amending Annex I to Directive 2002/32/EC of the European Parliament and of the Council on undesirable substances in animal feed. Official Journal of the European Union. https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/ LexUriServ.do?uri=OJ%3AL%3A2003%3A285%3 A0033%3A0037%3AEN%
P. Tassis. https://mycotoxinsite.com/micotoxicosis-porcino-una-mirada-en-profundidad-con-panagiotis-tassis/
P. Trevisi, D. Luise et al.Transfer of Mycotoxins from Lactation Feed to Colostrum of Sows. Animals 2020, 10, 2253; doi:10.3390/ani10122253.
Q. Zhu, H. Qu et al. The Toxicokinetics, Excretion Patterns, and Milk Transmission of Ochratoxin A in Lactating Sows. Toxins 2024, 16, 128; doi:10.3390/toxins16030128.
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almonella es un patógeno de gran relevancia por su impacto en la salud humana y animal, basándose su control en la higiene, la bioseguridad y la vacunación. En este artículo, se presentan los resultados de un estudio llevado a cabo para evaluar el efecto de la vacuna viva atenuada Salmoporc® (Ceva) sobre la mortalidad y parámetros productivos en dos escenarios clínicos en granjas porcinas en Polonia.
Salvador Oliver, Sonia Cárceles, Laura Garza, Carlos Casanovas, Susana
MesoneroEscuredo y David Espigares
Servicio Técnico
Porcino. Ceva
Salud Animal
Salmonella es un patógeno relevante, tanto en salud humana como animal, debido a su implicación en las toxiinfecciones alimentarias.
A pesar de que existen solo dos especies de Salmonella, S. bongori y S. enterica, hay descritos más de 2.600 serotipos en función de su fórmula antigénica (Grimont y Weill, 2007).
Entre todos ellos, los que mayoritariamente causan salmonelosis porcina son:
Salmonella enterica serotipo Typhimurium (S. Typhimurium).
Salmonella enterica serotipo Choleraesuis (S. Choleraesuis).
LAS ESTRATEGIAS DE CONTROL DE SALMONELLA DEBEN DE ESTAR CIMENTADAS EN TRES PILARES: HIGIENE, BIOSEGURIDAD Y VACUNACIÓN
En este sentido, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de una vacuna viva atenuada frente a S. Typhimurium (Salmoporc®, Ceva) sobre la mortalidad y los parámetros productivos en dos tipos de escenarios clínicos, ambos en granjas de Polonia:
Brote de S. Typhimurium.
Brote de S. Choleraesuis.
ESCENARIO 1: BROTE DE S. TYPHIMURIUM
ESCENARIO 1: BROTE DE S. TYPHIMURIUM
(Talaga et al., 2023)
El brote de S. Typhimurium tuvo lugar en la transición de una granja de 2.300 cerdas, provocando una mortalidad del 15% y un bajo rendimiento productivo.
S. Typhimurium fue caracterizada por serotipado, excluyéndose otros posibles agentes causales mediante la realización de necropsias, toma de muestras y análisis de estas en el laboratorio.
En la granja de madres se llevaron a cabo dos estrategias de vacunación. Para ello, los lechones lactantes se distribuyeron aleatoriamente en 2 grupos de tratamiento, monitorizándose un total de 1.867 lechones destetados durante el periodo de transición (Tabla 1):
Grupo autovacuna GA: 871 lechones destetados previamente vacunados con una autovacuna monovalente inyectable a 3 y 21 días de vida.
Grupo Salmoporc® GS: 996 lechones destetados inmunizados oralmente con Salmoporc® (Ceva) los días 5 y 21 de vida.
Autovacuna 871 Salmoporc ® 996 1 2
Tratamiento Número de animales
TABLA 1
Diseño del estudio en el escenario del brote de S. Typhimurium.
FIGURA 1
Cronograma de aplicación de los tratamientos vacunales y registro de efectos sobre la mortalidad y GMD en el escenario de un brote de S. Typhimurium (Creado con BioRender.com).
El pienso y el tratamiento antimicrobiano fueron los mismos en ambos grupos de tratamiento. El porcentaje de mortalidad y la ganancia media diaria (GMD) se calcularon por lote en los 49 días posteriores al destete (Figura 1).
DÍAS 3 5
(Porowski et al., 2023)
El brote de S. Choleraesuis tuvo lugar en una granja de ciclo cerrado con 1. 060 cerdas. Los signos clínicos aparecieron a final de transición y continuaron a inicio de cebo, presentando los animales diarrea severa, orejas azules, necrosis de orejas y aumento de la mortalidad.
Se realizaron necropsias, se tomaron muestras, se diagnosticó S. Choleraesuis como agente causal y, a pesar de instaurar un tratamiento antimicrobiano, la situación no mejoró.
Ante esta situación, el veterinario responsable decidió vacunar a los lechones lactantes con una vacuna viva atenuada frente a S. Typhimurium (Salmoporc®, Ceva), ya que no se disponía de ninguna vacuna viva frente a S. Choleraesuis.
Salmoporc® se aplicó en dos dosis (3 y 21 días de vida) por vía oral.
Se compararon cuatro lotes de lechones antes y después de la implementación del programa vacunal (en total 4.229 lechones), registrando el porcentaje de bajas y la GMD en los periodos de transición y cebo, así como el número de días entre el nacimiento y el sacrificio (Figura 2)
FIGURA 2
Cronograma de aplicación del tratamiento vacunal y registro de efectos sobre la mortalidad, GMD y número de días entre el nacimiento y sacrificio en el escenario de un brote de S. Choleraesuis (Creado con BioRender.com).
ESCENARIO 1: BROTE DE S. TYPHIMURIUM
ESCENARIO 1: BROTE DE S. TYPHIMURIUM
(Talaga et al., 2023)
Los lechones vacunados con Salmoporc® presentaron una mortalidad en transición significativamente inferior (5,73%, p=0,029; prueba de chi-cuadrado) a la observada en el grupo de lechones inmunizados con la autovacuna (8,50%) (Tabla 2)
Por otro lado, la GMD fue numéricamente superior en el Grupo Salmoporc® (459 g/día) en comparación con el Grupo Autovacuna (385 g/día).
Parámetro Grupo Autovacuna Grupo Salmoporc®
8,50 5,73*
385 459
* Diferencias estadísticamente significativas entre grupos de tratamiento
TABLA 2
Parámetros productivos analizados en el escenario del brote de S. Typhimurium.
(Porowski et al., 2023)
Durante el brote, el porcentaje medio de bajas en transición y cebo fue del 5,9% y 7,8%, respectivamente.
En cambio, después de la implementación de la vacunación, se observó una reducción significativa de la mortalidad (p<0,001; prueba de chi-cuadrado), obteniéndose un 2,3% de bajas en transición y un 3,3% de bajas en cebo (Gráfica 1).
GRÁFICA 1
Mortalidad antes y después de la implementación de la vacunación en el escenario de un brote de S. Choleraesuis
GRÁFICA 2
Ganancia media diaria antes y después de la implementación de la vacunación en el escenario de un brote de S. Choleraesuis
El promedio de días desde el nacimiento hasta el sacrificio, que había aumentado a 210 días durante el brote, se redujo a 178 días en los animales vacunados. Por último, tras la vacunación también se observó una mejora numérica de la GMD, pasando de 371 a 452 g/día en transición y de 802 a 1.026 g/día en cebo (Gráfica 2).
BIBLIOGRAFÍA
Grimont P.A.D., Weill F.X. 2007. Antigenic formulae of the Salmonella serovars. 9th ed., Institut Pasteur Paris 2007; pp.1-166.
Porowski et al., 2023 et al., Proceedings ESPHM 2023. Pag 71.
Talaga et al., 2023 et al., Proceedings ESPHM 2023. Pag 80.
Grupo no vacunado Grupo vacunado (Salmoporc®)
Los resultados del primer estudio contribuyen al conjunto de evidencias que demuestran que la administración de vacunas frente a S. Typhimurium es una herramienta valiosa que minimiza las pérdidas económicas relacionadas con la enfermedad.
En el primer trabajo se evidenciaron diferencias entre vacunas, ya que la inmunización oral con Salmoporc® redujo significativamente la mortalidad y mejoró numéricamente la GMD durante el periodo de transición en comparación con la autovacuna inyectable.
El brote de S. Choleraesuis descrito en el segundo trabajo provocó una grave sintomatología clínica y pérdidas productivas en transición y cebo.
La decisión del veterinario de vacunar a los lechones lactantes con una vacuna viva atenuada frente a S. Typhimurium redujo significativamente la mortalidad y mejoró la salud de los animales, acortando el número de días entre nacimiento y sacrificio.
En conclusión, a los beneficios ya conocidos de Salmoporc® en el control de brotes de S. Typhimurium, de los cuales tenemos un ejemplo en el primer estudio, se añadirían los resultados obtenidos en el segundo caso clínico.
EXPLORANDO EL USO DE SALMOPORC® EN EL CONTROL DE LAS PÉRDIDAS
Sonia Gil Morales, jefe de Servicio de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
Belén Gutiérrez Soriano, técnica superior. Evaluación de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
Leyre Sánchez Sánchez de Rojas, técnica superior. Evaluación de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
Carolina Rodríguez Sanz, evaluadora de preclínica y clínica. Departamento de Medicamentos Veterinarios en AEMPS.
LLa resistencia a los antimicrobianos representa una seria amenaza para la salud pública, la sanidad animal y el medio ambiente. Este fenómeno afecta la prevención y el tratamiento efectivo de diversas infecciones, incrementando la aparición de bacterias multirresistentes. Para mitigar este problema, es crucial preservar la eficacia de los antimicrobianos actuales mediante un uso responsable y fomentar el desarrollo de alternativas terapéuticas.
La resistencia a los antimicrobianos es un grave problema que amenaza la salud pública, la sanidad animal y el medioambiente.
Cabe mencionar que la definición de antimicrobiano abarca, no solo los antibióticos, sino también los antifúngicos, antiprotozoarios y antivirales.
Esta revisión se centra, fundamentalmente, en el problema asociado a los antibióticos, ya que es, precisamente, el uso inadecuado de este tipo de antimicrobianos el principal factor que ha determinado actualmente la aparición, selección y diseminación de bacterias resistentes a estos medicamentos a nivel mundial.
Esta situación compromete la prevención y el tratamiento eficaz de un número cada vez mayor de infecciones causadas por bacterias, tanto en salud humana como animal, siendo la aparición de bacterias multirresistentes cada vez más frecuente.
LOS ANTIMICROBIANOS
Debido al creciente problema de las resistencias a los antimicrobianos convencionales, es necesario establecer medidas con el objetivo de:
1 2 3
Mantener la eficacia de los antimicrobianos ya existentes en el mercado.
Favorecer la reducción de las resistencias antimicrobianas.
Promover el desarrollo de alternativas a los antimicrobianos convencionales.
Dentro de estas medidas, destacan los planes de acción nacionales a nivel mundial, entre los que se encuentra, en España, el Plan Nacional frente a la Resistencia a los Antibióticos (PRAN).
A nivel regulatorio, a través del Reglamento (UE) 2019/62 principalmente, se destaca la importancia de preservar la eficacia de los antimicrobianos existentes.
Debido a las dificultades para desarrollar nuevos antimicrobianos, entre otras acciones, se pretende:
Fomentar el uso prudente de los antimicrobianos.
Mejorar la prevención y el control de las infecciones.
Incrementar la investigación y la innovación de alternativas a los antimicrobianos.
ELLO
ENFOQUE “ONE HEALTH ” O «UNA SOLA SALUD»
¿QUÉ SON?
No existe una definición internacionalmente aceptada, pero se puede considerar una alternativa a los antimicrobianos aquel medicamento veterinario cuyo uso proporciona un enfoque terapéutico alternativo al uso de antimicrobianos en animales o que reduce la necesidad de utilizar antimicrobianos, previniendo o controlando las enfermedades infecciosas1.
A LOS ANTIMICROBIANOS
Los medicamentos veterinarios que pueden usarse potencialmente como alternativas a los antimicrobianos convencionales incluyen diversas terapias con diferentes modos de acción. Dependiendo de su uso podrían clasificarse en dos tipos1:
AMedicamentos veterinarios que pueden utilizarse como tratamiento sustitutivo de los antimicrobianos, es decir, en lugar de los antimicrobianos convencionales para el tratamiento de enfermedades infecciosas.
BMedicamentos veterinarios que no pueden utilizarse como tratamiento sustitutivo de los antimicrobianos.
No pueden utilizarse en lugar de los antimicrobianos convencionales, pero podrían ayudar a reducir la necesidad de utilizarlos:
Actuando de forma preventiva selectiva (por ejemplo, vacunas).
Actuando de forma no selectiva (por ejemplo, inmunomoduladores no específicos).
Teniendo un efecto sinérgico o complementario.
A continuación, se resumen varias sustancias y/o tecnologías que potencialmente podrían utilizarse como una alternativa a los antimicrobianos.
FAGOS FAGOS
Los bacteriófagos, o fagos, son los organismos más abundantes de la tierra, estando presentes en toda la biosfera (agua, suelo, plantas, alimentos, piel y tracto digestivo).
Se trata de virus que infectan a las bacterias, ya que necesitan de una bacteria hospedadora sobrevivir. Generalmente, los fagos consisten en un genoma, compuesto de ADN o ARN monocatenario o bicatenario, encapsulado por una cápside proteica.
Los fagos presentan dos estrategias para replicarse:
ACiclo lítico
En el ciclo lítico, el fago se multiplica en el interior de la bacteria provocando, en última instancia, la lisis de la pared bacteriana, dando lugar a la liberación de los fagos y causando la muerte de la bacteria.
Adhesión e inyección del genoma del fago en la bacteria hospedadora.
Lisis de la pared bacteriana y liberación de los fagos.
Circularización del genoma del fago y entrada en el ciclo lítico o lisogénico.
BCiclo lisogénico
En el caso del ciclo lisogénico, el genoma del fago se integra en el ADN cromosómico de la bacteria hospedadora, pasando a ser un profago
De esta manera, el genoma del profago se replica como parte del genoma de la bacteria, transmitiéndose así a las células hijas.
bacteriano 1 4a 4b 3a 3b 2 5
hospedadora
Separación ocasional del profago del genoma bacteriano y entrada
Reproducción normal de
FIGURA 1
Fases de los ciclos lítico y lisogénico de los fagos (creado con BioRender.com).
LA FAGOTERAPIA, O TERAPIA DE FAGOS, DEBE BASARSE EN BACTERIÓFAGOS ESTRICTAMENTE LÍTICOS Y PUEDE UTILIZARSE COMO UNA
Originalmente, la terapia con fagos se emprendió a principios del siglo XX, tanto en humanos como en animales. Aunque su uso en humanos se abandonó en los países occidentales en favor de las terapias con antibióticos, la terapia con fagos continuó practicándose en Europa del Este5
En el caso de la medicina veterinaria, la terapia con fagos se ha utilizado en pollos, en bovino y en porcino7.
En la actualidad, los fagos están reapareciendo en el arsenal terapéutico como último recurso para tratar infecciones causadas por bacterias multirresistentes que no responden a los tratamientos con antibióticos convencionales.
El Reglamento (UE) 2019/6 sobre medicamentos veterinarios y su anexo II2, modificado en el Reglamento Delegado (UE) 2021/805, contemplan la terapia de fagos como medicamento veterinario para nuevas terapias, que estaría clasificada dentro de la categoría de medicamentos veterinarios biológicos no inmunológicos.
Con el fin de establecer unos requerimientos técnicos y científicos aplicables a estos productos dentro del marco regulatorio, se ha desarrollado una guía sobre la calidad, seguridad y eficacia de medicamentos veterinarios diseñados específicamente para terapia de fagos (EMA/ CVMP/NTWP/32862/2022)4
Los fagos actúan de manera muy específica en determinadas cepas bacterianas.
Debido a su especificidad y a la diversidad de especies bacterianas, será necesario elegir, caso por caso, el o los bacteriófagos adecuados para la cepa bacteriana causante del brote de la enfermedad.
La indicación prevista será el tratamiento profiláctico, metafiláctico o terapéutico de una o varias infecciones o enfermedades infecciosas específicas, estando la eficacia del tratamiento vinculada a la actividad lítica de los fagos que les confiere la actividad bactericida específica para la cepa bacteriana en cuestión.
En este sentido, se espera que los medicamentos veterinarios que se desarrollen basados en la terapia de fagos, se presenten como un cóctel de varios fagos que podría contener una composición fija de fagos o éstos se podrían combinar de manera flexible.
Por su parte, la guía4 también ha contemplado la posibilidad del uso concomitante de bacteriófagos y antibióticos convencionales, si este uso combinado demuestra un beneficio terapéutico significativo y el riesgo de resistencias se aborda convenientemente.
En esta línea, en algunos estudios se han encontrado sinergias entre fagos y antibióticos, a menudo caracterizadas por una menor aparición de resistencia a antibióticos y/o fagos en bacterias6.
Debemos tener en cuenta que la interacción entre fago-bacteria es un proceso dinámico en el que ambos coevolucionan, pudiéndose desarrollar resistencias y siendo de especial relevancia la posible resistencia de la bacteria hospedadora frente al fago. Como consecuencia, se espera que estos medicamentos requieran cambios en la composición de los fagos, con el fin de mantener la eficacia y prevenir el desarrollo de estas resistencias.
Péptidos naturales
PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOSPÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS
Los péptidos antimicrobianos son cadenas peptídicas cortas (12-50 aminoácidos), producidas por diversos organismos, capaces de inducir un potente efecto antimicrobiano, en la mayoría de los casos de amplio espectro8,11. Este tipo de moléculas:
Son térmicamente estables, altamente solubles y diversas.
Tienen una baja toxicidad en células eucariotas.
No suelen generar resistencias a ellas en los microorganismos frente a los que actúan9,11
Se considera que los péptidos pueden ser una alternativa efectiva al uso de antimicrobianos convencionales, con aplicaciones en medicina humana y veterinaria, agricultura, alimentación y medioambiente. No obstante, a pesar de su pequeño tamaño, las fuentes, la clasificación, los métodos de obtención y los mecanismos de acción de los péptidos antimicrobianos son muy complejos y variados9
Los péptidos pueden obtenerse de fuentes naturales, es decir, directamente a partir de los organismos productores de estas sustancias, entre los que se incluyen bacterias, plantas, insectos, peces, aves y otros animales.
En estos organismos, los péptidos antimicrobianos son un elemento esencial de su sistema inmunitario, ya que actúan como moléculas efectoras de la respuesta inmunitaria innata, constituyendo la primera línea de defensa frente a la entrada de patógenos11
Algunos de ellos también presentan actividad inmunomoduladora, antiinflamatoria, antioxidante y pueden ser capaces de inhibir la formación de biofilms bacterianos10,11.
Péptidos sintéticos
En los últimos años, se han empezado a producir péptidos sintéticos, análogos a los péptidos antimicrobianos naturales que, además, pueden presentar ciertas modificaciones capaces de mejorar su estabilidad, toxicidad y/o su actividad antimicrobiana8.
Por lo general,debido a sus características, estas moléculas se clasifican dentro de la categoría de medicamentos biológicos no inmunológicos de acuerdo al Reglamento (UE) 2019/6 sobre medicamentos veterinarios.
Respecto a su mecanismo de acción, los péptidos antimicrobianos actúan, fundamentalmente, frente a las membranas y paredes celulares (mecanismos de lisis) o a determinados componentes intracelulares (mecanismos no líticos) específicos de los microorganismos diana
A grandes rasgos, se distinguen11:
1
Mecanismos de disrupción de la pared bacteriana
La diana más frecuente frente a la que se dirige este mecanismo es el peptidoglicano, ya que es el componente principal de la pared bacteriana, esencial para preservar la integridad de las bacterias y asegurar su supervivencia, o alguno de sus precursores, como el lípido II.
Por ejemplo, la bacitracina y la antimicrobianos que actúan uniéndose selectivamente al lípido II, de manera que inhiben la síntesis de la pared bacteriana.
2
Mecanismos de alteración de la membrana celular
La mayoría de los péptidos antimicrobianos son catiónicos una carga eléctrica positiva), mientras que las superficies de las bacterias Gram positivas y Gram negativas y lipopolisacáridos, respectivamente, lo que hace que sus celulares tengan una carga neta negativa.
Ello hace que se produzca una atracción electrostática hacia los péptidos antimicrobianos que permite que penetren y se ensamblen en la membrana.
Una vez que los péptidos se incluyen en la bicapa lipídica de la membrana, muchos de ellos forman causando la muerte de la bacteria.
3
Mecanismos dirigidos al bloqueo de componentes intracelulares
Los péptidos antimicrobianos pueden llegar al citoplasma de las bacterias atravesando su membrana celular (como se comenta en el apartado anterior) o utilizando transportadores transmembrana. Cuando finalmente acceden al citoplasma:
Se unen a determinadas macromoléculas, como ácidos nucleicos o proteínas, bloqueando los procesos de replicación, transcripción y traducción.
Destruyen ciertos orgánulos o interfieren en los sistémicas enzimáticos de la bacteria, causando celular y metabolismo energético.
Disrupción de la pared bacteriana 1
Alteración de la membrana celular (formación de poros)
2
Mecanismos de acción de los péptidos antimicrobianos.
Actualmente, hay descritos más de 3.100 péptidos antimicrobianos de origen natural, cada uno de ellos con uno o varios mecanismos de acción particulares, pudiendo actuar frente a bacterias, hongos, parásitos e, incluso, ciertos virus y células tumorales10,11
Por tanto, representan una alternativa prometedora a los antimicrobianos convencionales, ya sea como tratamiento único o coadyuvante frente a distintos tipos de infecciones, pues también se ha demostrado que pueden contribuir a reducir la prevalencia de resistencias en determinados aislados de bacterias resistentes10
NANOTECNOLOGÍA NANOTECNOLOGÍA
Los medicamentos veterinarios generados a partir de nanotecnología también han sido contemplados en el Reglamento 2019/62, definiéndose la nanotecnología, en el contexto de los medicamentos veterinarios, como el diseño, caracterización y la producción de nanomateriales controlando su forma y tamaño a nanoescala (hasta unos 100nm).
Esta legislación dará consideración de nanopartícula a aquellas que tengan dos o más dimensiones a nanoescala.
Todos los medicamentos veterinarios generados a partir de nanotecnología han sido clasificados como nueva terapia, por lo que tendrán que obtener de forma obligatoria su autorización de comercialización mediante procedimiento centralizado.
A pesar de que no hay una clasificación armonizada de nanopartículas, de forma general podemos diferenciar dos categorías principales: nanoestructurados y nanocristalinos.
Materiales nanoestructurados
Los materiales nanoestructurados se pueden clasificar en:
Nanopartículas basadas en polímeros: dendrímeros, nanopartículas, micelas, nanogeles, nanopartículas de proteínas y conjugados de fármacos.
Nanopartículas no poliméricas: nanotubos de carbono, nanodiamantes, nanopartículas metálicas, puntos cuánticos y nanopartículas a base de sílice.
Nanopartículas basadas en lípidos: liposomas y nanopartículas lipídicas sólidas.
Hasta ahora, la mayoría de las nanopartículas autorizadas para uso terapéutico están basadas en polímeros o en componentes a base de lípidos, aunque también se utilizan partículas nanocristalinas en algunas aplicaciones clínicas12 EL POTENCIAL DE LA NANOTECNOLOGÍA SE
COMO UNA
SOLUCIÓN PARA
EL PROBLEMA DE LAS RESISTENCIAS
A TERAPIA ANTIMICROBIANA CON FUNCIONES PREVENTIVAS, DE DIAGNÓSTICO, PORTADORAS DE FÁRMACOS Y SINÉRGICAS14
Partículas nanocristalinas
Las partículas nanocristalinas se forman por la combinación de agentes terapéuticos en forma cristalinos.
A pesar de sus múltiples posibilidades, las nanotecnologías se consideran principalmente tecnologías para generar vectores de sustancias de síntesis química, aunque también pueden ser vectores de sustancias biológicas, es decir, generar moléculas portadoras de principios activos.
La posibilidad de portar principios activos encapsulados en su interior permite controlar la administración de sustancias con baja solubilidad o compuestos tóxicos, por ejemplo, reduciendo al mínimo los riesgos que presentan.
Una mejora de la solubilidad de principios activos poco solubles en agua se traduce en un aumento de la biodisponibilidad del mismo y una reducción de los efectos tóxicos del principio activo, lo que supone un aumento considerable del beneficio frente al riesgo del medicamento13.
Estas particularidades propician el uso potencial de sustancias activas que han sido clínicamente descartadas en el pasado por sus efectos secundarios indeseados, pero que presentan gran potencial terapéutico. Ante la ausencia de descubrimiento y/o desarrollo de nuevos principios activos antimicrobianos, esta estrategia es de gran atractivo en el ámbito de los medicamentos tanto de uso humano como de uso veterinario.
LAS NANOPARTÍCULAS PUEDEN CONJUGARSE
SUSTANCIA O PRINCIPIO ACTIVO
De esta manera, es posible retrasar o prolongar el proceso de absorción hasta, por ejemplo, que la nanopartícula llegue a su diana terapéutica.
Uno de los mejores ejemplos son los medicamentos de ARN mensajero (ARNm), un sistema utilizado en diversas vacunas de Covid, ya que es preferible que estén encapsulados en un sistema de administración por nanopartículas.
La reducida dimensión de las nanopartículas puede alterar o modificar el proceso de distribución del medicamento veterinario, confiriéndole la capacidad de atravesar barreras fisiológicas, como la barrera hematoencefálica.
Esta característica permite que el medicamento pueda llegar hasta tejidos dianas sumamente inaccesibles mediante una forma farmacéutica y vía de administración viable en el contexto veterinario.
Cabe destacar la gran especificidad que se puede conseguir mediante el uso de nanopartículas, siendo posible dirigir la terapia a un receptor determinado o a la selección de varios de ellos.
Esta particularidad es también muy interesante enfocado no solo a terapia (células cancerígenas, por ejemplo), sino a métodos diagnósticos, permitiendo detectar la presencia y localización de determinadas células (como patógenos bacterianos intracelulares).
Todas estas virtudes enfocadas al diseño de alternativas a los antimicrobianos tradicionales conforman una estrategia de gran potencial en el sector veterinario, caracterizado por determinadas limitaciones referentes a formas y vías de administración, a los vacíos terapéuticos existentes y a la designación de una serie de antimicrobianos reservados para el tratamiento de determinadas infecciones en las personas (Reglamento de ejecución 2022/1255)15
La resistencia a los antimicrobianos es un grave problema que amenaza la salud pública, la sanidad animal y el medioambiente. En el ámbito de la medicina, esta situación compromete la prevención y el tratamiento eficaz de un número cada vez mayor de infecciones causadas por bacterias, tanto en salud humana como en sanidad animal, siendo la aparición de bacterias multirresistentes cada vez más frecuente.
Con el objetivo de revertir esta situación y luchar contra la resistencia a los antimicrobianos, es indispensable mantener la eficacia de los antimicrobianos ya existentes en el mercado mediante su uso prudente y adecuado, fomentando la promoción y el desarrollo de aquellos medicamentos que representan una alternativa viable a los antimicrobianos.
BILIOGRAFÍA
1. Reflection paper on promoting the authorisation of alternatives to antimicrobial veterinary medicinal products in the EU (EMA/CVMP/143258/2021)
2. Reglamento (UE) 2019/6 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 11 de diciembre de 2018, sobre medicamentos veterinarios y por el que se deroga la Directiva 2001/82/CE.
3. Regulation (EU) 2021/805 amending Annex II to Regulation (EU) 2019/6 of the European Parliament and of the Council
4. Guideline on quality, safety and efficacy of veterinary medicinal products specifically designed for phage therapy. 13 October 2023. EMA/CVMP/ NTWP/32862/2022. Committee for Veterinary Medicinal Products (CVMP)
5. Chanishvili, N. Bacteriophages as Therapeutic and Prophylactic Means: Summary of the Soviet and Post Soviet Experiences. Curr Drug Deliv. 13(3), 309-23 (2016)
6. Chaudhry, W. N., Concepción-Acevedo, J., Park, T., Andleeb, S., Bull, J.J., Levin, B.R. Synergy and Order Effects of Antibiotics and Phages in Killing Pseudomonas aeruginosa Biofilms. PLoS One 12(1), (2017)
7. Loponte, R., Pagnini, U., Iovane, G. & Pisanelli, G. Phage Therapy in Veterinary Medicine. Antibiotics (Basel) 10, (2021)
8. Erdem Büyükkiraz M, Kesmen Z. Antimicrobial peptides (AMPs): A promising class of antimicrobial compounds. J Appl Microbiol. 2022;132(3):1573-1596. doi:10.1111/jam.15314
9. Zhang R, Xu L, Dong C. Antimicrobial Peptides: An Overview of their Structure, Function and Mechanism of Action. Protein Pept Lett. 2022;29(8):641-650. doi:10.21 74/0929866529666220613102145
10. Seal BS, Drider D, Oakley BB, et al. Microbialderived products as potential new antimicrobials. Vet Res. 2018;49(1):66. Published 2018 Jul 31. doi:10.1186/ s13567-018-0563-5
11. Luo Y, Song Y. Mechanism of Antimicrobial Peptides: Antimicrobial, Anti-Inflammatory and Antibiofilm Activities. Int J Mol Sci. 2021;22(21):11401. Published 2021 Oct 22. doi:10.3390/ijms222111401
12. Abuzer Alp Yetisgin, Sibel Cetinel, Merve Zuvin, Ali Kosar, and Ozlem Kutlu. Therapeutic Nanoparticles and Their Targeted Delivery Applications . MoleculeS. 2020 May 8;25(9):2193.. doi: 10.3390/molecules25092193.
13. Kai Bin Liew, Ashok Kumar Janakiraman, Ramkanth Sundarapandian, Syed Haroon Khalid, Fizza Abdul Razzaq, Long Chiau Ming, Abdullah Khan, Anandarajagopal Kalusalingam, Pit Wei Ng. A review and revisit of nanoparticles for antimicrobial drug delivery. J Med Life. 2022 Mar;15(3):328-335. doi: 10.25122/jml-2021-0097.
14. Karaman DS, Manner S, Fallarero A, Roseholm JM. Current approaches for exploration of nanoparticles as anti-bacterial agents. Anti-bacterial Agents. 2017; 61. doi: 10.5772/68138.
15. Reglamento de Ejecución (UE) 2022/1255 de la Comisión de 19 de julio de 2022 por el que se designan antimicrobianos o grupos de antimicrobianos reservados para el tratamiento de determinadas infecciones en las personas, de conformidad con el Reglamento (UE) 2019/6 del Parlamento Europeo y del Consejo.
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l fósforo (P) es el segundo mineral más abundante en los animales después del calcio (Ca). En los cerdos, el 77% del P está en los huesos, mientras que el resto se distribuye en fluidos orgánicos y tejidos, participando en diversas funciones biológicas. Este artículo explora la importancia del fósforo en la salud y metabolismo de los cerdos, así como las implicaciones de su manejo dietético y ambiental.
Alberto Morillo Alujas1 y Rafael Duran Giménez-Rico2
1Dr. en Veterinaria y Consultor de Tests and Trials, S.L.U.
2Regional Technical Manager, Danisco Animal Nutrition (IFF)
El fósforo (P) es el segundo mineral más abundante en los animales tras el calcio (Ca) en una relación fija P:Ca11, encontrándose aproximadamente el 80% en huesos y dientes, mientras que el 20% restante se distribuye en fluidos orgánicos y tejidos, participando en diversas funciones biológicas.
En el cerdo, aproximadamente el 77% del P se encuentra en los huesos, en comparación con el 99% del Ca. La proporción de P en los huesos varía según el estado del hueso, constituyendo el 18% de las cenizas del hueso, el 10% del hueso seco y libre de grasa, y el 4,5% del hueso húmedo.
En el líquido extracelular, aproximadamente el 30% del P, circula como ortofosfato, PO43- y colabora en el mantenimiento de la presión osmótica, el equilibrio ácido-base, la actividad neuronal y el apetito6
El P juega un papel vital en una serie de funciones metabólicas:
Utilización y transferencia de energía a través de AMP, ADP, ATP17 y fosfocreatina12 implicándose en la gluconeogénesis.
Transporte de ácidos grasos.
Síntesis de proteínas.
Actividad de la bomba de sodio y potasio.
Control del apetito y eficiencia de conversión de los alimentos28.
Por otro lado, el P forma parte de las moléculas de ARN y ADN, siendo esencial para el crecimiento y diferenciación celular, y, asociado a lípidos, forma parte de los fosfolípidos que contribuyen a la fluidez de las membranas celulares y a la mielinización de los nervios28.
En general, los depósitos de P en el organismo se pueden imaginar como un pequeño depósito circulante (fluidos corporales) para funciones vitales a corto plazo y un gran depósito en el esqueleto.
El esqueleto, a través de la deposición y resorción continuas, proporciona capacidad de amortiguamiento finita para mantener niveles constantes en los tejidos blandos.
Las necesidades de P se estiman junto con las del Ca y no pueden estimarse de forma separada12. No obstante, en este artículo se obviarán las implicaciones del Ca por razones didácticas.
El P elemental es altamente reactivo y se transforma en fosfato al exponerse al aire, siendo esta la forma nutricionalmente relevante de P para plantas y animales, obteniéndose principalmente de la roca fosfórica, un recurso no renovable, finito.
UNA BAJA PRODUCTIVIDAD DEBIDO A UNA
DEFICIENCIA O UN EXCESO DE P
Un suministro excesivo puede causar lixiviación del P a través de vías fluviales, provocando graves consecuencias ecológicas, como la eutrofización de las aguas que favorece el crecimiento de algas tóxicas fijadoras de nitrógeno o cianobacterias30
Debido a la regulación hormonal, los valores de P en plasma no siempre reflejan el estatus mineral del animal, ya que fluctúan ampliamente en animales sanos, y simplemente reflejan el equilibrio entre las entradas y salidas de P28,29. Pese a ello, se consideran valores normales28:
2,6-3,2 mmol L-1 para animales con pesos inferiores a 25 kg.
2,3-2,6 mmol L-1 para animales con pesos superiores a 25 kg.
El P aumenta después de la ingestión y se reduce por el estrés.
A este respecto, un estudio realizado por Bautista et al. (2010) aplicando P por vía intramuscular a cerdos a los 3 días de vida y al destete confirmó la relación entre estrés, fosfatemia y tasa de crecimiento, ya que los animales obtuvieron mejores ganancias de peso (+58 g/d) y llegaron al peso de sacrificio con 8,5 kg más de peso vivo.
La relación entre el inositol, ácido fítico y el fitato en el P de las plantas es fundamental en la nutrición y bioquímica vegetal.
El mioinositol es abundante en granos de cereal y subproductos de soja.
Se absorbe eficientemente en el intestino delgado de los cerdos y se distribuye a varios tejidos, incluidas las células del hígado y músculos, desempeñando un papel crucial en funciones celulares y biológicas como:
Señalización celular.
Metabolismo de lípidos.
Regulación de la insulina.
El ácido fítico o hexafosfato de inositol (PI6) es una molécula compuesta por un anillo de inositol al que están unidos 6 grupos fosfato, siendo la principal forma de almacenamiento de P en las semillas y los granos, representando hasta el 90% del P total en las semillas26
El inositol (ciclohexano-1, 2, 3, 4, 5, 6-hexol; C6H12O6) es un alcohol poliol del ciclohexano y componente principal del ácido fítico.
EL ISÓMERO MÁS COMÚN DEL INOSITOL ES EL MIOINOSITOL, UNA FORMA BIOLÓGICAMENTE
La fosforilación del mioinositol da lugar a ácido fítico, un proceso eficiente para almacenar grandes cantidades de P en una molécula compacta.
El ácido fítico se une débilmente a cationes bi- y trivalentes en condiciones ácidas del estómago y precipita como fitato en el pH neutro del intestino delgado, inhibiendo la absorción intestinal de oligoelementos, considerándose por ello un antinutriente.
FITATOS
Los fitatos son las sales de ácido fítico que se forman al unirse a cationes, proteínas, aminoácidos y almidón para aumentar su estabilidad química, siendo esenciales para la germinación de las semillas al formar parte de hormonas como el ácido abscísico y las giberelinas necesarias para este proceso26
Son solubles a pH ácido y se recombinan a pH básico, una característica fundamental en la nutrición animal.
El P ligado al fitato (282 g kg-1 de P en el fitato22), denominado comúnmente P fítico, es solo parcialmente degradable en los cerdos debido a:
La mínima secreción de fitasa endógena a lo largo del tracto gastrointestinal.
El ambiente químico desfavorable de una dieta completa.
CONCENTRACIÓN DE FITATO EN LA DIETA DETERMINA
LA MAGNITUD DE LA RESPUESTA
DEL ANIMAL A LA SUPLEMENTACIÓN DE FITASA EXÓGENA
FIGURA 1.
Estructura del inositol (1), ácido fítico (2) y fitato11 (3A) a pH neutro y (3B) quelado con diferentes cationes.
1 2 3
FIGURA 2
Metabolismo del inositol, ácido fítico y fitatos en las plantas.
Inositol (Mioinositol)
Inositol monofosfato
Inositol difosfato
Inositol trifosfato
Inositol tetrafosfato
Inositol tetrafosfato
Inositol pentafosfato
Inositol hexafosfato (ácido fítico, IP6)
Fitato de Calcio
TABLA 1
Fitato complejo
Fitato de Magnesio
La fitina es una mezcla de ácido fítico y sus sales de Ca, magnesio y potasio, siendo una forma especial de fitato presente en las plantas. No todos los fitatos son fitina, ya que se trata de una forma específica de fitato.
TABLA 2
Acumulación de fitina en las plantas7
Tipo de planta o semilla Lugar de acumulación
Semillas monocotiledóneas y dicotiledóneas
Aleurona e Inclusiones globoides en los complejos proteicos
Maíz Germen
Semilla de soja Complejos proteicos
Cacahuetes, semilla de algodón, semilla de girasol
Inclusiones globoides y cristaloides en los complejos proteicos
Valores de P total, fítico, disponibilidad del P y actividad fitásica intrínseca de algunas materias primas (ModificadodeSelley Ravindran, 2008).
(1.700–3.090)
Se han desarrollado variedades de cereales y oleaginosas para reducir la concentración de fitato y aumentar la biodisponibilidad del P en los piensos.
Por ejemplo, la digestibilidad del P en el maíz bajo en fitato fue aproximadamente 26 puntos porcentuales mayor que en el maíz normal, y la biodisponibilidad del P en la harina de soja baja en fitato fue de 12 a 26 puntos porcentuales mayor que en la harina de soja convencional31
FÓSFORO FÍTICO Y FÓSFORO NO FÍTICO
FÓSFORO FÍTICO
El fósforo fítico (PP, Phytic Phosphorus), proviene del ácido fítico y de los fitatos, siendo una forma de almacenamiento de P en plantas, especialmente en semillas y granos, constituyendo hasta el 6080% del P total en las plantas.
Tiene una baja biodisponibilidad para los cerdos, ya que carecen de suficiente actividad de fitasa endógena para descomponer el fitato en P inorgánico absorbible26.
Puede formar complejos con minerales como el Ca y el Zn, reduciendo su disponibilidad y absorción, lo que puede conducir a deficiencias minerales y afectar negativamente la salud y el crecimiento de los cerdos.
Por tanto, habitualmente se suplementan las dietas de los cerdos con fitasas para mejorar la digestibilidad del P22 y de otros compuestos ligados a los fitatos de ácido fítico, como las proteínas.
FÓSFORO
El fósforo no fítico (NPP, Non Phytic Phosphorus) está presente en formas más fácilmente biodisponibles, como fosfatos inorgánicos y ésteres fosfóricos.
Son más fácilmente absorbidos en el tracto digestivo de los cerdos sin necesidad de enzimas específicas para su liberación.
Sin embargo, esto no implica que, en todas las materias primas, el NPP sea totalmente digestible.
Esto ha generado confusión al establecerse previamente las necesidades de P de los cerdos en términos de P disponible (en inglés, Available P) asumiendo que todo el NPP era disponible.
No todo el NPP es 100% disponible, por ello, estos conceptos serán analizados al discutir la digestión, absorción y uso del P en cerdos y las nuevas formas de analizar y medir la digestibilidad del P.
DIETAS SIN FITASA
La hidrólisis del ácido fítico y fitatos ocurre de forma gradual, produciendo fosfatos libres y varios productos intermedios que pueden ser absorbidos en pequeña medida.
La degradación del fitato en el tracto gastrointestinal es casi completa, incluso en dietas sin fitasa intrínseca del alimento ya que parece haber una degradación considerable del fitato debido a la acción microbiana en el intestino grueso, pero este fósforo liberado del fitato en el intestino grueso parece no ser absorbido31,32
DIETAS CON FITASA
DIETAS CON FITASA
El principal sitio de hidrólisis del fitato por fitasas suplementadas es el estómago, ya que el pH gástrico se ajusta mejor a los óptimos de pH de la mayoría de las fitasas comerciales en comparación con el pH intestinal.
La mayor diferencia en la degradación del ácido fítico atribuible a la suplementación de fitasa se encuentra en el estómago y el duodeno, manteniéndose esta diferencia a lo largo del intestino delgado antes de la actividad microbiana adicional en el intestino grueso.
ABSORCIÓN DE FÓSFORO
El duodeno y el yeyuno son los principales sitios de absorción del P en los cerdos y otras especies monogástricas, y ocurre gracias a transportadores específicos de fosfato/sodio en el intestino delgado, facilitando un proceso activo y transcelular10.
Esta absorción es modulada por factores endocrinos (vitamina D y triyodotironina) y nutricionales, como los minerales de la dieta y la forma química del P4
En lechones la absorción puede alcanzar el 97%6,28
La solubilidad de las fuentes de P influye en su absorción, siendo el P inorgánico más fácilmente absorbible en comparación con las fuentes de P de origen vegetal.
El intestino grueso también contribuye a la absorción del P en los cerdos14,15, ya que, aunque en menor medida que el intestino delgado, la expresión de transportadores de fosfato/sodio en el colon sugiere una absorción significativa de P en esta sección. Además, el intestino grueso puede desempeñar un papel importante en el reciclaje del P endógeno secretado en la parte superior del tracto gastrointestinal.
La absorción neta de P en el intestino grueso puede depender de la fuente de carbohidratos en la dieta:
La celulosa y la pectina se asocian a una secreción neta de P.
El almidón se asocia a una absorción neta de P.
En dietas prácticas, se ha observado una mayor absorción de P en el intestino grueso en comparación con dietas semi-purificadas5.
El P fecal está constituido por:
Porciones no digeridas de P ligado a fitato (fósforo fítico, PP) y NPP de fuentes vegetales.
Porciones no digeridas de P de subproductos animales y suplementos minerales.
El excedente de P biodisponible que supera las necesidades del animal.
DE LOS FITATOS 1 2 3
En ratas, la absorción de P se produce por vía transcelular (78%) o paracelular (22%) de forma activa y pasiva cuando las concentraciones luminales de P son muy altas, y se presume que este modelo es similar en cerdos8.
EXCRECIÓN DE FÓSFORO
Una vez absorbido, el P viaja por la sangre asociado a fosfolípidos o como P inorgánico alcanzando los diferentes tejidos y, según las necesidades, se retendrá en los tejidos o se excretará a través de la leche, las heces o la orina, siendo esta última la principal vía de eliminación. La regulación del metabolismo del P involucra la interacción cooperativa del intestino, los huesos y el riñón, de la paratohormona, el calcitriol y la calcitonina18,28
La excreción de P en cerdos se debe principalmente a la baja digestibilidad del P y al contenido excesivo de P digestible en la dieta.
ESTOS FACTORES RESULTAN EN UNA EXCRECIÓN SIGNIFICATIVA DE P EN LAS HECES31
La excreción de P en las heces está influenciada por tres factores principales:
Pérdidas inevitables de P, que dependen del peso corporal de los cerdos.
Disponibilidad del P dietético, relacionada con el origen del P en la dieta.
Excreción regulatoria de P debida a la adaptación en la absorción y/o secreción endógena según el nivel de suministro de P.
La excreción urinaria de P también depende del estado metabólico del cerdo en cuanto a su nivel de P21
Según Poulsen et al. (1999), la excreción fecal de P puede representar aproximadamente el 52% en cerdas, el 46% en lechones destetados y el 55% en cerdos en crecimiento del consumo total de P. En general, el período de crecimiento contribuye hasta un 75% de la excreción total de P.
La eliminación de estiércol con alto contenido de P plantea preocupaciones ambientales debido al exceso de P en el estiércol comparado con el requerido por los cultivos, lo que puede llevar a su acumulación en el suelo y su eventual movimiento durante la erosión y el escurrimiento superficial del agua.
La homeostasis del P se regula mediante la absorción intestinal, la movilización de P desde los huesos y la excreción renal a través de varios mecanismos hormonales y metabólicos:
Paratohormona, hormona paratiroidea o paratirina: secretada por las glándulas paratiroideas, esta hormona aumenta la reabsorción de P en los túbulos renales, su excreción renal y su movilización desde los huesos al torrente sanguíneo.
Vitamina D o calcitriol: estimula la absorción de P en el intestino delgado.
Se activa a través de su conversión en el hígado a 25-hidroxicolecalciferol* y luego en los riñones a 1,25-dihidroxicolecalciferol (calcitriol)**, su forma más activa.
Factor del crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23, Fibroblast growth factor 23): inhibe la reabsorción renal de P y suprime las concentraciones circulantes de calcitriol, reduciendo así la absorción intestinal de P y promoviendo su excreción renal.
Klotho: cofactor del FGF23 que potencia sus efectos inhibitorios sobre la reabsorción renal de P y la producción de calcitriol.
* 25-hidroxicolecalciferol: metabolito circulante principal de la vitamina D3 que se forma en el hígado, actuando como un precursor que se convierte en los riñones en la forma activa de vitamina D3.
**1,25-dihidroxicolecalciferol (calcitriol): metabolito más activo de la vitamina D3 que se produce en los riñones, aumentando la absorción de P en el intestino delgado, facilitando la liberación de P desde los huesos y reduciendo la excreción renal de P.
El 24,25-dihidroxicolecalciferol, un metabolito menos activo de la vitamina D3, también se produce en los riñones. Su función precisa no está completamente aclarada, pero se considera menos eficiente en la regulación de la homeostasis del P comparado con el calcitriol.
P DISPONIBLE, BIODISPONIBILIDAD O DISPONIBILIDAD
La biodisponibilidad (P disponible) es un concepto abstracto para describir el grado en que el P en un alimento es absorbido, metabolizado y utilizado por el animal, pero se ha utilizado sin la debida prudencia en muchas publicaciones27
Refleja los efectos netos de la digestión, absorción y utilización posterior a la absorción del P por los tejidos y órganos para funciones de mantenimiento, crecimiento o reproducción.
Para estimar las necesidades de P en los cerdos, se ha utilizado ampliamente el concepto de P disponible y, como se ha comentario anteriormente:
El P fítico (PP) se consideraba no disponible.
El P no fítico (NPP) se consideraba disponible para el cerdo.
Tradicionalmente, el P disponible se determinaba mediante el Valor Biológico Relativo (RBV, Relative Biological Value), evaluando la resistencia ósea, el peso de ceniza ósea y el porcentaje de ceniza ósea en cerdos con diversas fuentes de P y comparándolos con una fuente estándar.
La RBV de una fuente estándar de P asigna un valor del 100% y la biodisponibilidad del P en otras materias primas se estima como un porcentaje relativo utilizando el método de la razón de pendientes (Slope Ratio Method), como se describe en Petersen et al. (2011)
Este método es útil para comparar la biodisponibilidad de diferentes fuentes de P, pero presenta desventajas.
No permite calcular la digestibilidad ni las cantidades de P absorbidas, pudiendo sobreestimar la digestibilidad en ciertos ingredientes como los DDGS.
Referencia
Fuente estudiada
Parámetro estudiado
Descripción del método de la razón de pendientes o Slope Ratio Method. a
b
P basal +x%P +y%P
Dieta basal baja en fósforo
Disponibilidad= b/a x100
La disponibilidad del P depende de varios factores
La variable respuesta escogida para su evaluación, como el peso corporal del cerdo, las cenizas del hueso o la dureza a la rotura del fémur.
El fosfato inorgánico escogido como referencia.
La composición de la dieta
La relación entre el Ca y el P, que varía entre las diferentes materias primas.
Edad del cerdo o su desarrollo (lechón, finalizador o hembra).
Duración del ensayo. HOY EN DÍA, SE ESTIMAN LAS
P EN TÉRMINOS DE DIGESTIBILIDAD Y SE HA DEJADO DE USAR LA DISPONIBILIDAD 1 2 3 4 5 6
Parafraseando a Leske y Coon (2002) cuando se refieren al P disponible al calcularlo en aves: “El valor biológico (biodisponibilidad de P) solo describe el potencial de utilización del P de una materia prima cuando se compara con un estándar de referencia para el P contenido en los fosfatos usados en el pienso. La cantidad real de P retenido por el ave por unidad de P en la materia prima no se determina”.
La estimación de la digestibilidad puede realizarse mediante dos métodos complementarios: la estimación factorial y la la estimación factorial.
La estimación factorial se basa en estimar las necesidades para:
El mantenimiento (reposición de las pérdidas endógenas inevitables o basales en las heces y la orina).
La retención de P en el cuerpo y en los productos de la concepción.
La excreción de P en la leche.
Para estimar las necesidades de mantenimiento las pérdidas endógenas de P, que pueden dividirse en basales y específicas.
PÉRDIDAS ENDÓGENAS BASALES
Pérdidas asociadas a las características inherentes a las necesidades del animal, incluidas en las necesidades nutricionales.
Estas pérdidas se calculan usando:
Dietas que causen poca o ninguna pérdida específica de P, como dietas semisintéticas sin P o dietas libres de P.
Técnicas como la extrapolación a “cero ingesta de P”.
Dietas con P radiactivo marcado.
PÉRDIDAS ENDÓGENAS ESPECÍFICAS
Pérdidas asociadas a la fibra dietética, considerándose una característica de los ingredientes alimentarios que se contabilizan implícitamente en el coeficiente de digestibilidad.
Estas pérdidas se determinan añadiendo el ingrediente que se estudia a una dieta basal con un contenido conocido de P digestible y observando su impacto en la digestibilidad del P.
DIGESTIBILIDAD DEL P
DIGESTIBILIDAD DEL P
En teoría, la digestibilidad del P en un ingrediente puede calcularse multiplicando su biodisponibilidad relativa (RBV) por la digestibilidad del P en el P mineral estándar con el que se compara, aunque esta conversión ha sido cuestionada por estudios comparativos.
Para medir la digestibilidad del P, se requieren varias decisiones operativas:
El uso de un marcador o la comparación cuantitativa clásica entre la entrada y salida.
La elección entre el muestreo ileal y fecal.
ELECCIÓN ENTRE MUESTREO ILEAL Y FECAL
ELECCIÓN ENTRE MUESTREO ILEAL Y FECAL 1 2
Se ha demostrado que el intestino grueso no juega un papel importante en la digestión del P y no hay diferencia en la digestibilidad verdadera del P entre los niveles ileal y total del tracto digestivo.
Esto justifica la determinación de la digestibilidad fecal del P, caracterizada por su precisión y facilidad de operación.
La secreción o absorción de P en el intestino grueso no se puede integrar fácilmente en el sistema de digestibilidad actual, y su influencia en la formulación precisa de dietas en condiciones prácticas puede ser insignificante.
DIGESTIBILIDAD APARENTE DE P O ATTD DEL P
DIGESTIBILIDAD APARENTE DE P O ATTD DEL P
El término "aparente" de la digestibilidad del P (ATTD, Apparent Total Tract Digestibility) hace referencia al cálculo en el que, tanto el P no digerido del alimento como la pérdida endógena del cerdo, han sido deducidos del suministro dietético de P.
Esta medida toma en cuenta el fósforo ingerido y el fósforo excretado en las heces, sin diferenciar entre el fósforo que proviene del alimento y el fósforo que se pierde endógenamente (es decir, el fósforo que el animal excreta naturalmente, independientemente del fósforo en el alimento).
ATTD del P% = [(P ingerido – P excretado)/P ingerido] x 100
Algunos estudios han encontrado que los valores de ATTD del P medidos para los ingredientes no siempre son aditivos cuando se utilizan en la formulación de dietas para cerdos. Por ejemplo:
Los valores de ATTD para el P en el maíz varían significativamente en estudios con cerdos de diferentes pesos1,9,25
En cambio, de ATTD del P en el fosfato monocálcico no cambia con el aumento de su tasa de inclusión.
Los valores la ATTD en la harina de soja y harina de colza tampoco varían con el nivel de inclusión19
La pérdida endógena de P de los cerdos representa diferentes proporciones del suministro de P debido a las tasas variables de inclusión de las diferentes materias primas del pienso, lo que desafía la aditividad de la digestibilidad aparente del P, un problema que se minimiza al usar el sistema de digestibilidad estandarizada del P.
DIGESTIBILIDAD ESTANDARIZADA DEL P O STTD DEL P
DIGESTIBILIDAD ESTANDARIZADA DEL P O STTD DEL P
El término "estandarizado" (STTD, Standardized Total Tract Digestibility) hace referencia al cálculo en el que, tanto el P no digerido del alimento como la pérdida endógena específica de P del cerdo han sido deducidos del suministro de P del alimento, mientras que la inevitable pérdida endógena basal de P se considera un factor de las necesidades del cerdo.
Las pérdidas endógenas basales son las pérdidas inevitables de fósforo que ocurren en el tracto digestivo del cerdo, que no están relacionadas con el tipo de alimento. Se consideran una constante.
La STTD se obtiene ajustando la digestibilidad aparente (ATTD) para incluir únicamente las pérdidas endógenas basales, y no las pérdidas endógenas totales (que incluirían pérdidas adicionales específicas del tipo de alimento).
STTD del P (%) = [(P ingerido – (P excretado – Pérdidas endógenas basales de P))/P ingerido] × 100
El NRC18 calculó la STTD del P para las diferentes materias primas utilizando pérdidas endógenas basales de 190 mg/kg de materia seca consumida para corregir los valores de ATTD del P. Sin embargo, Stein et al. (2011) en sus cálculos usaron el valor de 200 mg/kg para corregir los valores de ATTD del P.
Almeida y Stein (2010) demostraron indirectamente que los valores de STTD para el P son aditivos, ya que no observaron diferencias significativas entre cuatro dietas formuladas utilizando valores de STTD de P.
She et al. (2018) demostraron que la STTD de P en maíz, harina de soja y harina de colza es más aditiva que sus equivalentes de ATTD en cerdos.
SEGÚN EL NRC18, EL USO DE VALORES DE STTD DE P EN LA FORMULACIÓN PRÁCTICA DE DIETAS PERMITE LOGRAR ADITIVIDAD ENTRE LOS INGREDIENTES DEL ALIMENTO Y FORMULAR DIETAS DE MANERA MÁS PRECISA EN COMPARACIÓN CON EL USO DE VALORES DE ATTD DE P
DIGESTIBILIDAD VERDADERA DEL P O TTTD DEL P
DIGESTIBILIDAD VERDADERA DEL P O TTTD DEL P
El término "verdadero" de la digestibilidad del P (TTTD, True Total Tract Digestibility) hace referencia a la capacidad real de un alimento para proporcionar P, según el cálculo en el que solo el P no digerido derivado del alimento ha sido deducido del suministro de P en el alimento.
Se han utilizado diferentes métodos para medir la digestibilidad verdadera del P:
Fan et al. (2001) determinaron la pérdida endógena específica de P y los valores de digestibilidad verdadera del P en ingredientes vegetales utilizando la técnica de regresión y el método del índice.
Petersen et al. (2011) estimaron las pérdidas endógenas específicas de P y la digestibilidad verdadera de P en fuentes inorgánicas de P basándose en una dieta libre de P y, junto a otros autores, probaron la aditividad de los valores de TTTD del P en diferentes materias primas vegetales.
El principal desafío de la TTTD es la dificultad para medir la pérdida endógena específica de P asociada a cada ingrediente y considerarla como parte de los requerimientos del cerdo En cambio, el sistema de STTD, que corrige el P digestible aparente por la pérdida endógena basal, parece ser la opción más práctica.
ESTIMAN
PERO NO LAS RESPUESTAS DEL CERDO, COMO DEFICIENCIAS TRANSITORIAS O RETENCIONES COMPENSATORIAS QUE OCURREN EN LA PRÁCTICA
En conclusión, el fósforo es esencial para el metabolismo y la salud de los cerdos, desempeñando funciones cruciales en el crecimiento óseo, la síntesis de proteínas y la actividad enzimática.
La adecuada gestión del fósforo en la alimentación es vital para evitar deficiencias o excesos, que pueden afectar la productividad y el medio ambiente.
La cantidad precisa de P en la dieta de un cerdo depende de la interacción entre los objetivos productivos (rentabilidad, bienestar animal y protección medioambiental) y los criterios de respuesta (crecimiento diario, excreción de P al medio ambiente o mineralización ósea).
Por ello, las técnica multiobjetivo de maximización o minimización requieren modelos matemáticos mecanísticos complejos, como el presentado en Lautrou et al. (2020 y 2021).
Comprender los conceptos de disponibilidad y digestibilidad del fósforo es fundamental para formular dietas eficaces y sostenibles, optimizando la absorción de este mineral y mejorando la eficiencia alimentaria mediante el uso de fitasas y la selección de ingredientes apropiados.
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Raquel Río López1, Adrià Clavell Sansalvador2 , Yuliaxis Ramayo-Caldas2 y Antoni Dalmau1
1Programa de Bienestar Animal, IRTA, Monells.
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a interrelación conocida como el eje microbiota-intestino-cerebro se ha estudiado ampliamente, revelando cómo los microorganismos intestinales influyen en la salud mental y el comportamiento. Recientes investigaciones en modelos animales, como los cerdos, demuestran cómo el
La relación entre el intestino y el cerebro ha sido ampliamente discutida a lo largo de la historia. Tanto es así que, si nos remontamos a 460-370 a.C., ya se le atribuía polémicamente al médico griego Hipócrates de Kos la siguiente frase: “Todas las enfermedades tienen origen en el intestino”, refiriéndose a la importancia de cuidar nuestro intestino para una buena salud (Cryan et al., 2019)
Progresivamente, gracias a la contribución del cirujano William Beaumont estudiando la digestión y los estados emocionales de Alexis St. Martin (un herido de bala reconvertido en paciente de fístula intestinal) y de Walter Cannon, padre fundador del estudio de la motilidad gastrointestinal y defensor de la prioridad del procesamiento cerebral en la modulación intestinal, pudieron asentarse las bases del papel que juega el eje intestino-cerebro en los procesos homeostáticos (Cryan & Dinan, 2012; Cryan et al., 2020).
A partir de 1980, con la implementación de la tecnología de imagen cerebral, se empezó a apreciar claramente la bidireccionalidad de este eje.
Los estudios mostraban que la distensión del intestino resultaba en la activación de diferentes rutas cerebrales que se veían exacerbadas en determinadas patologías como el síndrome del intestino irritable, un trastorno funcional gastrointestinal con desregulación de este eje (Cryan et al., 2020).
Finalmente, en los últimos años, ha tenido lugar una revolución en el mundo de la biomedicina gracias al descubrimiento de un tercer elemento, el rol de los microorganismos que conforman la microbiota intestinal, pasando a hablar en la actualidad del eje microbiota-intestino-cerebro (Cryan et al., 2019).
BIDIRECCIONAL DEL EJE
MICROBIOTA-INTESTINOCEREBRO ES CRUCIAL
PARA MANTENER LA HOMEOSTASIS Y LA SALUD DE LOS ANIMALES
En la actualidad sabemos que esta comunicación incluye cuatro vías principales:
El sistema inmunitario.
El metabolismo del triptófano. El nervio vago.
El sistema nervioso entérico.
Además, se encuentran implicados metabolitos microbianos capaces de cruzar la barrera hematoencefálica y modificar la función neuronal, impactando en el comportamiento y en el estado de ánimo del individuo (Principi & Esposito, 2016; Gonzalez-Santana & Diaz Heijtz, 2020; Salami, 2021).
factores que pueden influenciar a la composición de la microbiota a lo largo de la vida (Tognini, 2017; Cryan et al., 2019; Gonzalez-Santana & Diaz Heijtz, 2020):
La genética del hospedador.
Estudios recientes destacan un nexo entre la desregulación de la microbiota, conocida como disbiosis, con diversas condiciones como la depresión, el autismo, la ansiedad, la esquizofrenia, el Parkinson y (Cryan & Dinan, 2012; Tognini, 2017; Cryan et Estas investigaciones destacan cómo la microbiota puede afectar a la actividad mental, también conocida como cognición (Smith
La cognición en su sentido más amplio incluye diversas actividades mentales como la memoria, el aprendizaje, la formación de conceptos, el lenguaje y la atención, entre otras. Es decir, es la forma en que el cerebro se relaciona y entiende su entorno.
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE EL EJE MICROBIOTA-INTESTINO-CEREBRO
, como respuesta inespecífica a desafíos que podrían amenazar la integridad del organismo, provoca cambios fisiológicos que pueden influir en el rendimiento cognitivo (James et al., 2023).
el aislamiento, el hacinamiento y la inestabilidad social inducen respuestas de estrés fisiológicas y conductuales en los animales de granja, incluyendo los cerdos (Proudfoot & Habing, 2015)
El cerdo es una especie social con una inteligencia parecida a la del perro, con unas capacidades cognitivas comparables a las de otros mamíferos superiores y del que conocemos una muy pequeña parte de sus capacidades y particularidades en cuanto a capacidad
El impacto del estrés puede observarse a diferentes niveles del eje microbiota-intestino-cerebro, ya que no solo pueden detectarse cognitivos, sino que además el estrés crónico afecta a la de la barrera intestinal y a la microbiota presente, perjudicando el funcionamiento normal del tracto digestivo (Galley et al., 2014; KiecoltGlaser et al., 2018; Madison & Kiecolt-Glaser, 2019)
Niveles altos de estrés pueden tener efectos perjudiciales en la ingesta de alimento, la ganancia media diaria, el peso corporal y, en consecuencia, en el crecimiento de los cerdos (Racewicz et al., 2021).
El uso de diferentes modelos animales ha contribuido a identificar los perfiles de microbiota característicos y los cambios de estos asociados a efectos en las funciones cognitivas (Arnoriaga-Rodríguez & FernándezReal, 2019).
Los ratones libres de gérmenes y la disbiosis intestinal inducida por antibióticos, también en ratones, son dos de los enfoques más utilizados para establecer la causalidad en las relaciones entre la microbiota intestinal y el cerebro. Sin embargo, ambos modelos presentan limitaciones (Braniste et al., 2014; Fröhlich et al., 2016; Principi & Esposito, 2016):
Los ratones libres de gérmenes muestran alteraciones en la barrera hematoencefálica y en la ultraestructura cerebral.
Algunos antibióticos pueden actuar directamente sobre el cerebro.
Para sortear estos inconvenientes, puede emplearse un porcino de estrés prolongado que aprovecha las similitudes del sistema nervioso, sistema gastrointestinal y microbioma del cerdo con los del ser humano para, así, generar un modelo ideal de traslación para investigar trastornos relacionados con el estrés en humanos, como, por ejemplo, la depresión (Heinritz et al., 2013; Menneson et al., 2019; Lunney et al., 2021; Rose et al., 2022; Nguyen et al., 2023).
Con el propósito de estudiar el efecto del eje microbiota-intestinocerebro en el comportamiento y el estado de ánimo del cerdo como modelo animal para trastornos relacionados con el estrés, como el trastorno depresivo mayor en humanos, los grupos de bienestar y mejora genética animal del Instituto de Investigación y Tecnologías Agroalimentarias (IRTA) propone un diseño experimental de inducción de estrés prolongado.
DISEÑO EXPERIMENTAL
GRUPOS DE ESTUDIO GRUPOS DE ESTUDIO
Se parte de una cohorte de 60 cerdos Duroc de dos meses de edad, 30 machos y 30 hembras, que se reparten equitativa y aleatoriamente en grupo control y grupo estrés durante el periodo de engorde de aproximadamente seis meses. El estrés se basa en:
1 2
Reducción del 50% del espacio disponible en el corral
Este tipo de estrés tiene una finalidad crónica, ya que genera una mayor competencia por el espacio en los individuos del corral, que se acrecienta conforme aumenta el tamaño de los individuos.
Dos periodos de mezclas (primero de hembras y después de machos)
El segundo tipo de estrés pretende romper abruptamente las jerarquías que se establecen en los corrales, induciendo picos de estrés agudo, ya que los cerdos están adaptados a vivir en complejas redes de interacción social.
Desde las primeras semanas de edad, se generan jerarquías para establecer el orden de amamantamiento. Reagrupar a los cerdos con animales desconocidos les genera la necesidad de establecer nuevas jerarquías, lo que provoca en ellos comportamientos agresivos y posteriores lesiones que desembocan en un factor agudo de estrés.
A lo largo de la fase de engorde, se toman muestras de heces con el fin de llevar a cabo un estudio longitudinal de la microbiota y poder observar los cambios en las abundancias bacterianas intestinales de los cerdos estresados en comparación con los Además, se registra el crecimiento de los cerdos, su consumo y su comportamiento.
El comportamiento se evalúa mediante diferentes pruebas de cognición:
Pruebas de campo abierto y de objeto novedoso su comportamiento frente a un espacio desconocido y frente a un objeto extraño, respectivamente.
Pruebas de jerarquía en las que se incentiva a los animales a comer manzanas de un cuenco individual y se observa, por parejas, qué individuos dominan sobre otros al competir por este recurso.
Pruebas de memoria espacial en un laberinto radial.
Pruebas de sesgo cognitivo donde se presenta un comedero alternativamente a la derecha o a la izquierda de un espacio cerrado, vinculando un lado a una experiencia positiva y el otro a una experiencia negativa.
Una vez entrenados ante los dos estímulos, se coloca el comedero en una zona central y se evalúa el tiempo de acercamiento de los cerdos, evaluando si el sesgo es positivo (se acercan rápido pensando que la experiencia será positiva) o es negativo (se acercan lentamente o no se acercan pensando que tal vez la experiencia será negativa).
Al final del estudio los cerdos son sacrificados en condiciones experimentales y se les toman muestras de pelo, sangre, cerebro, mucosa intestinal y heces.
En el pelo, a largo plazo, y en la sangre y la saliva, a corto, pueden evaluarse los niveles de corticosteroides, como indicadores de estrés.
En el cerebro puede estudiarse la macroestructura de áreas relacionadas con el desempeño cognitivo, como el hipocampo, y medir distintos indicadores neurotróficos y neurotransmisores.
En las heces, aunque también en el cerebro, el abanico de posibilidades es muy amplio, ya que las mejoras en las tecnologías de secuenciación y la integración de las ómicas permite analizar desde el perfil de abundancias bacterianas de cada individuo a los genes presentes en las heces (metagenómica), su expresión (metatranscriptómica), perfil de metabolitos (metabolómica) y también de proteínas (metaproteómica).
Pelo (estrés a largo plazo)
Saliva y sangre (estrés a corto plazo)
FIGURA 1
Medición de corticosteroides
Medición de indicadores neurotróficos y neurotransmisores
Muestras y análisis útiles para caracterizar los efectos del estrés sobre el microbioma y la cognición de los cerdos (Creado con BioRender.com).
Estudio de la macroestructura cerebral
RESULTADOS PRELIMINARES
Estudio del microbioma
Perfil de abundancias bacterianas
Metagenómica (genes)
Metatranscriptómica (expresión génica)
Metabolómica (perfil de metabolitos)
Metaproteómica (perfil de proteínas)
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE EL RENDIMIENTO PRODUCTIVO
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE EL RENDIMIENTO PRODUCTIVO
Nuestros resultados confirman que el estrés prolongado durante el periodo de engorde impacta negativamente en el rendimiento productivo, ya que, en comparación con el grupo control, los cerdos estresados mostraron menor rendimiento y eficiencia alimentaria.
Se observan además diferencias en el comportamiento alimentario, con una menor frecuencia de visitas al comedero y mayor duración por comida en los cerdos estresados.
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE LA MICROBIOTA
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE LA MICROBIOTA
En relación a la microbiota, los índices de diversidad sugieren que los cerdos del grupo control mantienen un ecosistema más uniforme, sin que existan diferencias en el número de especies entre grupos, pero si en la abundancia de algunas bacterias.
Al tratarse de un estudio longitudinal, observamos patrones de resiliencia, mostrando mayores diferencias entre grupos cuando la toma de muestras se realiza próxima a la exposición a las mezclas como factor de estrés.
En comparación con el grupo control, los cerdos sometidos a estrés muestran una reducción en la abundancia de bacterias productoras de ácidos grasos de cadena corta, especialmente el propionato y el butirato, seguido de un incremento de géneros oportunistas (Estreptococos, Treponema y varios miembros de la familia Erysipelotrichaceae).
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE EL METABOLISMO
IMPACTO DEL ESTRÉS SOBRE EL METABOLISMO
Se evidencia que el estrés prolongado en los cerdos conlleva en la composición del metaboloma fecal, reflejando algunos indicadores metabólicos de depresión en humanos que involucran rutas metabólicas relacionadas con el transporte de neurotransmisores (disminuida en los cerdos del grupo estrés), seguido de un incremento en la abundancia de la xantina como indicadora de estrés.
En conjunto, los datos presentados demuestran el microbiota intestinal en los déficits cognitivos y muestran un paralelismo con los indicadores bacterianos y metabólicos identificados en nuestro modelo porcino que son comparables con los reportados en humanos.
Si bien, los mecanismos subyacentes a tal acción siguen siendo en gran parte desconocidos, estas revelaciones abren una nueva senda para el tratamiento de enfermedades psiquiátricas psicobióticos.
Para alcanzar tal propósito, los estudios futuros se centrarán en comprender los procesos del eje microbiota-intestino-cerebro, en intentar dilucidar el papel de los microorganismos en él y en el desarrollo de estrategias terapéuticas.
Complementariamente, el modelo porcino de estrés prolongado se contrastará en ratones libres de gérmenes y, con el objetivo de validar observaciones previas, se les administrará oralmente heces provenientes de cerdos control o de cerdos estresados.
Cabe destacar el valor del cerdo como modelo traslacional al avance de la investigación biomédica.
Bajo nuestra perspectiva, este modelo también beneficia a la industria porcina por su potencial en la mejora del bienestar animal, actuando sobre el lugar donde se originan todos los problemas de comportamiento: su cerebro y estado mental.
A su vez, impacta positivamente en la resiliencia de los animales y optimiza su rendimiento productivo, lo que permite entre otros, derivados de comportamientos anormales y enfermedades gastrointestinales. Asimismo, fomenta prácticas sostenibles al el uso de antibióticos.
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