¿Qué sucede realmente?
De entre 12,947 publicaciones científicas sobre micotoxinas, más de 3,000 tratan del deoxinivalenol. Los científicos apenas han comenzado a investigar los efectos del deoxinivalenol en el intestino de los animales durante la última década, cuyos datos aún son muy limitados.
Varis cepas de Fusarium son capaces de producir deoxinivalenol (DON, vomitoxina), un tricoteceno tipo B. El grupo activo común a todos los tricotecenos es el epóxido, el cual es responsable de la unión del DON a los ribosomas, lo que inhibe la síntesis de proteínas.
El metabolito desepoxidado no tóxico DOM-1 no puede unirse a los ribosomas debido a la falta del grupo epóxido. Es importante saber que el DON además puede modificarse en varios metabolitos diferentes mediante hongos, plantas, animales y bacterias (véase la Tabla 1). Estos derivados del DON también se conocen como micotoxinas enmascaradas.
Hay estudios que han demostrado que la cantidad de derivados del DON, fundamentalmente 3/15Ac- DON y D3G, pueden ser responsables de hasta un 75% adicional de contaminación por DON en los alimentos. Las variedades de trigo recientemente introducidas, las cuales son capaces de convertir más eficientemente el DON en D3G, son más resistentes frente al hongo Fusarium graminearum productor de DON, pero pueden contener hasta 10 veces más D3G que DON.
¿Qué le sucede al DON y sus derivados cuando ingresan en el tubo gastrointestinal (TGI) de un animal?
El DON luego de la ingestión
La absorción intestinal del DON y sus metabolitos difiere entre los animales. La localización de la microbiota intestinal antes del intestino delgado tiene un efecto importante en la biodisponibilidad, ya que el DON se absorbe fundamentalmente en el intestino delgado.
En el cerdo, uno de los animales más sensibles al DON, la biomasa microbiana del estómago, que se encuentra antes del intestino delgado, está sólo en el rango de 102-103 por mL de fluido intestinal (Figura 1). Aproximadamente 54-89% del DON puede atravesar el epitelio intestinal y detectarse en la sangre.
Las bacterias intestinales pueden transformar los derivados del DON, D3G y 3/15AcDON, en DON. La transformación del DON en DOM-1 no tóxico por parte de bacterias tales como la cepa activa de Biomin® BBSH 797, previene la absorción del DON.
Tabla 1. El DON puede modificarse en varios metabolitos
|
Metabolizado por |
Metabolios del DON |
Abreviaturas |
|
Hongos |
3-acetilo-DON |
3AcDON |
|
15-acetilo-DON |
15AcDON |
|
|
Plantas |
3-O-glucósido DON |
D3G |
|
Animales |
DON-3-glucurónido |
D3GA |
|
DON-3-glucurónido |
D15GA |
|
|
Bacterias |
De-epoxideoxynivalenol |
DOM-1 |
En un experimento con 24 lechones se redujo significativamente (P<0.05), la concentración de DON en el suero sanguíneo con la adición de Biomin* BBSH 797 en el alimento contaminado con DON (Figura 2). El DON luego se elimina como DON glucuronado (D3GA, D15GA) a través de la orina.
Luego de la ingestión de alimento contaminado con DON, las células del epitelio intestinal son el primer objetivo del DON. Independientemente de la cantidad de DON que se absorba, el epitelio intestinal está expuesto a la contaminación total del alimento y por tanto las toxinas no absorbidas también pueden comprometer la totalidad del intestino. Las micotoxinas absorbidas pueden reingresar al intestino a través del epitelio intestinal o de la circulación enterohepática (excreción a través de la bilis y reabsorción), lo cual de este modo incrementa el tiempo de exposición a lo largo del TGI.
Se extrajo sangre antes de suministrar la dieta contaminada (control) y 48h después del agregado de DON +/-Biomin® BBSH 797.
Letras diferentes (a,b para DON, A,B para DOM-1) sobre las columnas dentro de una extracción de sangre determinada denotan diferencias significativas (P<0.05).
Función disminuida de la barrera intestinal
El tubo intestinal representa una barrera importante para los productos químicos ingeridos, para los contaminantes del alimento y constituye la primera línea de defensa frente a infecciones intestinales. La barrera intestinal está formada en gran medida por uniones estrechas que sellan el extremo luminal del espacio intercelular.
El DON atraviesa la mucosa intestinal de forma paracelular a través de las uniones estrechas. Al mismo tiempo, el DON incrementa la permeabilidad paracelular del intestino mediante la apertura de las uniones estrechas. Por tanto, los animales crónicamente expuestos presentan una mayor absorción de DON.
Adicionalmente, un mayor número de bacterias puede desplazarse a través del epitelio intestinal, con lo que aumenta el riesgo de infecciones intestinales bacterianas. Otras micotoxinas, fármacos, pesticidas, alérgenos, hongos y virus también se benefician con un pasaje más fácil a través del epitelio intestinal.
El DON es peligroso
Los cerdos son altamente sensibles al DON. Aproximadamente 54-89% del DON puede atravesar el epitelio intestinal de los cerdos y ser detectado en la sangre.
Ya que las células intestinales son las primeras en estar expuestas al DON y a concentraciones mucho mayores que otros tejidos, es de particular interés investigar de qué manera el TGI resulta comprometido por el alimento contaminado con esta micotoxina. Un TGI sano es crucial para una eficiente absorción de nutrientes, para la función del sistema inmune y para la microflora normal ó intestinal.
Debe recordarse que el efecto en el intestino es sólo parte de las consecuencias que afectan a los animales alimentados con alimento contaminado con DON y a su vez destaca la importancia de implementar una gestión de riesgos de micotoxinas sensible y eficaz.
La bacteria activa patentada presente en Biomin® BBSH 797 modifica la estructura de los tricotecenos, un proceso de biotransformación que hace que sean inocuos los tricotecenos como el DON. Esto hace de Biomin® BBSH 797 un aditivo valioso para los cerdos, considerados la especie más susceptible a la contaminación de los alimentos con DON. Biomin® BBSH 797 es parte de la línea de productos Mycofix®.
Deficiencia en la función intestinal y absorción de nutrientes
El 70% del sistema inmune está situado en el TGI. El DON perjudica la inmunidad innata mediante:
- la activación directa de vías de comunicación celular
- la apertura de las uniones estrechas, lo cual permite el paso de antígenos bacterianos luminales
- reducción en la producción de mucosidad
Las dosis altas de DON deprimen la respuesta inmune, mientras que las bajas concentraciones promueven una respuesta inflamatoria rápida de la mucosa, lo que constituye un riesgo de inflamación intestinal crónica inducida, tal como la enfermedad inflamatoria intestinal.
El DON interfiere con la absorción intestinal de nutrientes, como la glucosa y los aminoácidos. El co- transportador de sodio y glucosa- (SGLT-1) es responsable de la absorción de glucosa. Bajas concentraciones de DON son suficientes para inhibir el SGLT-1 y por tanto, reducir la absorción de glucosa. El SGLT-1 es el transportador más sensible al DON, seguido de GLUT- 5, el transportador pasivo de fructosa.
El SGLT-1 también es responsable de la reabsorción de agua y el bloqueo de SGLT-1 por parte de DON podría ser el mecanismo detrás de la frecuente diarrea inducida por DON.
Las dosis bajas de DON reducen la altura de las vellosidades intestinales, lo que causa la fusión y atrofia de las vellosidades en el duodeno y el yeyuno de los cerdos. Las vellosidades aumentan la superficie interna de la pared intestinal y por tanto son necesarias para una absorción eficaz de los nutrientes.
Rechazo al alimento y anorexia
Dos efectos bien conocidos del DON son la anorexia y el rechazo al alimento. Los mecanismos detrás de estos efectos son complejos y las pruebas científicas demuestran que dentro del eje intestino-cerebro, están involucrados factores neuroendocrinos, citocinas pro- inflamatorias y receptores del sabor amargo presentes a lo largo del TGI en el rechazo al alimento inducido por DON. El cerebro, en particular el rombencéfalo, como el área postrema y el hipotálamo, pueden señalar cambios inmediatos en el consumo de alimento.
Dado que el DON es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica, se puede encontrar aproximadamente 25-30% del DON plasmático en el líquido cefalorraquídeo de los cerdos luego de 2-60 minutos. Por su parte, el DOM-1 no puede atravesar la barrera hematoencefálica. Así mismo, un estudio reciente reveló que el DON puede alterar las funciones cerebrales y dirigirse directamente al cerebro, causando vómitos, anorexia, fiebre, disminución de la actividad locomotora y aislamiento social.
Fuente: Science&Solutions
