¿Qué se puede Evaluar con Ayuda de los Laboratorios?

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PMVZ. José Uriel Luna Moreno.
Depto. de Medicina y Zootecnia de Cerdos. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. UNAM.

MC. Rosalba Carreón Nápoles.
Depto. de Medicina y Zootecnia de Cerdos.
Línea de Investigación: Enfermedades de los Cerdos.
Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. UNAM.
Correo: rcarreonn@prodigy.net.mx

MVZ. José Martín Fuen
Soporte Técnico y Comercial. LESCA, S.A. de C. V.

Las muestras idóneas y las que más se remiten a los laboratorios en México son: sangre, sueros, tejidos, heces e hisopos (nasales, orales o rectales) y desde hace un corto tiempo fluidos orales; que comúnmente son para diagnosticar enfermedades.

Introducción

A lo largo de los últimos años el hombre ha desarrollado tecnologías cada vez más especializadas encaminadas a resolver los problemas de salud de las distintas especies animales, e indirectamente, de los grupos sociales; generando así distintos tipos de laboratorios que cumplen con funciones muy específicas de acuerdo al tipo de personal y equipo con el cual se trabaja.

Dentro de estos mismos podemos medir y cuantificar un sinfín de variables que tienen el propósito de ayudar a resolver o controlar problemas. En sus orígenes, el objetivo de los laboratorios estaba enfocado al diagnóstico de las enfermedades principalmente, esto debido a la situación sanitaria que estaba presente; sin embargo, con el paso de tiempo y con los avances en el control de enfermedades, muchos problemas infecciosos han estado orientados en la actualidad a su control mediante continuos monitoreos; pero debido también a los altos costos por infraestructura, mantenimiento y certificaciones que los laboratorios deben de costear y cumplir, se han visto en la necesidad de diversificar el uso de ellos, realizando otro tipo de detecciones diferentes para los cuales inicialmente fueron creados.

Debido a que el sector porcino y la demanda de productos de cerdo en México han crecido considerablemente, las tecnologías antes mencionados han sido aplicadas y mejoradas específicamente para la especie porcina. El objetivo de este artículo es mencionar y enlistar áreas que se pueden analizar dentro de los distintos rubros que abarcan los estudios en cerdos, utilizando el equipo o productos que prestan los distintos laboratorios de acuerdo a su función.

Área de Sanidad Animal

Según el Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), la sanidad animal podría definirse como la prevención del ingreso de enfermedades (evitando el ingreso de agentes causantes de enfermedades exóticas o endémicas de importancia económica), así como el control y erradicación de enfermedades presentes en el territorio nacional. Ambas acciones deben ser apoyadas por el Sistema de Vigilancia Epidemiológica, el cual permite detectar precozmente el ingreso de enfermedades exóticas al país. A esta definición se le pueden agregar temas que contribuyen al mejoramiento de los servicios veterinarios y en consecuencia a la salud animal, por ejemplo, la salud pública veterinaria, inocuidad de los alimentos y resistencia a los antimicrobianos.

Los servicios de mayor relevancia dentro de esta área son los diagnósticos de control y vigilancia de enfermedades en cerdos.

Laboratorios de diagnóstico veterinario.

laboratorio-1La rama de la ciencia veterinaria encargada del diagnóstico de las enfermedades de los animales, sean del tipo zoonóticas o emergentes avanza rápida- mente. El equipo apropiado, accesorios y protocolos para realización de pruebas de los laboratorios son necesarios para asegurar la efectividad en el diagnóstico de las diferentes enfermedades que afectan a los cerdos de cada una de las regiones del mundo.

Además de esto, el rápido crecimiento de las producciones porcinas a gran escala, la importación y exportación de animales y el corto ciclo productivo, han generado el desarrollo y la transmisión de nuevos agentes patógenos que afectan la salud de los cerdos y a su vez la economía dentro de cada granja. Ya que cada vez estas pérdidas económicas causadas por los agentes son más notables al paso del tiempo, el diagnóstico definitivo y control de estos padecimientos se han vuelto prioridad para los Médicos de granja, que no podrían llevarlo a cabo sin la ayuda de los servicios de vanguardia que brindan los laboratorios veterinarios de diagnóstico de enfermedades.

Las enfermedades infecciosas, sobre todo las virales, tienen una gran importancia en la producción porcina ya que la mayoría de éstas se diseminan y generan la muerte de cientos de ejemplares en un periodo de tiempo muy corto, es por esto que el diagnóstico definitivo debe ser lo más eficaz y rápido posible; pruebas como las serológicas y moleculares cumplen con estas características. Un ejemplo de esto son los ensayos inmuno-enzimaticos (E.L.I.S.A.) y las reacciones en cadena de la polimerasa en punto final o tiempo real (PCR), que se llevan a cabo en su mayoría por medio de kits comerciales, que tienen un alto nivel de especificidad y confiabilidad, además de que no requieren de un tiempo largo para realizarse.

Las muestras idóneas y las que más se remiten a los laboratorios en México son: sangre, sueros, tejidos, heces e hisopos (nasales, orales o rectales) y desde hace un corto tiempo fluidos orales; que comúnmente son para diagnosticar enfermedades como Influenza Porcina, Diarrea Epidémica Porcina, Síndrome Respiratorio y Reproductivo del Cerdo, Circovirosis, Delta Coronavirus, Gastroenteritis Transmisible, Micoplasmosis, Erisipelosis y Actinobacilosis.

Por otra parte los agentes bacterianos que afectan a los cerdos se detectan por procedimientos que se realizan en un periodo más largo al de las pruebas serológicas; el aislamiento bacteriano es el más comúnmente utilizado, éste mismo implica el crecimiento y desarrollo del microorganismo en medios de cultivo lo cual lleva un mínimo de 48 horas, aunado a esto se deben correr pruebas bioquímicas y de sensibilidad a determinados antibióticos que de igual manera requieren tiempos de incubación para observar crecimiento, todo esto para dar un mejor tratamiento dentro de una piara. En México, los aislamientos y antibiogramas más frecuentes están dirigidos a Streptococcus suis, Actinobacillus pleuropneumoniae, Haemophillus parasuis, Pastereulla multocida, Bordetella bronchiseptica, Salmonella spp y Escherichia coli; sin embargo, la observación en campo oscuro para Leptospira spp a partir de muestras de orina o líquidos cavitarios de fetos momificados y mortinados, también es bastante común en los laboratorios.

Áreas Servicios
Patología: • Diagnósticos anatomo-patológicos
• Estudios de histopatología
Bacteriología: • Cultivos bacterianos
• Tipificación.
• Antibiogramas.
• Observación en campo obscuro.
Biología molecular: • PCR punto final.
• PCR en tiempo real.
• Secuenciación.
Virología y Serología: • Prueba Inmuno Absorbente Ligada a Enzimas (ELISA)
• Aislamiento viral.
• Fijación del Complemento (CF).
• Inhibición de la Hemoaglutinación (IH)
• Virus Neutralización (VN).
• Microaglutinación.
Parasitología: • Copro-parasitoscópicos.
• Flotación.
• Identificación de parásitos

laboratorio-2Además de todo esto, los laboratorios también han implementado análisis para muestras seminales como la Espermatobioscopía, en donde se reportan las características de la muestra como el pH, volumen, concentración, morfología, aglutinación y vitalidad, entre otros; las cuales ayudan al productor a determinar la calidad seminal de los reproductores dentro de la piara.

Debido a ciertas desventajas en el uso de los métodos tradicionales, los laboratorios han tenido que incluir en sus detecciones pruebas de biología molecular, que en la actualidad se utilizan de manera rutinaria para el diagnóstico y sobre todo para evaluar programas de control de diversas enfermedades virales y bacterianas.

En seguida se enlistan las áreas y acciones que desempeñan los laboratorios de diagnóstico de enfermedades en cerdos. Algunas tienen un mayor impacto debido a lo antes mencionado.

Área de Bromatología.

La bromatología, como rama de la nutrición, se encarga de estudiar científicamente los alimentos, desde un aspecto integral que abarca el análisis químico, físico y nutritivo. La importancia de todos estos estudios y sus resultados es fundamental para garantizar al consumidor destino, ya sean personas o animales, alimentos con un correcto tratamiento y conservación.

Desde el punto de vista de la nutrición animal, la bromatología juega un papel importante en la formulación de dietas en las distintas producciones animales, ya que para implementar de manera adecuada ciertos ingredientes en las raciones, es indispensable conocer su composición química o física, y de esta manera nos permita conocer los nutrimentos que le estamos aportando al animal.

Dentro de la industria porcina la alimentación se ha vuelto cada vez más especializada ya que se busca que el cerdo genere la mayor cantidad de músculo en el menor tiempo y con la menor cantidad de alimento posible para alcanzar el peso óptimo a mercado, también que la cerda se convierta en un organismo eficiente para producir lechones. Esto a su vez ha generado que dentro del ciclo productivo las fases de crecimiento se dividan en determinadas etapas para que el cerdo aproveche mejor los nutrientes y exista menos desperdicio de alimento. Debido a que la alimentación dentro de las piaras representa entre el 80% y 85% de los costos de producción, es fundamental que el productor conozca las necesidades nutrimentales de cada etapa productiva, los ingredientes de la dieta y su composición, así el programa nutricional será eficiente y la rentabilidad de la granja se mantendrá.

Laboratorios de Control Agro-Alimentario.

laboratorio-3Como ya se mencionó antes, la importancia de cono- cer la composición de los ingredientes utilizados en una dieta es de vital importancia para las empresas. Hoy en día, la mayoría de las producciones porcinas cuentan con plantas de alimentos propias, ya sea en el mismo terreno o lugares aledaños a la granja, de tal forma que les permite adquirir las materias primas de alguna otra empresa para procesarlas de acuerdo con sus necesidades; también existen producciones que compran los alimentos ya terminados y sólo los almacenan. El Médico Veterinario Nutriólogo será el encargado de corroborar la calidad de los ingredientes o alimentos que se están utilizando en las distintas dietas, esto con la ayuda de laboratorios especializados en análisis agroalimentarios, que cuentan con equipo y personal capacitado para llevar a cabo variadas pruebas que dictaminen la cantidad o calidad de los nutrientes, con los cuales se tomarán decisiones para un buen programa alimenticio.

Una de las pruebas clásicas más utilizadas es el Análisis Químico Proximal, que aplica en primer lugar a los ingredientes que se utilizarán en las dietas como fuente de energía o proteína, y en segundo lugar para alimentos terminados con el fin de verificar que cumplan con las especificaciones o requerimientos establecidos en una formulación. Siendo éste un método muy útil y con un precio accesible, ya es realizado en algunos laboratorios que ofrecen servicios integrales; sin embargo, existen otros estudios que son específicos para materias primas, componentes o nutrientes de los alimentos; por ejemplo, el perfil de aminoácidos, que comúnmente se lleva a cabo por una prueba de cromatografía que tiene como fin la disolución de las proteínas y la posterior separación individual de los aminoácidos que la componen; esto se realiza muy seguido para comprobar los niveles de Lisina en las dietas para cerdos, ya que este aminoácido es esencial para la síntesis de grasa y masa muscular y por ende de la calidad magra en las canales.

laboratorio-4Otro elemento que puede medirse es la actividad de la enzima ureasa dentro de los alimentos proteínicos como son las harinas de soya. Recordemos que naturalmente la soya está compuesta por ciertos factores antinutricionales que inhiben algunas enzimas del aparato digestivo de los animales, y que deben ser sometidos a procesos térmicos para poder ser inactivados; sin embargo, estas temperaturas también pueden destruir proteínas con alto valor en aminoácidos y también enzimas como la ureasa. El fundamento de la prueba está basado en lo anterior, ya que si la ureasa contenida en la muestra no hidroliza la urea dentro de los valores establecidos significa que los procesos térmicos están por debajo del límite que inactiva los compuestos dañinos.

En algunas empresas porcinas integradas, recientemente se utiliza una tecnología que se ha ido adaptando y popularizando más dentro de la industria alimentaria y tal vez la que se utiliza con mayor frecuencia por su versatilidad, rapidez y facilidad para analizar un gran número de compuestos, es la “Near InfraRed spectroscopy” (NIR), que por sus siglas en inglés significa Espectroscopía de Luz Infrarroja Cercana; tiene la capacidad de evaluar un sinfín de compuestos tanto orgánicos como inorgánicos. El fundamento de esta tecnología se basa en la interacción de la radiación electromagnética con la materia ya que analiza la absorción de energía en una región determinada de las moléculas de la muestra. Su uso generalizado se debe a que permite realizar análisis cuantitativos y cualitativos de multicomponentes en muestras con un mínimo de preparación. Sin embargo, existen dos desventajas principales, una de ellas es el costo de los equipos y la otra es que se necesita del desarrollo de ecuaciones complejas que son necesarias para la calibración y estabilización de los valores de referencia. A pesar de esto, la NIR nos permite evaluar aminoácidos, proteínas, humedad, almidones, grasas, carbohidratos, energía y minerales, entre otros; pudiendo prescindir de los demás métodos utilizando un sólo equipo.

Otra parte importante del control de calidad dentro de las empresas porcinas, es la evaluación del mezclado, sobre todo si de alimentos balanceados hablamos. La importancia de este análisis radica en la dosificación de los aditivos y minerales que se agregan a la dieta, ya que el buen mezclado hará que los diferentes componentes estén bien distribuidos en la ración diaria, de forma que todos los animales reciban la misma cantidad de una manera consistente. Estos métodos se llevan a cabo analizando variables que están relacionadas directamente con los distintos tipos de mezcladoras que existen, aunque es obvio que hay otros factores como el tamaño y forma de partícula, el peso específico, la adhesividad y el número de partículas por gramo, que influyen en todo el proceso de mezclado y que por ende también deben evaluarse periódicamente.

Análisis Químico Proximal: Determina el contenido de humedad, cenizas, proteína, extracto etéreo y fibra cruda.
Minerales: Cuantificación del componente mineral de los ingredientes y alimentos. Macro y microminerales.
Aminoácidos. Análisis de aminoácidos, sobre todo de Lisina y Triptófano.
NIR (Epectrofotometría de luz infrarroja cercana): Determinación de los diversos componentes de las dietas.
Calidad de mezclado y tamaño de partícula: Control de la calidad del mezclado en alimentos balanceados.
Perfil de grasas: Determinación de la calidad de grasas a partir de la identificación de ácidos grasos esenciales y no esenciales.
Ureasa para harinas de Soya: Detección de la actividad de la enzima ureasa.

Área de Inocuidad

laboratorio-6Las enfermedades transmitidas por los alimentos suponen una importante carga para la salud. Millones de personas enferman y muchas mueren por consumir alimentos insalubres. La inocuidad de los alimentos engloba acciones encaminadas a garantizar la máxima seguridad posible de los alimentos. Las políticas y actividades que persiguen dicho fin deberán de abarcar toda la cadena alimenticia, desde la producción hasta el consumo.

Las enfermedades transmitidas por los alimentos son generalmente de carácter infeccioso o tóxico y son causadas por bacterias, virus, parásitos o sustancias químicas que penetran en el organismo a través del agua o los alimentos contaminados. La contaminación por sustancias químicas puede provocar intoxicaciones agudas, fallos reproductivos, hepatopatías y la sobrevivencia de ciertos agentes patógenos, tal es el caso de los antimicrobianos que son esenciales para tratar las infecciones causadas por las bacterias, sin embargo, su utilización excesiva o errónea, aunado al desconocimiento de los tiempos de retiro del organismo, se ha vinculado a padecimientos alérgicos en las personas que consumen carnes con estos residuos. La resistencia a los antimicrobianos también es una de las principales amenazas a las que se enfrenta la medicina moderna, es por todo esto que las empresas cárnicas mas grandes realicen estudios de calidad enfocados a los residuos químicos en las canales.

Áreas
Bacteriología: Para la seguridad de los alimentos. • Cuenta para Bacterias Anaerobias.
• Cuenta de Mohos y Levaduras.
• Bacterias Coliformes Fecales.
• Salmonella spp.
• Staphylococcus aureus.
• Listeria monocytogenes.
Residuos • Antibióticos: Cloranfenicol, Tetraciclinas, Quinolinas.
• Anabólicos: Clenbuterol, Ractopamina.
Alérgenos • Histamina.
• Gluten.
Micotoxinas • Determinación de Ocratoxina, Zearalenona, Aflatoxinas y T2.
Superficies inertes • Análisis bacteriológico para laboratorios, transportes, planta de procesamiento de carne, etc.

Laboratorios de Inocuidad Alimentaria.

laboratorio-5Como bien se mencionaba anteriormente la inocuidad debe iniciarse desde al proceso de producción, es decir, se deben llevar a cabo acciones dentro de la granja, en el rastro y en la zona de procesamiento de carnes o canales. Estas acciones requieren de la ayuda de laboratorios especializados, que en conjunto con las medidas preventivas dentro y fuera de la granja, ayudarán a que el nivel de sanidad de las canales y los subproductos sean de un nivel aceptable para el consumidor.

Si bien la detección de los agentes patógenos en las canales de cerdo es de vital importancia para la salud directa del consumidor, existen otros factores que afectan la salud de los cerdos en granjas a gran escala o bien la integridad de los procesos que se llevan dentro de las mismas, donde deben considerarse algunos agentes como el Cysticercus cellulosae que es la fase larvaria del cestodo Taenia solium y del cual el humano es el huésped definitivo e intermediario y la Triquinelosis que es otra enfermedad parasitaria ocasionada por Trichinella spiralis, la diferencia es que este agente desarrolla todo su ciclo en un sólo organismo, pasando por la fase intestinal hasta la enquistación en el músculo del hospedero.

Los cerdos, los roedores y el humano son huéspedes, es decir, la transmisión se da por consumir carne no cocida de manera adecuada infestada con quistes del parásito. Normalmente ambos agentes mencionados no requieren de una prueba especializada de laboratorio para corroborar su existencia ya que generalmente se detectan en el matadero, sin embargo, existe un instrumento en algunos laboratorios parasitológicos llamado “Triquinoscopio”, que no es más que una cámara oscura con una lente de aumento óptico en donde se coloca sobre un cristal un pedazo de músculo sospechoso para observar los quistes de Trichinella.

Otro agente, y tal vez el de mayor riesgo, es la Salmonella spp; este agente generalmente se encuentra en las heces contaminadas de los animales, pero que debido a su resistencia a factores como la congelación y la humedad, se puede encontrar en distintos estratos, ya sea en canales de cerdo o superficies que hayan tenido contacto con las mismas. Para este agente se requiere de un diagnóstico más elaborado, desde la toma de la muestra del lugar o del tejido correcto, hasta el cultivo dentro del laboratorio que debe realizarse en medios especiales, más algunas pruebas bioquímicas.

Es por eso que deben ser analizadas por medio de laboratorios especializados en inocuidad. Un ejemplo de esto es el análisis bacteriológico de superficies inertes, que es lo mismo que un aislamiento bacteriológico, pero que en este caso puede aplicarse a monitoreos para los laboratorios que se encuentran dentro de las granjas en donde se llevan a cabo procesos como el procesamiento de semen o también aplica para transporte de alimentos y para las plantas procesadoras de carnes y/o para los camiones que transportan cerdos al rastro y se monitorea la calidad del lavado de estas unidas. Normalmente las muestras que se envían para este fin, son hisopos que se improntan en las superficies que se desean muestrear.

Para las materias primas y las dietas especializadas de los cerdos también existen pruebas para evaluar la inocuidad, en particular las micotoxinas, y aunque algunos laboratorios agroalimentarios también las realizan, decidimos describirlo en este apartado ya que el no detectar estos contaminantes representa un riesgo inminente para la salud y por ende la producción eficaz de la granja. Recordemos que las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por hongos de diferentes géneros y que producen una amplia gama de efectos adversos y tóxicos en los animales, por ejemplo, las aflatoxinas generan pérdida en las ganancias de peso, retraso en el ciclo estral, abortos, neumonías, nefritis y síndromes neurológicos como encefalomalacia. Algunos de estos padecimientos también los presentan los seres humanos, de aquí la importancia de un diagnóstico definitivo de la presencia de micotoxinas en los alimentos.

La prueba más utilizada para detectar la presencia de estos metabolitos son ensayos inmunoenzimáticos de tipo competitivo o mejor conocidos como ELISA competitiva, en donde una porción de muestra procesada se coloca dentro de unos pocillos impregnados con anticuerpos “anti-micotoxina”, en donde se darán las reacciones enzimáticas que harán que la dilución vire a un color diferente (según del kit con el que se realice) dependiendo la cantidad de anticuerpos que se unan con la micotoxina; esta coloración permitirá que un lector especializado de densidades ópticas genere un resultado que se comparará con los valores de referencia y así dar positivo o negativo el resultado.

Algo que no podemos olvidar es que comúnmente los diagnósticos enfocados a micotoxinas se complementan con estudios histopatológicos ya que las lesiones en tejidos como el hígado, riñón y encéfalo son generalmente evidentes. Además de estas pruebas, existen otras como las de Cromatografía, que también son populares dentro de los laboratorios ya que permiten analizar un gran número de muestras simultá- neamente que pueden también arrojar resultados cuantitativos y semicuantitativos, una ventaja que tienen sobre la ELISA.

Siguiendo con el tema de residuos químicos, no podemos dejar atrás las hormonas anabólicas, que en la mayoría de los casos se administran de manera indiscriminada, esto debido a que presenta numerosas ventajas sobre la ganancia diaria de peso y la conversión alimenticia del ganado, resultando en ahorro de grandes cantidades de alimento y tiempo de engorda dentro de las producciones destinadas al consumo. Un ejemplo de estos anabólicos es el Clenbuterol, un promotor del crecimiento Beta-adrenérgico que está prohibido en México por decreto de la SAGARPA debido a que genera numerosos daños a nivel metabólico, nervioso, cardiaco-pulmonar y urogenital, tanto de los animales como de las personas que consumen alimentos contaminados con residuos. Por lo general la prueba más utilizada es la ELISA, que ofrece un rápido resultado para distintos anabólicos en una sola muestra, y que funciona con una gran variedad de tipos de muestras que van desde heces, bilis, orina, pelo, distintos tejidos como coroides ocular, retina e hígado, entre otros.

Conclusión

La modernización y especialización de la producción porcina en México se ha incrementado en los últimos tres años debido a que el consumo percápita y las exportaciones de carne y animales también se han elevado de manera considerable. Los porcicultores han implementado prácticas que les permitan incrementar la producción sin poner en riesgo la rentabilidad de la granja, dichas acciones se han enfocado sobre todo en la alimentación, la bioseguridad y la sanidad; sin embargo, ninguna de ellas se llevaría a cabo de manera adecuada sin la ayuda de los laboratorios y los múltiples servicios que brindan.

Las mismas necesidades dentro de las granjas de cerdos han llevado a un desarrollo paralelo de los equipos y procedimientos de los laboratorios, haciéndolos más rápidos, precisos y confiables para los productores y asimismo a diversificar los servicios que éstos ofrecen como se ha revisado en este artículo. Cabe recordar que el diagnóstico definitivo se obtiene a partir de un trabajo en conjunto por parte del personal de la granja y del laboratorio; ya que es indispensable el envío de las muestras adecuadas, y en el caso de enfermedades, una historia clínica que puede orientar aún más el trabajo dentro del laboratorio.

Artículo publicado en
Los Porcicultores y su Entorno 119