¿Cómo influye la fibra dietética en la salud intestinal porcina?

Tiene una microbiota (bacterias, arqueas, protistas, hongos y virus) que mantiene una homeostasis intestinal.

Tiene un sistema inmunitario, tanto innato como adaptativo, compuesto por células hematopoyéticas (macrófagos, células dendríticas y linfocitos T) y células no hematopoyéticas (células epiteliales, células de Paneth¹ y células globet⁶) que mantienen un equilibrado ambiente intestinal².

El intestino debe ser estudiado y tenido en cuenta desde un punto de vista holístico como puede observarse en la Figura 1

El mucus intestinal, las células intestinales epiteliales, el tejido linfoide y la microbiota interaccionan formando un frágil y dinámico equilibrio crítico para una eficiente absorción y funcionalidad digestiva.

Fibra dietética: una aliada valiosa para la salud y funcionalidad intestinal

La fibra dietética es el conjunto de carbohidratos que no pueden ser digeridos por las enzimas digestivas y químicamente puede ser definida como la suma de los polisacáridos no amiláceos y la lignina. Hoffman en 2013¹, caracterizó la composición de los carbohidratos de una dieta según la Figura 2.

FIBRA DIETÉTICA SOLUBLE

La fibra dietética soluble es fermentada rápidamente por la microbiota del tramo final del intestino delgado y la porción proximal del intestino grueso:

Incrementando la viscosidad.

Reduciendo el tránsito intestinal.

Disminuyendo el consumo debido a su efecto saciante.

FIBRA DIETÉTICA INSOLUBLE

La fibra dietética insoluble atraviesa el intestino sin ser casi digerida, aumentando el tránsito intestinal dependiendo de su tamaño por lo que incrementa el volumen fecal y solo una mínima parte es fermentada, ya que los cerdos carecen de las enzimas necesarias para ello.

Efectos de la fibra dietética sobre la inmunidad y homeostasis intestinal

Los efectos inmunomoduladores de la fibra dietética sobre la salud intestinal y salud de los cerdos se están estudiando debido a su complejidad, pero es posible que algunos componentes de la fibra dietética, como los oligosacáridos y fibra soluble, actúen directa o indirectamente de forma similar a los promotores del crecimiento.

La microbiota fermenta los componentes de la fibra soluble en la parte distal del intestino delgado y en la porción proximal del intestino grueso, dando lugar a la formación de ácidos grasos de cadena corta (SCFA por sus siglas en inglés), ácidos grasos de cadenas ramificadas (BCFA, por sus siglas en inglés), lactato, aminas, indol, compuestos fenólicos y gases como el hidrógeno, dióxido de carbono y metano⁴.

Beneficios de los SCFA

La producción de SCFA en el intestino, concretamente de ácido butírico, mejora:

La salud intestinal al crear un ambiente anaerobio.

El sistema inmunitario de los cerdos.

La función de la barrera intestinal, estimulando la diferenciación de las células caliciformes y la producción de mucina.

Refuerzo de la inmunidad

Los SCFA promueven la diferenciación y la función de las células T reguladoras (células Treg) del colon que mantienen la homeostasis al inhibir el factor regulador de su función e incrementar la producción de IL-10 que previene la inflamación, aunque a veces esta inflamación puede ayudar en el proceso de lucha contra bacterias patógenas.

Fuente de energía

La energía que los SCFA proporcionan a los enterocitos es esencial para su correcto funcionamiento.

Los SCFA favorecen la proliferación del epitelio de la mucosa intestinal, así como la altura de las vellosidades intestinales.

El epitelio de la mucosa intestinal regula los intercambios de nutrientes, se encarga de las secreciones intestinales ricas en enzimas digestivas e influye en la capacidad de adhesión de las bacterias al intestino.

Prevención de disbiosis

En caso de producirse una disbiosis, se pierde la homeostasis debido a que la microbiota facultativamente anaerobia, como Proteobacteria (E. coli y Salmonella), se desarrolla a expensas de las bacterias productoras de butirato sensibles al oxígeno.

Propiedades antinutritivas

La fibra dietética, sobre todo la insoluble, incrementa las pérdidas endógenas a través del epitelio de descamación, mucus y productos de secreción, disminuyendo la cantidad de energía y nutrientes disponibles para ser absorbidos y, por ello, se ha considerado como un factor antinutritivo.

Atrofia de las vellosidades intestinales

La incorporación de fibra dietética soluble incrementa la viscosidad de la dieta (dependiendo del tipo de fibra), lo que puede incrementar la atrofia de las vellosidades intestinales.

La disminución de la velocidad del tránsito intestinal causado por el incremento de viscosidad hace que proliferen determinadas bacterias, alterando el equilibrio de la microbiota.

Bibliografía

1. Las células de Paneth son un tipo de células del epitelio del intestino delgado con funciones protectoras fundamentalmente. Se localizan en las criptas de Lieberkühn. Contienen gránulos con compuestos antimicrobianos y otros compuestos reguladores de la inmunidad para el mantenimiento de la barrera gastrointestinal.

2. Conway P. Function and regulation of the gastrointestinal microbiota of the pig. In: Souffrant W, Hagemeister H, editors. Proceedings of the VIth International Symposium on Digestive Physiology in Pigs. Dummerstof (1994). p. 231–40.

Montagne L, Pluske J, Hampson D. A review of interactions between dietary fibre and the intestinal mucosa, and their consequences on digestive health in young non-ruminant animals. Anim Feed Sci Technol. (2003) 108:95–117. Jha R, Fouhse JM, Tiwari UP, Li L, y Willing BP. 2019. «Dietary Fiber and Intestinal Health of Monogastric Animals». Frontiers in Veterinary Science 6.

3. Hoffman, Rhonda M. 2013. «8 – Carbohydrates». In Equine Applied and Clinical Nutrition, edited by Raymond J. Geor, Patricia A. Harris, and Manfred Coenen, 156-67.

4. Jha R, Berrocoso JFD. Dietary fiber and protein fermentation in the intestine of swine and their interactive effects on gut health and on the environment: a review. Anim Feed Sci Technol. (2016) 212:18–26

5. Wrzosek L, Miquel S, Noordine ML, Bouet S, Chevalier-Curt MJ, Robert V, et al. Bacteroides thetaiotaomicron and Faecalibacterium prausnitzii influence the production of mucus glycans and the development of goblet cells in the colonic epithelium of a gnotobiotic model rodent. BMC Biol. (2013) 11:61

6. Las células caliciformes o células goblet, son células epiteliales especializadas o “glándulas unicelulares” secretoras de mucus, presentes en los revestimientos epiteliales de las mucosas de las vías respiratorias y el aparato digestivo. Las células caliciformes también secretan proteínas antimicrobianas, quimiocinas y citocinas que demuestran funciones en la inmunidad innata, más allá del mantenimiento de una barrera. La mucina es un mucopolisacárido, un material normalmente traslúcido y viscoso que se disuelve en agua para formar el moco. El moco protege a los enterocitos actuando como una barrera física frente a bacterias y otros patógenos como los parásitos intestinales. Contiene también grandes cantidades de anticuerpos como inmunoglubulina A (IgA) capaz de atrapar bacterias invasoras (https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_caliciforme)

7. Las células Treg son linfocitos T que regulan o suprimen a otras células del sistema inmunitario. Las células Treg controlan las respuestas inmunitarias de partículas extrañas o propias (los antígenos) y ayudan a prevenir enfermedades autoinmunes. Existen dos tipos principales: las producidas en el timo (Tregs “naturales” – nTreg o Tregs del timo, tTreg) o aquellas que se diferencian a partir de células T activadas en la periferia o en cultivos celulares (Tregs “adaptativas o inducidas” – iTreg). (http:// inmunologia.eu/celulas-inmunologia-en-un-mordisco/celulas-t-reguladoras-tregs)

8. Soto, Jose A, Mike D Tokach, Steve S Dritz, Márcio A D Gonçalves, Jason C Woodworth, Joel M DeRouchey, Robert D Goodband, Mariana B Menegat, y Fangzhou Wu. 2019. «Regression analysis to predict the impact of dietary neutral detergent fiber on carcass yield in swine1». Translational Animal Science 3 (4): 1270-74.