Presentación y Memoria porciFORUM 2022 – Guillermo Ramis

Junio de 2022. Esta fecha marca un punto final en el uso de uno de los elementos clave en el control de enfermedades digestivas en lechones durante las últimas 3 décadas, el óxido de zinc (ZnO).

Se prohíbe, sin más posibilidad de moratoria, su uso en toda la Unión Europea por cuestiones ambientales. Básicamente el zinc es un elemento muy poco abundante en la corteza terrestre, entre 75-79 ppm (Darling y Barbance, “Anexo: Abundancia de los elementos químicos en la corteza terrestre – Wikipedia”, 2022), cantidad muy pequeña si la comparamos con las 6.600 ppm de titanio, por poner un ejemplo. Esto supone una cantidad ínfima (0,012%) de la corteza terrestre (Robert, 1997).

Al usar el ZnO como preventivo en los piensos de los lechones se produce la acumulación de un elemento que, cuando está disperso no es contaminante, pero que cuando se acumula en grandes cantidades en un solo punto, contamina suelos y agua. Este es el gran inconveniente del ZnO y por eso se prohíbe su uso en la UE.

LA PREGUNTA ES… ¿CUÁNTO LO VAMOS A ECHAR DE MENOS?

Ya a principios de los 2000 tuvimos una prohibición temporal y repentina de su uso, y los viejos del lugar aún lo recuerdan con amargura. Pero desde entonces, todo ha cambiado mucho. O no…

Lo cierto es que en esta ocasión no es por sorpresa, sino que hemos tenido tiempo suficiente para buscar alternativas. En aquella primera ocasión, Reino Unido terminó registrando el ZnO como terapéutico y el resto de la UE lo registró por reconocimiento mutuo. Pero hoy esta moratoria no existe y hay que aplicar todo el conocimiento y talento a la búsqueda de alternativas asumiendo que no hay una única alternativa.

Tendremos que combinar varias estrategias y nada va a tener la relación coste/beneficio que tenía el ZnO.

¿QUÉ ES Y QUÉ HACE EL ÓXIDO DE ZINC?

El óxido de zinc es la combinación de este metal con oxígeno, dando lugar a un compuesto insoluble en agua pero que puede disociarse a pH ácido.

Este elemento empezó utilizándose a concentraciones de aditivo (250 ppm), pero hace 3 décadas que se descubrió que, si se añade en cantidades muy superiores (1.500-3.000 ppm), tiene efectos profilácticos frente a problemas colibacilares en el postdestete (Hill et al., 2001).

Mientras que las concentraciones de aditivo cubren las necesidades de zinc de los lechones, las concentraciones terapéuticas son capaces de influir en la microbiota de los lechones, controlando las poblaciones de Escherichia coli, uno de los principales caballos de batalla durante la transición.

El zinc se absorbe en función de las necesidades del organismo y prácticamente no se acumula en ningún tejido, habiéndose cifrado las necesidades mínimas de zinc lechón en 27 ppm/kg de pienso (Wedekind et al., 1994), aunque esto depende de la cantidad de calcio y fitatos que contenga el pienso, siendo éstos quelantes de los dicationes.

¿Cómo actúa el óxido de zinc?

Aparentemente, el ZnO tiene propiedades antimicrobianas, posiblemente gracias a los dicationes de Zn (Zn²⁺) liberados durante la hidrólisis del óxido, pero lo cierto es que el ZnO se retira sin que hayamos dilucidado totalmente su mecanismo de acción.

Si realmente fueran los cationes divalentes de Zn lo único efectivo de este elemento, el aporte de otras fuentes solubles de Zn divalente tendría el mismo efecto. Y no es así.

Se especula con que estos Zn²⁺ procedentes del ZnO interaccionan con ciertos trasportadores bacterianos, limitando el crecimiento de ciertas familias como Enterobacteriaceae o Lactobacillaea.

Otra teoría especula con la hipótesis de que la hidrólisis de ZnO produce Especies Reactivas del Oxígeno (ROS) y que estos óxidos, superóxidos y peróxidos destruyen las bacterias al alterar sus membranas.

También se sabe que el ZnO produce un incremento en la producción de enzimas como la superóxido dismutasa 1 o la glutatión peroxidasa que previenen al pérdida de integridad intestinal durante el destete. Evidentemente, esta mejora en la salud intestinal implica mejoras en los rendimientos productivos.

Existen estudios que demuestran que el ZnO:

Regula la secreción de péptidos del eje intestino-cerebro que estimulan la ingesta de pienso (Li et al., 2010) y esto se asocia con mayor crecimiento y mejor índice de conversión del pienso.

Reduce la secreción de iones al lumen intestinal, mejorando la resorción de agua y previniendo las diarreas, además de tener actividad inmunomoduladora. Así, niveles altos de Zn mejoran la estabilidad y diversidad de microbiota tras el destete (Starke et al., 2012) y reduce la liberación de citoquinas proinflamatorias, histamina e inhibe los mastocitos intestinales (Kim et al., 2015).

FISIOLOGÍA INTESTINAL DEL LECHÓN

El lechón recién destetado se enfrenta a numerosos desafíos. El primero es el cambio de dieta, pasando de una dieta líquida compuesta por proteína de valor biológico 100 y grasa de alta calidad contenida en la leche a una dieta sólida basada en cereales y leguminosas, en ocasiones, con algún factor antinutricional. En estas circunstancias se producen diversos efectos.

El primero es una pérdida de integridad intestinal. Las uniones paracelulares entre enterocitos se ven comprometidas, alterándose, en mayor o menor medida dependiendo de las circunstancias, la capacidad de la barrera intestinal para evitar la difusión incontrolada de virus, toxinas (como el LPS de E. coli o Salmonella), proteína sin digerir o bacterias hacia el resto del organismo. Además, se produce una activación del sistema inmunitario, transitoria pero duradera (de Groot et al., 2021).

Para terminar de complicar la situación, el lechón tiene que hacer un cambio importante en su actividad enzimática, puesto que se tiene que potenciar la actividad pepsina y disminuir hasta hacer desaparecer la actividad quimosina (fue fundamental durante la época de lactación) y activar la mayoría de las enzimas pancreáticas.

Estas condiciones hacen que el lechón sea extremadamente vulnerable a ciertas infecciones muy extendidas entre nuestros colectivos. Sin duda, una de ellas es la infección colibacilar ocasionada por lo que denominamos como bacterias metaadaptadas, dado que no hay un solo género de animales que no tenga problemas con ellas, afectando a peces, anfibios, reptiles, aves y todos los mamíferos, tanto monogástricos como rumiantes.

Estos patógenos estarán esperando las condiciones ideales para su desarrollo y todo esto ocurre durante el destete o al inicio de cebo. Además, con la posibilidad de que el mismo patógeno de lugar a distintos cuadros, lesiones y clínicos (diarrea neonatal, diarrea postdestete, Enfermedad de los Edemas).

Por otro lado, es probable que bacterias que hemos prevenido eficazmente con antibióticos, como es el caso de Streptococcus suis, se revelen como reemergentes cuando retiremos el ZnO.

La explicación nos la sugiere Ferrando y Schultsz (2016) con un modelo de translocación que explicaría cómo aprovecha esta bacteria la alteración intestinal postdestete.

TIEMPOS DE CAMBIO… ¿QUÉ PODEMOS HACER?

Desde luego, tenemos que hacer muchas cosas para evitar el efecto que tiene la retirada de ZnO de nuestros colectivos. Los grandes bloques de actuación (que no son excluyentes, sino aditivos) son:

1. NUTRICIÓN

La nutrición es uno de los ámbitos de acción más directa, pero en ningún caso el único, como se ha planteado en alguna ocasión.

Atender solo a la nutrición, como única medida efectiva y efectora de la prevención de enfermedades entéricas en ausencia de ZnO hará que la frustración de nutrólogos, veterinarios y productores llegue a niveles insospechados.

No atender a la nutrición será un gravísimo error que lastrará la efectividad de cualquier otra medida que se articule para evitar el efecto de la ausencia de ZnO.

Hablamos de medidas que incluyen:

Cambios en las formulaciones

Limitación de ciertos nutrientes

Uso de enzimas añadidas al pienso

Adición de complementos

Sanitización del pienso

Manejo de los piensos en granja

2. MANEJO

El manejo es otro de los grandes pilares que sustentará la retirada de ZnO con un control adecuado de daños. Es cierto que, tanto el ZnO como los antibióticos en muchos casos, han maquillado manejos inadecuados que ahora quedarán al descubierto y habrá que solucionar.

No me refiero al manejo de los lechones exclusivamente, ya que el manejo empieza en el mismo momento de la concepción. Todo tiene que estar encaminado a obtener lechones resilientes y capaces de lidiar con todos los cambios fisiológicos y nutricionales antes mencionados.

Desde luego, debemos considerar todos los manejos que rodean la vida de los animales desde su nacimiento hasta su muerte, tratando de tener un ENFOQUE HOLÍSTICO, no seccionado, que es lo que suele ocurrir.

3. BIOSEGURIDAD

Hoy en día, no se contempla la producción sin entender perfectamente la bioseguridad y cada vez somos más conscientes de que es un pilar fundamental de la prevención.

Pero tenemos que alejarnos del concepto excluyente de BIOSEGURIDAD EXTERNA (evitar que entren enfermedades en la granja) e incluir definitivamente el concepto de BIOSEGURIDAD INTERNA (evitar que las enfermedades se propaguen entre fases de producción o entre secciones de la granja, es decir, contención de patógenos).

Conceptos como el lavado de manos, el uso de guantes o tener ropa y calzado específicos para cada parte de la granja cobran cada vez más relevancia y demuestran ser elementos imprescindibles en esta ecuación.

4. SANIDAD

La sanidad, entendida como protocolos de prevención, tenemos claro que tiene que huir del uso innecesario de los antibióticos. Si el ZnO se retira este mes de junio, los antibióticos ya están en vía de retirada y esto llegará antes o después.

Aunque el año 2021 nos ofreció una novedad sorprendente. Ante la petición de dos comisarios europeos de aprobar una moción para prohibir el uso de antibióticos en producción animal, el Parlamento Europeo, por primera vez en la historia, hizo primar los criterios científicos frente a los políticos y rechazó la moción por amplia mayoría. Por supuesto, gracias al concurso de los veterinarios implicados en la EFSA y en las comisiones de cada estado miembro.

Por tanto, se hacen imprescindibles otros abordajes. Desde mi punto de vista, la prevención se tiene que fundamentar en dos puntos clave:

Prevención mediante vacunas, comerciales cuando existan y autovacunas cuando no haya disponibilidad de preparados comerciales.

Modificaciones de microbiota, mediante probióticos, prebióticos o simbióticos.

El uso de vacunas tiene limitaciones importantes:

Requieren tiempo para estimular una reacción inmunitaria humoral, celular o mixta, y esto es algo de lo que carecemos en el caso de las diarreas neonatales. En este caso hay que utilizar a la cerda como donadora de inmunidad maternal, pero esto a su vez requiere que haya protocolos de encalostrado y de adopciones eficaces.

Complejidad de los programas vacunales: cada vez más enfermedades tienen cabida en los programas vacunales aplicados, tanto a reproductoras como a los lechones directamente. Los programas son cada vez más completos y complejos, haciendo que el manejo sanitario, en ocasiones, sea muy gravoso para la granja. Por tanto, cada vez más, se tenderá a producir vacunas polivalentes que optimicen el manejo sanitario, sin llegar a producir una sobrecarga del sistema inmunitario.

Adecuación a la situación real de la granja: para que las vacunas sean eficaces, tienen que contener los antígenos de los patógenos que queramos prevenir. Esto parece una perogrullada, pero en muchas ocasiones no ocurre y no hay un buen diagnóstico de los patógenos presentes en el colectivo.

Por tanto, debemos considerar como parte imprescindible de la vacunación, no solo una buena conservación del preparado y una administración adecuada en tiempo y forma, sino también un diagnóstico certero de los patógenos presentes. Y a veces, no solo a nivel especie, sino también variedad, serotipo o incluso cepa. Esto resulta crítico para la eficacia de la prevención biológica.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Anexo: Abundancia de los elementos químicos en la corteza terrestre – Wikipedia, la enciclopedia libre. (2022). Consultado el 21 de febrero de 2022, https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Abundancia_de_los_elementos_qu%C3%ADmicos_n_la_corteza_terrestre

Barbalace, K. «Periodic Table of Elements». Environmental Chemistry.com. Consultado el 21 de febrero de 2022.

Darling, D. «Elements, Terrestrial Abundance». www.daviddarling.info. Archivado desde el original el 10 de abril de 2007. Consultado el 21 de febrero de 2022.

de Groot N, Fariñas F, Cabrera-Gómez CG, Pallares FJ, Ramis G. Weaning causes a prolonged but transient change in immune gene expression in the intestine of piglets. J Anim Sci. 2021 Apr 1;99(4):skab065. doi: 10.1093/jas/skab065. PMID: 33640983; PMCID: PMC8051849.

Ferrando ML, Schultsz C. A hypothetical model of host-pathogen interaction of Streptococcus suis in the gastro-intestinal tract. Gut Microbes. 2016;7(2):154-62. doi:10.1080/19490976.2016.1144008. PMID: 26900998; PMCID: PMC4856463.

Hill GM, Mahan DC, Carter SD, Cromwell GL, Ewan RC, Harrold RL, et al. Effect of pharmacological concentrations of zinc oxide with or without the inclusion of an antibacterial agent on nursery pig performance. J Anim Sci. 2001;79:934–41

Kim SJ, Kwon CH, Park BC, Lee CY, Han JH. Effects of a lipid-encapsulated zinc oxide dietary supplement, on growth parameters and intestinal morphology in weanling pigs artificially infected with enterotoxigenic Escherichia coli. J Anim Sci Technol. 2015 Jan 24;57:4. doi: 10.1186/s40781-014-0038-9. PMID: 26290724; PMCID: PMC4540299.

Li HH, Jiang XR, Wang WJ & Qiao JY (2018) Effects of Lactobacillus-acidophilus and zinc oxide on the growth performance, jejunal morphology and immune function of weaned piglet following an Escherichiacoli K88 challenge, Italian Journal of Animal Science, 17:1, 114-120, DOI: 10.1080/1828051X.2017.1344573

Robert M. Dégration de la qualité des sols: risques pour la santé et l’environment. Bull Acad Natle Med 1997; 181:21-42.

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Wedekind, K.J.; Lewis, A.J.; Giesemann, M.A. y Miller, P.S. 1994. Bioavailability of zinc from inorganic and organic sources for pigs fed corn-soybean meal diets. Journal of Animal Science, 72: 2681-2689.