La línea Mastersorb® se compone de ingredientes que actúan juntos para prevenir la absorción de micotoxinas y toxinas bacterianas en el organismo animal mejorando también la salud

hepática y regulando la función inmune. Mastersorb® Gold - una combinación de aluminosilicatos, paredes celulares de levadura y compuestos �togénicos - tiene la composición más e�caz

en lo que respecta a la prevención de los daños causados no sólo por micotoxinas, sino también por toxinas bacterianas – una amenaza oculta y no tan bien conocida. Por tanto contribuyendo

con el bienestar animal y la rentabilidad de la operación!

Mastersorb® - Mastering toxins.

www.ew-nutrition.com

Mastersorb: previniendo los daños causados

por mictoxinas y toxinas bacterianas

Contribuyendo al bienestar, salud y desarrollo de sus animales.

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MICOTOXINAS EN EL TRACTO GASTROINTESTINAL

Marisabel Caballero -Product Manager Mastersorb®

El tracto gastrointestinal es la primera barrera fisiológica para cualquier sustancia nociva existente en el alimento. De allí que toda la carga de micotoxinas está directamente en contacto con el epitelio del mismo, exponiéndose a sus efectos, incluso si se encuentran a bajas concentraciones.

Además, el tracto gastrointestinal posee un ambiente complejo en el que factores que van desde cambios de pH hasta microbiota interactúan con las micotoxinas pudiendo influir sobre sus efectos.

INTERACCIONES PELIGROSAS

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35nutriNews Septiembre - Octubre 2015 | Micotoxinas en tracto gastrointestinal

El epitelio intestinal está formado por una sola capa de células que recubren el lumen intestinal, la cual posee dos funciones conflictivas.

Por un lado el epitelio debe ser lo suficiente permeable para permitir la absorción de nutrientes y por otro lado, constituye una importante barrera con el ambiente externo ya que impide el paso de sustancias nocivas, incluyendo virus, microorganismos y toxinas.

Dentro del epitelio intestinal hay varios tipos de células altamente especializadas, dedicadas a la regeneración epitelial, la absorción de nutrientes, la defensa innata, el transporte de inmunoglobulinas y la vigilancia inmunológica.

La función de barrera selectiva es mantenida gracias a la formación de redes complejas de proteínas que enlazan las células adyacentes y sellan el espacio intercelular.

Estas uniones están mediadas por cadherinas como en el caso de las desmosomas y uniones adherentes (zonula adherens) o por claudinas y ocludinas, que permiten el transporte paracelular como en el caso de las uniones estrechas (zonula occludens).

Adicionalmente el epitelio intestinal está recubierto de moco, producido por las células caliciformes el cual aísla su superficie evitando la adhesión de patógenos a los enterocitos.

El primer contacto de cualquier contaminante que se encuentre en el alimento, como es el caso de las micotoxinas, es con el epitelio intestinal, ya que constituye un tejido/barrera que está totalmente expuesto después de ser ingeridas.

La mayor parte de las micotoxinas son absorbidas en la parte proximal del tracto gastrointestinal; esta absorción puede ser alta, como en el caso de las aflatoxinas (~80%), o muy limitada, como con la fumonisina (<1%), tal como se muestra en la tabla 1. Consecuentemente, una parte sustancial de las toxinas no absorbidas permanece dentro del lumen del tracto gastrointestinal.

Una parte de estas micotoxinas encontradas en el lumen intestinal puede ser transformada a compuestos menos tóxicos mediante la acción de algunas bacterias, esta acción tiene lugar predo-minantemente en el intestino grueso y por lo tanto NO proporciona desintoxica-ción antes de la absorción.

Por otra parte, las micotoxinas absorbidas pueden reingresar al intestino a través del epitelio intestinal o de la circulación entero hepática, lo cual incrementa su exposición en el tracto gastrointestinal.

El epitelio intestinal Micotoxinas

Tabla 1. Tasa y sitios de absorción de diferentes

micotoxinasAdaptado de Grenier y

Appelgate, 2013; Biehl et al,

1993; Devreese et al, 2015

Tasa de Absorción en aves

Tasa de Absorción en cerdos

AFLATOXINA

Absorción en duodeno/ yeyuno

Sujeta a circulación entero-hepática

~80%

~80%

OCRATOXINA

Absorción en yeyuno

Sujeta a circulación entero-hepática y a

biotransformación en el intestino grueso

~60%

~40%

ZEARALENONA

Intestino delgado e intestino grueso

Sujeta a circulación entero-hepática

~10%

~80%

FUMONISINA

Absorción en duodeno/ yeyuno

Sujeta a circulación entero-hepática

menos de5%

menos de1%

DON

Absorción en duodeno/ yeyuno

Sujeta a circulación entero-hepática y a

biotransformación en el intestino grueso

hasta60%

hasta20%

Las micotoxinas absorbidas pueden reingresar al intestino a través del epitelio intestinal o de la circulación entero hepática incrementando su exposición en el tracto gastrointestinal

Alfatoxina ~80%DON hasta 20%

Fumonisina menos de 1%Ocratoxina ~40%

Zearalenona ~80%

Sistema digestivo del cerdo con diferentes niveles de absorción según la zona del

intestino y el tipo de micotoxina

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36 37nutriNews Septiembre - Octubre 2015 | Micotoxinas en tracto gastrointestinal nutriNews Septiembre - Octubre 2015 | Micotoxinas en tracto gastrointestinal

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Es importante destacar que los desafíos de micotoxinas necesarias para provocar este daño son inferiores a los niveles declarados como seguros por el organismo de Seguridad Alimenticia de la Unión Europea (EFSA). A continuación se describen algunos de estos efectos.

ALTERACIÓN DE LA FUNCIÓN Y MORFOLOGÍA DE LA BARRERA INTESTINAL

ALTERACIÓN DE LA FUNCIÓN INMUNE A NIVEL INTESTINAL

Varios estudios indican que micotoxinas como aflatoxina B1, DON, fumonisina B1, ocratoxina A y T2, son capaces de aumentar la permeabilidad del epitelio intestinal de aves y/o cerdos.

El mecanismo más común es la inhibición de la síntesis de proteína, que repercute en el crecimiento celular y disminuye la resistencia eléctrica transepitelial (la TEER es una medida basada en la resistencia que oponen las células a la corriente eléctrica para valorar su grado de integridad, puesto que las células completas la dejan pasar con más dificultad).

Como consecuencia hay un incremento en el paso de elementos no deseados al torrente sanguíneo tal como bacterias, virus y toxinas; y la susceptibilidad a enfermedades infecciosas entéricas se ve aumentada. Paradójicamente, el daño que las micotoxinas efectúan a esta barrera, da lugar a una mayor absorción de ellas mismas.

Asimismo, micotoxinas como DON Fumonisina y T2, mediante los mecanismos de inducción a la apoptosis, alteración en la producción de mensajeros químicos, incremento del estrés oxidativo y disminución de la síntesis de proteína, inducen una

reducción en la tasa de proliferación y diferenciación celular en el epitelio intestinal de aves y cerdos.

Esto causa una disminución en la altura y la superficie de las vellosidades intestinales y una reducción en la absorción de nutrientes.

También algunos transportadores de nutrientes son inhibidos por la acción de las micotoxinas, por ejemplo DON y T-2 influyen en el transporte de glucosa de manera negativa. //

El intestino es un sitio inmunológico muy activo, donde varios mecanismos inmuno-re-guladores defienden simultáneamente al organismo de agentes nocivos.

El sistema inmune innato del intestino juega un papel vital en el mantenimiento de la integridad intestinal, y el sistema inmune adaptativo asegura el equilibrio entre la tolerancia a un antígeno determinado y la respuesta inmune.

Las células inmunes son afectadas por las micotoxinas mediante la iniciación de la apoptosis, la inhibición o estimulación de citoquinas y la inducción del estrés oxidativo.

Se han realizado estudios que comprueban que aflatoxina, DON, fumonisina, T2, y Zearalenona interactúan con el sistema inmune intestinal, incrementando la susceptibilidad a infecciones virales y bacterianas, y extendiendo a la vez la transmisión horizontal de

patógenos por medio del aumento en la eliminación fecal de los mismos. La integridad y función de la barrera intestinal juegan un rol vital en la productividad de los animales; los estudios citados han utilizado dosis de micotoxinas realistas inferiores a los máximos recomendados por la EFSA, con las que ya se observan alteraciones que pueden repercutir en la salud, bienestar y productividad de los animales. //

Existe una interacción significativa entre las micotoxinas y el epitelio intestinal, esta interacción está dominada por los siguientes mecanismos de acción de las micotoxinas (Fig 1):

Las consecuencias del daño que las micotoxinas causan en las células del tracto gastrointesti-nal van desde la alteración de las funciones intestinales hasta el paso al torrente sanguíneo de antígenos (virus, bacterias, toxinas) capaces de crear una respuesta inflamatoria o un trastorno patogénico en los animales.

Disminución en la síntesis de proteína

Tiene un efecto directo sobre la proliferación celular y una influencia negativa en la altura de las microvellosidades intestinales y la regeneración y diferenciación del tejido - las células de epitelio se renuevan cada cuatro o cinco días.

Incremento del estrés oxidativo a nivel celular

Lo que provoca daño en las membranas celulares debido a la peroxidación de lípidos, afectando también a los microorganismos comensales (microbiota intestinal).

Cambios en la expresión de genes y en la producción de mensajeros químicos (citoquinas)

Conlleva a una alteración en la función inmune y la proliferación celular.

Inducción a la muerte celular (apoptosis)

Altera la permeabilidad de la barrera intestinal, la respuesta inmune, la producción de mucosa y el equilibrio de la microbiota.

Inhibición de la síntesis de proteína

Inducción a Apoptosis

Inhibición a estrés oxidativo

Cambios en expresión de genes y mensajeros

químico

Alteración de la barreradel epitelio intestinal

Inhibición de la proliferación celular

Alteración del sistema inmune intestinal

Disminiución en la absorción de nutrientes

Alteración de la microbiota intestinal/

Interacción con toxinas bacterianas

MIC

OTOX

INAS

DISMINUCIÓN DEL BIENESTAR SALUD

Y RENDIMIENTO ANIMAL

Fig 1. Mecanismos de acción de las micotoxinas y sus consecuencias a nivel intestinal en animales monogástricos

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38 39nutriNews Septiembre - Octubre 2015 | Micotoxinas en tracto gastrointestinal nutriNews Septiembre - Octubre 2015 | Micotoxinas en tracto gastrointestinal

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El uso de un adsorbente que combine la acción anti-micotoxinas y anti-toxinas bacterianas es una alternativa que agrega valor en campo ante este tiempo de desafíos.

ALTERACIÓN DE LA MICROFLORA INTESTINAL

El tracto gastrointestinal contiene una comunidad diversa de bacterias, hongos, protozoos y virus, su desarrollo se inicia al nacimiento, y los microorganismos se adquieren principalmente del medio ambiente, el agua y el alimento.

Esta microbiota forma una barrera que reviste las paredes del intestino, previniendo el crecimiento de bacterias patógenas mediante el mecanismo de exclusión competitiva, y la segregación de compuestos antimicrobianos naturales, así como de ácidos grasos volátiles y ácidos orgánicos.

E. Coli y Salmonella Recientemente se han realizado estudios acerca del efecto de varias micotoxinas sobre la microbiota intestinal, algunas como DON y otros tricotecenos favorecen la colonización del intestino en cerdos por bacterias coliformes.

DON y ocratoxina A en concentraciones no citotóxicas, también inducen a una mayor invasión de Salmonella y su translocación al torrente sanguíneo y los órganos vitales en aves y cerdos.

Es sabido que fumonisina B1 puede inducir cambios en el equilibrio de los esfingolípidos a nivel celular, y las células gastrointesti-nales no están excluidas, esto hace que se modifiquen receptores bacterianos en las superficies de las células epiteliales, contribuyendo a un aumento de la población de bacterias patógenas, pues se facilita su adhesión; otra consecuencia son infecciones más prolongadas como se ha comprobado en el caso de E. coli.

Enteritis necrótica Uno de los problemas de origen bacteriano más extendido –sobre todo en avicultura- es la enteritis necrótica, causada por toxinas de Clostridium perfringens.

Hoy es más frecuente en su forma subclínica, caracterizada por daño intestinal sin incremento significativo de la mortalidad,

pero con una baja absorción de nutrientes, aparición de lesiones intestinales y reducción en el peso corporal.

Cualquier agente capaz de causar una disrupción del epitelio gastrointestinal –entre ellos micotoxinas tales como DON, T2 y ocratoxina- promueve el desarrollo de la enteritis necrótica.

La inhibición del sistema inmune intestinal potencialmente causada por micotoxinas como aflatoxina, DON, y T2 también promueve el desarrollo de esta condición.

Toxinas bacterianas El cambio en la población bacteriana, potencialmente mediado por micotoxinas, puede dar lugar a un incremento en la concentración de endotoxinas a nivel del lumen intestinal.

Las endotoxinas o lipopolisacáridos (LPS) son fragmentos de la pared celular de las bacterias Gram-negativas, liberados por estas después de su muerte, por lo tanto siempre están presentes en el intestino, incluso en animales saludables.

Las endotoxinas promueven la liberación de una serie de citoquinas que inducen una respuesta inmune aumentada, reduciendo el consumo de alimento y el rendimiento de los animales, causando inflamación, daño en los órganos vitales, sepsis, y la muerte del animal en algunos casos.

Las micotoxinas son agentes inmunosupre-sores que predisponen el animal al efecto de otros factores como bacterias patógenas y endotoxinas.

La interacción de las endotoxinas con agentes estrogénicos como zearalenona genera una inflamación crónica y desórdenes autoinmunes, ya que existen receptores de estrógeno en las células inmunes.

Un estudio realizado por K. Obremski (2014) en

tejido epitelial porcino ha demostrado que con

solo 100 μg/kg de zearalenona combinada con

una exposición a LPS se estimularon los linfocitos

Th2, que promueven una respuesta alérgica,

inhibiendo al mismo tiempo los linfocitos Th1, lo

que disminuye la resistencia a virus y tumores.

Otros estudios han concluido la existencia de

una sinergia entre DON a bajas concentraciones y

endotoxinas a nivel intestinal en la que hay una

disminución en la resistencia transepitelial en

presencia de glucosa, efecto no encontrado en

presencia solamente de DON.

Salud intestinal Las micotoxinas, aun a niveles considerados seguros por la Unión Europea, pueden comprometer diversas funciones intestinales como la absorción, permeabilidad, inmunidad y equilibrio de la microbiota, lo que resulta en una menor productividad y una pobre salud de los animales.

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545 nm OD

ENDOTOXINA MASTERSORB® GOLD

Fig 2. LPS derivados de E. Coli, cuantificación de una solucion con y una sin Mastersorb®Gold

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0,550

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Anti Alpha-toxina IgG en suero

CONTROL

Fig 3.Títulos de anticuerpos para C. Perfringens alpha toxina (IgG) en el suero de pollos de engorde a

los 21 días de edad, bajo un desafio con C. perfringens y una dieta con y una sin Mastersorb® Gold

a

b

MASTERSORB® GOLD

Mastersorb® Gold (EW-Nutrition GmbH) ha sido sometido a estudios in vitro y también in vivo para la adsorción de micotoxinas y toxinas bacterianas mostrando efectividad, tal es el caso de endotoxinas in vitro (Fig. 2).

El mismo adsorbente fue probado in vivo en pollo de engorde; las aves fueron desafiadas individualmente, de manera oral, con una solución de C. perfringens al tercer y cuarto días de vida (108 UFC).

A los 21 días se midieron anticuerpos para alfa-toxina en el suero de aves recibiendo alimento normal y alimento con adsorbente (Fig. 3).

Además de tener un menor desafío, las aves que consumieron Mastersorb® Gold presentaron mejores parámetros productivos.

Así pues, el mantenimiento de un tracto gastrointestinal sano es crucial, ya que asegura que los nutrientes son absorbidos a una tasa óptima, proporciona una protección eficaz contra patógenos a través de su propio sistema inmune, y mantiene la microflora en números y proporciones adecuadas.

Finalmente, desde una perspectiva de salud humana, la colonización intestinal en animales por cepas patógenas de E. coli y Salmonella, potenciadas por la ingestión de algunas micotoxinas, puede incrementar la transmisión vertical de agentes patógenos o acrecentar las con-centraciones de antibióticos en productos de consumo humano.

Las micotoxinas juegan un papel importante dentro del equilibrio de la salud intestinal en producción animal, los esfuerzos que se hagan para mantener niveles bajos o para promover su adsorción, evitando su contacto directo con el epitelio gastroin-testinal, se verán reflejados en una mejor salud, bienestar y productividad de los animales.

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