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Los lechones con crecimiento intrauterino restringido o retardado -CIR o IUGR (Intrauterine Growth Restriction)- nacen con bajo peso debido a las condiciones que tuvieron dentro de su madre durante la gestación. Efectos epigenéticos Pero… ¿es solo una cuestión de bajo peso? ¿tienen más problemas que el peso estos animales? Repasemos las causas y consecuencias de […]
Los lechones con crecimiento intrauterino restringido o retardado -CIR o IUGR (Intrauterine Growth Restriction)- nacen con bajo peso debido a las condiciones que tuvieron dentro de su madre durante la gestación. Efectos epigenéticos
Pero… ¿es solo una cuestión de bajo peso? ¿tienen más problemas que el peso estos animales? Repasemos las causas y consecuencias de esta alteración. El CIR tiene diversas causas, todas ellas asociadas al ambiente intrauterino y al desarrollo de los fetos. Repasemos las que se consideran más importantes.
UNIVERSALIZACIÓN DE LAS CERDAS HIPERPROLÍFICAS Efectos epigenético
La producción porcina ha incrementado notablemente sus rendimientos reproductivos en los últimos 50 años. Las previsiones de Van der Steen et al. (2005) sobre el efecto de la implementación de herramientas genómicas en la selección de ganado porcino estimaban un incremento del 50% en el Nº de lechones nacidos vivos cada 50 años -pasando de 14 lechones en 1960 a 28 lechones en 2050.
Esta cifra ya se alcanzó en países como Dinamarca en el año 2010 (BPEX, Productive performances in selected countries, 2010) y según los datos publicados en 2014, nueve de los 15 países incluidos en el análisis de este organismo estaban destetando por encima de los 25 lechones por cerda y año (Gráfica 1).
Gráfica 1. Lechones destetados por cerda
y año en algunos de los principales países
productores de porcino.
Fuente: 2014 PIG COST OF PRODUCTION
IN SELECTED COUNTRIES AHDB Market
Intelligence
PROLIFICIDAD Efectos epigenéticos
El incremento en la prolificidad conlleva [registrados]un incremento en la mortalidad pre y postnatal durante la lactación, debido en parte a la variación en el peso al nacimiento dentro de cada camada y se caracteriza por una alta proporción de lechones con CIR -nacidos con bajo peso por camada- (Milligan et al., 2002a; Quesnel et al., 2008; Kapell et al., 2011).
Causas de variación de pesos intracamada
Características intrínsecas de la raza que influyen en el ambiente uterino
PLACENTACIÓN
Un número excesivo de lechones provoca una restricción del crecimiento intrauterino, con alteraciones permanentes en el feto -reducción en el desarrollo de la fibra muscular y disminución del peso al nacimiento-, con las consiguientes pérdidas económicas que se derivan
La placenta y el aporte de nutrientes de la cerda al lechón son la clave en la aparición de CIR, de tal modo que la formación, crecimiento y remodelación del cordón umbilical y vasos placentarios están relacionados con el tamaño de la placenta y de los fetos (Randall, 1989; Vonnahme y Ford, 2004a; Chruściel et al., 2008).
El desarrollo del cordón umbilical y la placenta es estimulado por el factor de crecimiento de endotelio vascular (VEGF/VEGF-A) y modulado por fuerzas físicas como la presión y el flujo sanguíneo:
NUTRICIÓN DE LA CERDA Efectos epigenéticos
La mayoría de los mamíferos de abasto pasan entre el 35-40% de su vida -desde la concepción hasta el sacrificio- en el útero materno, obteniendo como única fuente de alimentación la que le proporciona la placenta (Vonhamme et al., 2013). Por tanto, es crítico entender cómo la nutrición de la madre influye en la nutrición del lechón.
Sin embargo, esta teoría parece no estar tan clara ya que trabajos recientes desmienten o incluso auguran un efecto contrario (Nissen et al., 2003; Cerisuelo, 2007). Estas diferencias pueden deberse a variables como el parto de la cerda, el momento de la gestación y nivel de alimento suplementado, que influyen en el desarrollo del tejido muscular fetal
DESARROLLO MUSCULAR
La nutrición de la cerda repercute en el desarrollo fetal durante todas las etapas de la gestación. De hecho, a mitad de gestación tiene lugar la organogénesis y la formación e hiperplasia de los músculos del aparato reproductor que luego se convertirán en carne.
SUPLEMENTACIÓN
La suplementación con aminoácidos como L-arginina (Mateo et al., 2007; Wu et al., 2007), L-carnitina (Musser et al., 1999), L-prolina, glicina o L-glutamina (Wu et al., 2013a; Lin et al., 2014) podría aumentar el número de lechones nacidos vivos, mejorando su supervivencia, estado inmunitario y desarrollo de las fibras musculares (Wu, 2013; Wang et al., 2014). La adición de ácidos grasos omega-3 mejora el desarrollo del sistema nervioso central y del sistema inmune, mientras que la suplementación con ácidos grasos poliinsaturados aumenta la absorción intestinal de los lechones al destete (Gabler et al., 2007).
CONSECUENCIAS DE NACER CON CIR Efectos epigenéticos
La restricción en la disponibilidad de nutrientes obliga a los animales a priorizar el desarrollo del cerebro, dando lugar a la morfología típica de “cabeza de delfín” (Roza et al., 2008; Hales et al., 2013).
Características de los lechones CIR:
CALIDAD DE LA CANAL
La composición fibrilar del músculo es muy variable y puede verse influida por factores como el tipo de músculo, la raza, el propio individuo, el sexo, la nutrición postnatal, la temperatura ambiente y el ejercicio. Los lechones con CIR presentan menos fibras musculares, que son más pequeñas que las de los lechones más grandes (Tristán et al., 2009)
.Tener menos fibras musculares implica que para alcanzar el peso de sacrificio éstas se tienen que hipertrofiar en mayor medida que en aquellos animales con más fibras (Bérard et al., 2010), con las siguientes consecuencias sobre la calidad de las piezas cárnicas obtenidas (Lengerken et al. ,1997; Gondret et al., 2006):
SUPERVIVENCIA
La conformación de los músculos de los lechones CIR al nacimiento conlleva diferencias en la capacidad de contracción. Esto significa que la lucha por las mejores tetas de la cerda la tienen perdida de antemano, dificultando su supervivencia y crecimiento, accediendo solo a las mamas posteriores que producen calostro y leche de peor calidad (Wu et al., 2010).
EPIGENÉTICA… ¿ESTÁ RELACIONADA CON ESTE FENÓMENO? Efectos epigenéticos
La epigenética se define como aquellos cambios de fenotipo que no dependen de un cambio en la secuencia del ADN del animal, sino en la forma de expresar los genes por otros mecanismos. Estos cambios en la configuración del ADN son las marcas epigenéticas, que se producen a través de diferentes mecanismos como:
Los cambios epigenéticos se pueden relacionar con los efectos del CIR, aunque aún no existe mucho conocimiento sobre este tipo de fenómenos en porcino.
Dependiendo de la cantidad de proteína ingerida por la cerda durante la gestación, se activan en los fetos genes implicados en fenómenos epigenéticos, como los genes responsables de la metilación del ADN (DNMT1 y DNMT3).
Actualmente se considera que el impacto epigenético del ambiente de la cerda sobre el fenotipo de la camada al nacimiento tiene una duración relativamente corta con respecto a la vida de un cerdo de cebo.
No obstante, el impacto sobre el desarrollo muscular, el desarrollo intestinal y la absorción de nutrientes, el estado del sistema inmune y la susceptibilidad a enfermedades tendrán un impacto crítico sobre el rendimiento económico de los distintos fenotipos producidos (Foxcroft et al., 2009).
MIOGÉNESIS
Los cambios en la miogénesis conducen a bajos pesos al nacimiento e influyen en el crecimiento postnatal y la calidad de carne. Distintos niveles de suplementación de proteína a las cerdas durante gestación y lactación (6% frente a 12% en gestación y 7% frente a 14% en lactación) produce en los lechones una disminución en la expresión de ARNm para el gen de la miostatina (MSTN) -un factor de crecimiento que reduce la deposición de proteína-. De esta forma aumenta la capacidad de crecimiento del lechón
Sin embargo, este efecto epigenético solo se produce en los lechones y después del destete no se mantiene.
El sulforafano -inhibidor de la deacetilasa de histonas y presente en el brócoli- reprime la expresión de ARNm para MSTN, conduciendo a cambios epigenéticos permanentes influyendo en el desarrollo muscular de los lechones (Liu et al., 2011; Fan et al., 2012).
METABOLISMO
Los lechones CIR tienen alteraciones metabólicas como consecuencia de variaciones epigenéticas: La reducción en la expresión del gen GLRP1 altera la homeostasis de la glucosa plasmática. Variaciones en la expresión de distintos genes reducen el metabolismo lipídico en lechones y el trasporte de lípidos entre la cerda y el feto (Wang et al., 2016). Las nuevas investigaciones irán en la dirección de identificar todos los mecanismos epigenéticos que influyen en la aparición del crecimiento intrauterino restringido, enfocándose en encontrar elementos que induzcan marcas epigenéticas favorables y que produzcan variaciones.
Lo ideal sería poder inducir marcas epigenéticas de forma fácil a través de la nutrición, por lo que la mayoría de los estudios se centran en la nutrigenómica. Pero no dejemos de lado otros mecanismos laboratoriales, aunque estos sean más complicados y caros que el abordaje nutricional.
CONCLUSIONES
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