En la demanda de uniformidad en la avicultura
Oscar Rodríguez
Samuel Cisneros
Alfonso Álvarez
Servicio Técnico
Olmix North LATAM.
RESUMEN
En el desarrollo y crecimiento en la vida de las aves destinadas a la producción de proteína para consumo humano, las células madre adultas (CMA) son fundamentales para lograr un desempeño productivo acorde a su potencial genético. Existen diferentes tipos de células madre específicas para cada tipo de tejido, como por ejemplo: hematopoyéticas (glóbulos rojos, glóbulos blancos, etc.), células madre basales (sistema digestivo), existe una categorización de las mismas denominada “células satelitales” (CS), que deben su nombre a la movilidad dentro del tejido muscular fibroso en el espacio entre la lámina basal y el sarcolema, juegan un papel esencial en la formación del tejido muscular y reparación del tejido, lo que se traduce directamente en la uniformidad de una parvada. La actividad miogénica de las CS alcanza su punto de mayor actividad las primeras semanas durante su crecimiento y desarrollo; proliferan por autorreplicación basados en las necesidades del organismo y del medio ambiente.
ANTECEDENTES
En la avicultura diseñada para consumo humano ya sea carne o huevo, la exigencia de uniformidad es un atributo de calidad donde el entendimiento de los distintos tipos específicos de CMA que son células precursoras esenciales para el mantenimiento, la reproducción y la estructura del organismo. Entre éstas, se encuentran las CS que son células madre residentes (Zamit,2008). Estas particulares estirpes celulares fueron descubiertas por A. Mauro en 1961, y se ha observado a partir de 1990 una disminución cuantitativa y cualitativa en la avicultura, lo que hace sospechar un factor genético la causa de miopatías como pechuga de madera, etc. (Jiahui Xu,2023)
FUNCIÓN
Las CS se localizan en el tejido muscular, específicamente en el músculo esquelético, en el espacio entre la lámina basal y el sarcolema. Estas células son fundamentales para el crecimiento y la regeneración muscular, ya que tienen la capacidad de activarse y diferenciarse en células musculares, contribuyendo así a la reparación del tejido dañado y formación de mioblastos en un periodo de 7 a 10 días de cada proceso de regeneración (Halevy et al., 2000). Estas células especializadas, tienen dos funciones principales en el músculo esquelético: primero, pueden proliferar y fusionarse con las fibras existentes para incrementar el contenido del número de miofibras y grosor, además de apoyar la hipertrofia; también actúan en la reparación del músculo dañado (Moss y Leblond, 1971; Rehfeldt et al., 2004).
Las CS están diseñadas con un número finito de divisiones, las cuales satisfacen tanto las necesidades de crecimiento denominada Hipertrofia muscular como la regeneración muscular tras una lesión.
IMPORTANCIA EN LA PRODUCCIÓN DE CARNE DE POLLO
Estudios demuestran que en aves en la misma parvada y mismo manejo zootécnico con mejor composición corporal cuentan con solo un tercio de la población las CS en comparación de aves de menor peso (aves retrasadas), Comprender su función permite optimizar estrategias nutricionales y de cuidado que favorezcan el crecimiento y la salud en la avicultura (Dumont, 2011). Además, en la producción de huevo una parvada con mejor conformación produce un mejor arranque y mayor persistencia en la producción durante su ciclo productivo. En la producción avícola, la actividad miogénica de las CS persiste a un alto nivel durante los primeros 10 días de edad y el proceso de diferenciación alcanza su maduración 7 a 10 días después de su activación celular (Halevy et al., 2000).
MECANISMOS QUE ESTIMULAN ACTIVACIÓN
La activación de las CS puede ser inducida por diversos factores, entre los que se incluyen:
- Fotoestímulos Luminosos: La exposición a ondas de luz específicas, como la luz verde y azul, puede estimular su activación (Zhang, 2013 & Orna Halevy,1999).
- Compuestos Nutricionales: Sustancias como el ácido ursólico, presente en las ceras de algas marinas (Moradi,2020), así como la creatina y los aminoácidos de cadena ramificada (BCAA= leucina), se activa la vía de señalización TOR (objetivo de rapamicina). La activación de TOR promueve la proliferación y diferenciación de las CS, este proceso responde a los 10 días de su activación (G Rodriguez, 2024).
- Factores de Crecimiento (GF) son una familia de polipéptidos que regulan una amplia variedad de procesos esenciales que mantienen y apoyan la regeneración celular, tienen funciones específicas dentro de cada contexto tisular (Jarquin, 2024).
- Las CS deben estar a menos de 21 μm de los capilares para proliferar con suficiente vascularización para que el músculo se regenere (Rhoads et al., 2009). Tener precaución de la presencia de micotoxinas porque afectan la vascularización como son Aflatoxinas (causan daño hepático y comprometen la vascularización), Ocratoxina A (afectan la función renal y ha sido asociada con problemas circulatorios en animales), Fumonisinas: (causan daño en el sistema cardiovascular), Zearalenona: (puede influir en la vascularización al alterar el equilibrio hormonal en las aves), T2-toxina: (causa inflamación y daño tisular, afectando la circulación sanguínea).
- Existen estudios donde se promueve la alimentación con vitamina D3 como factor antioxidante con el objetivo de incrementar el rendimiento de carne (K. C. Hutton, 214). El selenio interviene de manera crucial en la lucha contra el estrés oxidativo, principalmente a través de una de las principales enzimas antioxidantes que es la Glutation peroxidasa (GPx) que tiene como misión neutralizar las especies reactivas del oxígeno (ERO), como el peróxido de hidrógeno, transformándolas en agua.
- El selenio es un componente indispensable de la GPx, lo que significa que, sin suficiente selenio, la actividad de esta enzima se ve comprometida y el organismo es menos capaz de combatir el daño oxidativo.
A medida que las gallinas ponedoras envejecen (ligeras o pesadas), las actividades y los niveles de enzimas antioxidantes y la capacidad de eliminar radicales libres disminuyen, lo que lleva a la acumulación de un exceso de radicales libres y peróxidos producidos por el metabolismo celular (Bao et al., 2022 ; Liu et al., 2018). Esta reducción disminuye la capacidad antioxidante de los órganos internos, alterando el equilibrio entre las actividades oxidantes y antioxidantes, lo que finalmente culmina en estrés oxidativo (Oke et al., 2024 ). En gallinas ponedoras de edad avanzada, la suplementación con selenio (Se) mejora el rendimiento de la producción, la calidad del huevo y la salud al equilibrar el estado redox y reducir la inflamación (Liu et al., 2023; Liu et al., 2022; Santos et al., 2024). Como forma inorgánica de Se, el selenito de sodio presenta desventajas como baja biodisponibilidad y alta toxicidad (Sun et al., 2023a). Por consiguiente, el desarrollo de nuevas fuentes de Se con alta bioeficacia y baja toxicidad se ha convertido en un objetivo clave en la investigación sobre nutrición de Se. Se ha demostrado que el selenio amino-quelado aumenta la concentración de selenio en el huevo.
MECANISMOS QUE ESTIMULAN SU ESTADO ALETARGADO (QUIESCENTE)
- Ayuno prolongado: Las restricciones alimentarias en periodos de exigencia metabólica de crecimiento, (trayectos prolongados de la incubadora a la granja), las primeras semanas después de la incubación, resultan en que las CS del músculo pectoral mayor sintetizan lípidos (Hang Yin, 2013), que se convierten en depósitos de grasa intramuscular en el músculo pectoral (Velleman et al., 2014). Un aumento en la grasa intramuscular impactará negativamente la relación proteína-grasa en el producto de carne del músculo pectoral (Moore, 2005; D.J. Powell, 2019).
- Condiciones de Hipoxia celular (Velleman, 2023) requieren una amplia disponibilidad de oxígeno para apoyar la beta-oxidación mitocondrial de los ácidos grasos para suministrar energía para la contracción muscular (Geiger, 2019), se recomienda no permita valores de CO2>3000 ppm, por parte de una casa genética (Aviagen, 2023), también al verse afectado el retorno venoso del hígado y riñón por micotoxinas impacta en la oxigenación ( JL Malpica, 2013),
- Infecciones virales: Astrovirus, Reovirus, coronavirus: afectan el desarrollo de la diferenciación de las células madre, causante del síndrome de retraso en el crecimiento (Sara E. Cloft, 2022).
- Estrés Nutricional: Un desequilibrio en la nutrición, como la deficiencia de proteínas o micronutrientes, puede limitar la capacidad de las CS para proliferar y diferenciarse, resultando en un crecimiento muscular deficiente (D.J. Powell, 2019).
- Micotoxinas: La presencia de micotoxinas en la alimentación puede inducir estrés oxidativo y afectar negativamente la función de las CS, contribuyendo a su estado latente. Las micotoxinas pueden reducir la energía y degradar nutrientes esenciales como aminoácidos y vitaminas, lo que indica un impacto negativo en el metabolismo celular (Manga 2019). Micotoxinas como AFB1 pueden reducir la expresión de factores de regulación muscular, como MyoD+, que son esenciales para la diferenciación de las CS en mioblastos y en fibras musculares, otra forma de afectar es por la vía de señalización p38MAPK (proteína quinasa activada por mitógenos) reduciendo la eficiencia metabólica y la capacidad de crecimiento, algunas micotoxinas como son; Aflatoxina B1, Deoxinivalenol (DON) (Zhenzhen Wang, 2024), Zearalenona, Fumonisina B1, T-2 toxina, Ocratoxina A, Citrinina, Beauvericina, Fumonisina B2; generando estrés oxidativo (Velleman, 2023 ; Behnam Abasht, 2016; M Shah Alam, 2024; V Salinas 2020), por lo anterior, la concentración máxima tolerable de aflatoxina de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (USFDA) y de la Comisión de la Unión Europea (EUC) es de 20 μg/kg (Morrison, Ledoux, Chester y Samuels, 2017).
TÉCNICAS DE DETECCIÓN:
Análisis por medio de doble inmunotinción de SC Se utilizan pollitos de engorde de 5 semanas como fuente de CS. El pectoral mayor es un músculo que contiene una alta concentración de estas células madre musculares (Hawke, T. J.; Garry, D. J.,2001). (Garry, D. J.,2001). Las CS se tiñeron con anticuerpos específicos contra: El factor de transcripción de la caja 7 emparejada (Pax7) para detectar células inactivas o quiesintentes, factores reguladores miogénicos (MRF) como son MyoD+, Myf5+, MRF4, y miogenina. mediante inmunofluorescencia (Geiger, 2019; Usuk Jung, 2022).
CONCLUSIÓN
Las CS localizadas en el tejido muscular, son cruciales para la regeneración y desarrollo del músculo esquelético. Su actividad miogénica es más intensa en el desarrollo y crecimiento de vida de las aves, lo que influye directamente en una mejor conformación de las aves. La uniformidad en la producción de carne de pollo es prioritaria y las CS son determinantes en este proceso, ya que permiten una mejor composición corporal en aves con un manejo adecuado.
Diversos factores, como estímulos lumínicos, compuestos nutricionales y factores de crecimiento pueden activar estas células, mientras que el ayuno prolongado, la hipoxia y las micotoxinas pueden inhibir su función. Optimizar estrategias nutricionales, con la suplementación con Se de alta biodisponibilidad, el apoyo de cofactores para enzimas digestivas y el uso de absorbentes de micotoxinas en la alimentación de las aves son apoyos estratégicos para mejorar la salud, la productividad y el rendimiento de las aves. Para más información consulte con su especialista del equipo Olmix sobre las soluciones a base de aditivos a base de extractos de algas marinas y minerales orgánicos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
• Avigen, 2023. Manual Miopatías del Músculo de los Pollos de Engorde.
• Behnam Abasht, 2016. Estrés oxidativo y perturbaciones metabólicas en el trastorno de la pechuga de madera en pollos.
• D.J. Powell, 2019. Influence of chick hatch time and access to feed on broiler muscle development.
• D.T. Moore, P.R. Ferket, P.E. Mozdziak, 2005. Early post-hatch fasting induces satellite cell self-renewal;
• Department of Animal and Poultry Sciences, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg,
• Dumont, N. A., Bentzinger, C. F., Sincennes, M. C., & Rudnicki, M. A. (2011). Satellite cells and skeletal muscle regeneration. Comprehensive Physiology, 5(3), 1027-1059.
• G Rodriguez, 2024. Efeito da leucina sobre o processo mitofágico durante a regeneração do músculo esquelético.
• Geiger, 2019. La selección a largo plazo de pollos para el peso corporal altera el comportamiento de las células satélite musculares.
• Hang Yin, 2013. MicroRNA-133 Controls Brown Adipose Determination in Skeletal Muscle Satellite Cells by Targeting Prdm1.
• Hawke, T. J., & Garry, D. J. (2001). Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology. Journal of applied physiology.
• Hengmen Moradi, 2020. El ácido ursólico mejora la hipertrofia del músculo esquelético mediante el aumento de la expresión de PAX7m, miodos y miogenina y la proliferación de células satélite en pollos de engorda nativos.
• JL Malpica G, 2013. Fisiopatología del síndrome ascítico en pollos de engorde por hipoxia ambiental.
• Jiahui Xu y Velleman, 2023. Effects of thermal stress and mechanistic target of rapamycin and wingless type mouse mammary tumor virus integration site family pathways on the proliferation and differentiation of satellite cells derived from the breast muscle of different chicken lines.
• K Jarquin Y, 2024. Modulación de la producción de factores de crecimiento en células troncales.
• K. C. Hutton, 2014. Effect of vitamin D status improvement with 25-hydroxycholecalciferol on skeletal muscle growth characteristics and satellite cell activity in broiler chickens,
• L. Zhang, 2013. Stimulation with monochromatic green light during incubation alters satellite cell mitotic activity and gene expression in relation to embryonic and posthatch muscle growth of broiler chickens.
• M Shah Alam, 2024. Mycotoxicosis and oxidative stress in poultry: pathogenesis and therapeutic insights.
• M. R. Daughtry. Satellite cell-mediated breast muscle regeneration decreases with broiler size.
• Mauro, A., (1961). Satellite cell of skeletal muscle fibers. The Journal of Cell Biology, 9(2), 493-495.Fuente: https://psicologiaymente.com/salud/ celulas-satelite
• Morrison, D. M., Ledoux, D. R., Chester, L. F. B., and Samuels, C. A. N. (2017). Veterinary sciences A Limited Survey of Aflatoxins in Poultry Feed and Feed Ingredients in Guyana, Veterinary Science, 4(60). https://doi. org/10.3390/vetsci4040060
• Mycological analysis of commercially prepared poultry feed for mycotoxigenic fungal contamination, fungi diversity and potential mycotoxins (aflatoxins). /manga innocent (r155624e)
• Orna Halevy,1999, Various light source treatments affect body and skeletal muscle growth by affecting skeletal muscle satellite cell proliferation in broilers.
• Peter S. Zammit, J Cell Sci., (2008). Todas las células satélite musculares son iguales, pero ¿son algunas más iguales que otras?
• Rhoads et al., 2009. La angiogénesis in vitro mediada por células satélite coincide con una vía funcional de factor inducible por hipoxia.
• Sara E. Cloft; Avian Diseases, (2022) (2011). El síndrome de retraso en el crecimiento en pollos de engorde se asocia con alteraciones en la morfología de las células madre intestinales y la expresión génica.
• Usuk Jung, Minjeong Kim, Kamille Piacquadio, Elizabeth Shepherd, Brynn H Voy /Journal of Animal Science, Volume 100, Issue 12, 2022. Technical note: an optimized method to isolate, purify, and differentiate satellite cells from broiler chicks Get.
• V. Salinas 2020, Efeto de las Fumosinas y Aflatoxinas sobre la Viabilidad e integridad celular in vitro.
• Velleman, 2023. Miopatías musculares mamarias de pollos de engorde: asociación con células satélite.
• Zhenzhen Wang, 2024. Deoxynivalenol triggers mitotic catastrophe and apoptosis in C2C12 myoblasts.
Artículo publicado en “Los Avicultores y su Entorno Agosto Septiembre 2025“
