Efecto antiinflamatorio de los AGPLo que verdaderamente esconden los antibióticos promotores de crecimiento
Alfred Blanch,
Gerente Global Aves, Hamlet Protein
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Traducción:
Dra. Angela Mejía
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MVZ. M.Sc. José Luis Laparra
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www.hamletprotein.com
Introducción
La prohibición o el rechazo del uso de antibióticos promotores de crecimiento (AGP por sus siglas en inglés) en la alimentación avícola y las restricciones en el uso de antibióticos de forma terapéutica en muchos países han generado un nuevo paradigma en donde los términos como “salud intestinal” o “alternativa a antibióticos” se han convertido en el léxico del colectivo común de la industria avícola y la investigación. Definitivamente, la usencia de AGP en el alimento expone problemas intestinales básicos que no necesariamente están relacionados con infección, pero sí con inflamación intestinal como respuesta a la exposición de factores inflamatorios en la dieta.
Actualmente, hay una gran cantidad de aditivos para el alimento desarrollados con la motivación de reemplazar los AGP. Sin embargo, aun con la gran cantidad de mezclas de aditivos que existen, la composición de la dieta basal y la calidad de los ingredientes indiscutiblemente juegan un papel protagónico en los sistemas de producción libres de AGP. En este orden de ideas, la calidad de la pasta de soya (SBM por sus siglas en inglés), un ingrediente clave en cualquier producción avícola a nivel global, y su contribución con factores anti nutricionales (ANFs por sus siglas en inglés) en el alimento pueden disminuir en gran medida la función y salud del intestino y consecuentemente el desarrollo y crecimiento de las aves.
En este artículo, se revisarán cómo los componentes de la dieta pueden ser el origen de problemas intestinales en aves y los mecanismos de acción de los AGP para enmascarar estos problemas. En la próxima publicación, discutiremos la importancia de reducir los factores anti nutricionales de la soya en la alimentación de aves cuando no se utilizan más los AGP.
La inflamación y el estrés oxidativo son la raíz de los desórdenes intestinales en pollos
Las reacciones inflamatorias y el estrés oxidativo están comúnmente involucradas en los desórdenes intestinales en pollos de engorda. La inflamación del intestino es en realidad una respuesta genérica de la inmunidad innata y parte del complejo sistema de defensa del huésped ante estímulos dañinos. Es de gran importancia hacer notar, que la inflamación intestinal en pollos no es provocada únicamente por infecciones. Kogut et al., (2018) resalta este punto, comentando que además de la inflamación patológica aguda (causada por infecciones), una de las inflamaciones más recurrente en pollos es la inflamación estéril. Ésta es una inflamación crónica de bajo grado causada por estímulos no infecciosos, y en su mayor parte causada por la presencia de ANFs en el alimento.
De acuerdo con esto, se ha demostrado que el antígeno beta-conglicinina, presente en la pasta de soya, al igual que las prolaminas presentes en el gluten de los cereales pueden producir inflamación. Esto parece estar mediado por el incremento en la expresión y producción de varias citoquinas proinflamatorias en el intestino, la expresión alterada de las proteínas de las uniones fuertes de las células del epitelio intestinal y la apoptosis (Chen et al., 2011; De Punder and Pruiboom, 2015; Peng et al., 2018). Otros desencadenantes de la inflamación estéril de origen dietario son los lípidos con cierto grado de rancidez, los cuales son una fuente importante de especies reactivas de oxígeno (ROS), poderosos generadores de inflamación en la mucosa, como será descrito más adelante en este artículo. Por tal razón, la calidad de las grasas y aceites adicionados a la dieta, al igual que la calidad de las materias primas de origen animal con alto contenido lipídico (ej., harinas de pescado, subproductos de aves, etc.) pueden jugar un papel importante en la generación de inflamaciones estériles inducidas por alimentación (Mavromichalis, 2019).
Durante la respuesta inflamatoria, las células inmunitarias fagocíticas producen radicales libres como los ROS y especies reactivas de nitrógeno (RNS, ejem. Óxido nítrico), además de la activación de enzimas oxidativas NADPH oxidasa (NOX) y óxido nítrico sintetasa (iNOS) respectivamente, las cuales son inducidas por las citoquinas proinflamatorias secretadas durante el proceso inflamatorio (Tian et al., 2017). De esta forma, cualquier tipo de inflamación intestinal producirá ROS y NOS, los cuales llevarán a un estado de estrés oxidativo en el intestino. Estos radicales libres muestran propiedades antimicrobianas, pero también pueden causar deterioro tisular durante la inflamación. Es por esto que ambos, ROS y RNS, se comportan como importantes mediadores responsables de los daños intracelulares de los carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, siendo altamente reactivos debido a su condición inestable con electrones impares (Lauridsen, 2019).
La inflamación asociada al estrés oxidativo puede modificar el fenotipo de varias células, resultando en cambios en la expresión de algunos genes. Por ejemplo, bajo condiciones de estrés oxidativo en el intestino, existe una regulación elevada de la expresión de varias citoquinas proinflamatorias, al igual que una regulación disminuida de ocludinas y mucina 2, moléculas que son responsables de la integridad del epitelio intestinal (Ducatelle et al., 2018). Debido a esto, el estrés oxidativo generado durante la inflamación intestinal aumentará la severidad de dichas inflamaciones, entrando en un círculo vicioso difícil de superar, el cual llevará al establecimiento de un estado de inflamación crónica, con consecuencias biológicas significativas e indeseables como la disminución en el crecimiento (figura 1). Por otro lado, y como fue mencionado anteriormente, la inflamación inducida y la inducción del estrés oxidativo puede agravarse por la inclusión de ingredientes de origen animal ricos en grasas con cierto grado de rancidez, las cuales iniciarán una cascada de oxidación adicional en el intestino de los pollitos, incrementando la secreción de citoquinas proinflamatorias.
Este tipo de desórdenes intestinales es más prominente en pollitos que nunca han estado en contacto con ingredientes inductores de la inflamación a través de la dieta. De esta forma, los pollitos más jóvenes reaccionan generando una respuesta inflamatoria que puede complicarse por la presencia de bacterias patógenas oportunistas presentes en el intestino inmaduro. Sin embargo, cuando se adicionan AGP en el alimento, la respuesta inflamatoria inducida por el alimento es mitigada por el efecto antiinflamatorio de los AGP.
Efecto antiinflamatorio de los AGP
En años recientes, el efecto antimicrobiano de los AGP ha sido cuestionado, ya que las concentraciones alcanzadas en el lumen intestinal son sub-terapéuticas y consecuentemente más bajas que las concentraciones mínimas inhibitorias para patógenos. Adicionalmente, el uso constante de AGP induce resistencia antibiótica en los patógenos. En contraste, el efecto antiinflamatorio de los AGP como su mecanismo de acción principal ha ganado relevancia.
Muchos antibióticos tienen en común su acumulación en las células inflamatorias; consecuentemente la mayoría de los antibióticos acumulados pueden inhibir las células fagocíticas de la respuesta innata de la inmunidad intestinal. El resultado relevante de esta acumulación en las células fagocíticas, es la reducción de la respuesta inflamatoria. Por lo tanto, los niveles de citoquinas proinflamatorias en animales tratados con AGP son más bajos, esto genera una inducción baja del catabolismo, típico de la inflamación (Niewold, 2007). En otras palabras, los AGP inhiben la respuesta inflamatoria que hace más lento el crecimiento de las aves. En consecuencia, cuando no hay AGP en el alimento, el alimento induce la reaparición de una inflamación estéril. Una buena estrategia, es tratar de minimizar la ocurrencia de dichas inflamaciones inducidas por el alimento con la reducción de la cantidad de estímulos dietarios (ejem. ANFs) en la dieta basal, en lugar de mitigarlos con el uso de AGP una vez que se establecen en el intestino (figura 2).
En conclusión, la inflamación estéril inducida por el alimento y el estrés oxidativo en aves puede provenir de varios ingredientes. El circulo vicioso generado por la inflamación y estrés oxidativo debilita la salud y el desarrollo. Por esta razón, debemos asegurar que nuestras dietas libres de AGP no contengan ingredientes que puedan estimular la inflamación, o al menos reducir la cantidad de factores anti nutrimentales en el alimento al menor grado posible. Esto es particularmente importante en el alimento de pre-inicio/inicio. Entre más rápido podamos evitar la aparición del circulo vicioso anteriormente mencionado, mucho mejor.
Referencias
1. Kogut M.H. et al., (2018). Inflammatory phenotypes in the intestine of poultry: not all inflammation is created equal. Poult. Sci. 97:2339–2346.
2. Chen F. et al., (2011). Soybean-derived β-conglycinin affects proteome expression in pig intestinal cells in vivo and in vitro. J. Anim. Sci. 89:743–753.
3. De Punder K and L. Pruiboom (2015). Stress induces endotoxemia and low-grade inflammation by increasing barrier permeability. Front Immunol. 15 May 15 https://doi.org/10.3389/fimmu.2015.00223
4. Peng C. et al., (2018). Soybean Glycinin- and β‑Conglycinin-induced intestinal damage in piglets via the p38/JNK/NF-κB signaling pathway. J. Agric. Food Chem. 66: 9534−9541.
5. Mavromichalis, I. (2019). Major dietary sources of oxidative stress and inflammation. www.WATTAgNet.com/articles/35563
6. Tian T. et al., (2017). Pathomechanisms of oxidative stress in inflammatory bowel disease and potential antioxidant therapies. OxiMed & Cellular Longevity. Volume 2017, Article ID 4535194, 18 pages. https://doi.org/10.1155/2017/4535194
7. Lauridsen C. (2019). From oxidative stress to inflammation: redox balance and immune system. Poult. Sci. 98: 4240-4246.
8. Ducatelle R. et al., (2018). Biomarkers for monitoring intestinal health in poultry: present status and future perspectives. Vet Res (2018) 49:43 https://doi.org/10.1186/s13567-018-0538-6
9. Niewold T.A. (2007). The nonantibiotic anti-inflammatory effect of antimicrobial growth promoters, the real mode of action? A hypothesis. Poult. Sci. 86: 605-609.
Artículo publicado en Los Avicultores y su Entorno Agosto- Septiembre 2021
