Micotoxinas – Una amenaza invisible para la salud y productividad porcina

El consumo de piensos contaminados con micotoxinas conlleva importantes riesgos para la salud y productividad porcina.

Entre ellas se encuentran las “micotoxinas enmascaradas”, que son difíciles de evaluar mediante técnicas analíticas convencionales, pudiendo pasar desapercibidas en la evaluación rutinaria de los piensos, y las “micotoxinas emergentes”, que no están reguladas legislativamente y que no suelen incluirse en los análisis rutinarios, son una preocupación creciente.

Numerosas micotoxinas, que son metabolitos secundarios de los hongos, afectan a los granos utilizados en la elaboración de piensos para porcino en todo el mundo. Las especies fúngicas productoras de micotoxinas más importantes pertenecen a los géneros¹:

MICOTOXINAS – TRIPLE AMENAZA

MICOTOXINAS REGULADAS

Determinadas micotoxinas son consideradas extremadamente relevantes por sus efectos perjudiciales sobre la salud y productividad porcina. Concretamente, se encuadran en este grupo:

Las aflatoxinas (AFs) B1, B2, G1 y G2 (AFB1, AFB2, AFG1 y AFG2).
El deoxinivalenol (DON).
La zearalenona (ZEN).
Las fumonisinas (FBs; FB1, FB2 y FB3).
La ocratoxina A (OTA).

Otras micotoxinas, como la toxina T-2, el nivalenol o los alcaloides ergóticos (o alcaloides del cornezuelo de centeno), se han observado en varios casos en regiones geográficas concretas².

Un estudio realizado durante un periodo de 10 años con muestras procedentes de 100 países reveló que DON, FBs y ZEN eran las micotoxinas más prevalentes3. Este estudio puso de manifiesto que: La contaminación de los granos por micotoxinas es un fenómeno mundial, observándose además que las muestras finales de piensos muestran niveles significativos de contaminación. La mayoría de las muestras presentaban niveles de contaminación inferiores a los niveles máximos fijados por la UE. El cambio climático puede aumentar la gravedad del fenómeno de la contaminación de los granos por micotoxinas. La exposición simultánea a más de una micotoxina en los granos es la “regla” y no la “excepción”.

MICOTOXINAS ENMASCARADAS

Las micotoxinas enmascaradas son metabolitos de fase II modificados biológicamente y formados por los mecanismos de defensa de las plantas.

El término “micotoxina modificada” abarca [registrados]todas las formas derivadas de las micotoxinas, independientemente de su origen, incluidos los compuestos formados por reacciones a lo largo del procesamiento, por microorganismos o por el metabolismo de las plantas.

Estas micotoxinas son difíciles de evaluar mediante técnicas analíticas convencionales, pudiendo “pasar desapercibidas” en la evaluación rutinaria de los piensos.

Algunas de las micotoxinas modificadas más comunes son:

DON-3-glucósido (D3G), DON (DON3S) y DON (DON15S), 3-ADON y 15-ADON.
ZEN-16-glucósido (ZEN-16G), ZEN- 14G, ZEN-14-sulfato.

MICOTOXINAS EMERGENTES

Las “micotoxinas emergentes”, descritas por primera vez en 2008⁴, son aquellas que no están reguladas legislativamente y que no suelen incluirse en los análisis rutinarios.

Los principales representantes de esta categoría son:

Las enniatinas (ENN).
La beauvericina (BEA).
La moniliformina (MON).
Diversos metabolitos fúngicos, como los precursores de las aflatoxinas (esterigmatocistina, averufina, etc.), alcaloides del cornezuelo del centeno y otros.

PRINCIPALES EFECTOS DE LAS MICOTOXINAS EN LA SALUD Y LA PRODUCTIVIDAD PORCINA

El consumo de piensos contaminados suele conllevar la ingestión de varias micotoxinas, ya que los granos pueden estar infectados con más de un tipo de hongo y algunas especies de hongos pueden producir más de un tipo de micotoxina. A esto se suma el hecho de que la alimentación de los cerdos se compone de mezclas de granos.

Las propiedades tóxicas de las principales micotoxinas se asocian a una gran variedad de trastornos patológicos.

AFLATOXINAS

Las aflatoxinas inhiben la transcripción de ADN a ARNm en el núcleo, reduciendo la síntesis proteica, lo que se traduce en toxicidad y muerte celular. Además, la AFB1 puede suprimir las células presentadoras de antígenos, alterando la función de las células dendríticas y reduciendo la proliferación y diferenciación de los linfocitos T.

Estas micotoxinas afectan, sobre todo, al hígado y al aparato digestivo, aunque también se ha señalado que afectan a los sistemas reproductivo e inmunitario.

En general, reducen la absorción de nutrientes y la ganancia de peso, pero, además, la exposición crónica a dosis bajas provoca ictericia (aspecto pálido-amarillento del hígado) con focos hemorrágicos en el hígado y niveles variables de fibrosis y cirrosis.

El impacto que tienen las aflatoxinas sobre el hígado se debe al hecho de que este órgano tiene un papel fundamental en su detoxificación. En este sentido, las aflatoxinas pueden ser:

Metabolizadas por las enzimas del citocromo P450 del hígado a un epóxido reactivo intermedio que se vuelve más cancerígeno.
Hidroxiladas, produciéndose las aflatoxinas M1 y M2 que son menos dañinas.

La AFB1 tiene mayor toxicidad y efectos cancerígenos que otras aflatoxinas.

FUMONISINAS

Las fumonisinas se asemejan estructuralmente a la esfingosina (So) y a la esfinganina (Sa), inhibiendo competitivamente a la enzima ceramida sintasa implicada en la conversión de Sa a So y su transformación en esfingolípidos complejos.

Estas micotoxinas provocan alteraciones significativas a nivel del sistema digestivo e inmunitario de los cerdos y, en casos extremos, se puede observar edema pulmonar.

Los signos clínicos asociados a la exposición a fumonisinas pueden ser de carácter agudo, subagudo o crónico, pudiéndose observar: Edema pulmonar agudo y mortal (dosis elevadas) (Imagen 1). Hepatotoxicosis con ictericia y necrosis hepática (exposición subaguda) (Imagen 2). Alteración de la integridad de la barrera intestinal y reducción de la tasa de crecimiento (exposición crónica). Posibles alteraciones pulmonares crónicas e inmunosupresión (exposición crónica).

Los análisis laboratoriales suelen mostrar: Lesiones histológicas de edema pulmonar interlobular masivo. Apoptosis hepática y retención biliar. Aumento de los niveles séricos de AST, GGT, bilirrubina y colesterol. Fusión y atrofia de las vellosidades intestinales (Imagen 3), lo que reduce la capacidad de absorción de nutrientes.

ZEARALENONA

La zearalenona es reconocida por su marcado tropismo hacia el sistema reproductor.

Atraviesa las membranas celulares (p. ej. células uterinas), uniéndose a los receptores citosólicos de E2 (estradiol 17b) y formando un complejo receptor ZEN-E2 (ZEN-E2R). Este complejo pasa al núcleo celular y se une a los receptores nucleares específicos de E2, lo que impide la formación del complejo hormona-receptor.

Como consecuencia, se produce la activación del gen responsable de la síntesis de ARNm (generalmente estimulada por E2), aumentando la actividad de la ARN polimerasa y de la síntesis de proteínas uterinas inducidas por estrógenos, lo que se traduce en efectos anabólicos y reproductores similares a los inducidos por estrógenos.

Los efectos estrogénicos se manifiestan en la forma de: Pseudogestación. Reducción de la fertilidad. Síndrome de hiperestrogenismo. Reducción del tamaño de las camadas. Aumento del intervalo destete-celo (IDC).

La especie porcina es muy sensible a la ZEN y la toxina parental se metaboliza, principalmente, a α-zearalenol (α-ZEL) en esta especie, presentando este metabolito una mayor potencia estrogénica que la ZEN.

Las cerdas prepúberes parecen ser un grupo de edad muy sensible a los efectos de la toxina.

OCRATOXINA A

La ocratoxina A es una potente inhibidora de la síntesis proteica con propiedades nefrotóxicas, carcinogénicas, teratogénicas, inmunotóxicas y, posiblemente, neurotóxicas.

La ocratoxicosis aguda se caracteriza por la afectación renal (nefropatía), mientras que en los casos de ocratoxicosis crónica los primeros signos se presentan en forma de reducción del consumo de pienso y de ganancia de peso, observándose deshidratación, diarrea, poliuria y polidipsia.

DEOXINIVALENOL

El deoxinivalenol se une a la subunidad ribosómica 60S, inhibiendo la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos, desencadenando un estrés ribotóxico que conduce a la activación de quinasas, MAPKs y sus vías de señalización.

La exposición a esta micotoxina se asocia con alteraciones digestivas, inmunitarias y reproductivas, siendo frecuente la observación de vómitos y severa afectación de la función epitelial intestinal.

El cerdo se considera la especie más sensible a la exposición al DON⁵.

A nivel intestinal se produce un deterioro de la integridad y función de la barrera intestinal, lo que se traduce en una menor capacidad de absorción de nutrientes, así como una alteración de la respuesta inmunitaria intestinal local, desencadenando y potenciando los fenómenos inflamatorios.

Por ello, los principales signos de toxicosis por DON son de tipo gastrointestinal, observándose:

Malestar abdominal.
Diarrea que podría estar asociada a la inhibición de la actividad del transportador dependiente de sodio-glucosa (SGLT-1).
Vómitos.
Anorexia.
Reducción de la ganancia de peso.

Los efectos del DON sobre la función reproductiva se han evidenciado en diferentes estudios y se ha señalado que se originan en las alteraciones en la maduración de los ovocitos y del desarrollo embrionario, junto con la disminución de la ingesta de alimentos.

Además, se ha observado que:

El DON tiene efectos directos dosis-dependientes sobre la esteroidogénesis y la proliferación de células de la granulosa, afectando a la función ovárica y, en consecuencia, al rendimiento reproductivo en cerdos.

Los ovocitos de cerdas jóvenes son más sensibles que los de cerdas cuando se exponen a DON durante la maduración in vitro.

La exposición a corto plazo a dosis relativamente altas de DON (3 y 5,5 mg/kg pienso) puede perjudicar la reproducción y el desarrollo fetal en animales.

DON + ZEN EN VERRACOS

Recientemente, en un estudio in vitro se ha demostrado que los niveles umbral de DON y ZEN (50,6 μM y 62,8 μM para DON y ZEN, respectivamente) pueden causar un deterioro significativo de la motilidad espermática y afectar a los parámetros morfológicos y de viabilidad del semen de verraco.

En este caso, DON y ZEN demostraron tener efectos tóxicos individuales y combinados sobre el semen de verraco in vitro⁷.

TOXINA T-2

La toxina T-2 interactúa con la peptidil transferasa de la subunidad ribosómica 60S, inhibiendo la síntesis proteica, de ARN y de ADN, induciendo apoptosis y necrosis en algunos tipos celulares, así como peroxidación lipídica, con la consiguiente alteración de la integridad de la membrana celular.

El sistema inmunitario es una de las principales dianas de la toxina T-2, atribuyéndosele una actividad inmunomoduladora dual: estimulación a dosis bajas e inhibición a dosis altas.

Interfiere con la maduración de las células presentadoras de antígenos, alterando los niveles de anticuerpos de proliferación linfocitaria, lo que conduce a una mayor susceptibilidad a las enfermedades infecciosas.

Otros hallazgos relacionados con la exposición a toxina T-2 son:

Necrosis y ulceración en el tracto digestivo.
Anorexia.
Leucopenia.
Inhibición de la eritropoyesis.
Efectos reproductivos y teratogénicos: alteración del citoesqueleto de los ovocitos porcinos y efectos inhibitorios sobre la producción de esteroides inducida por IGF-I y FSH en las células de la granulosa.

RETOS DE FUTURO PARA HACER FRENTE A LA AMENAZA DE LAS MICOTOXINAS EN LAS EXPLOTACIONES PORCINAS

La amenaza de las micotoxinas en la alimentación porcina sigue siendo un problema mundial que podría intensificarse debido al fenómeno del calentamiento global.

Teniendo en cuenta la gran variabilidad en los efectos de las micotoxinas, el problema es bastante complejo, existiendo muchos retos de futuro en este campo de investigación.

Las micotoxinas afectan a la salud, la función reproductiva y el rendimiento del ganado porcino, con importantes repercusiones económicas para el ganadero, debiendo prestarse especial atención a los signos clínicos vagos a largo plazo, así como a los signos relacionados con alteraciones recientes de la alimentación.

Dada la alta probabilidad de exposición a varias micotoxinas simultáneamente, los estudios destinados a identificar e interpretar sus complejas interacciones (efectos sinérgicos, aditivos o antagónicos) in vivo es fundamental.

La exploración de los mecanismos de acción de las micotoxinas a nivel molecular y celular, así como la investigación de nuevos biomarcadores de exposición son algunos de los retos futuros en el campo del diagnóstico de la micotoxicosis en el ganado porcino. Además, las nuevas estrategias de detoxificación y el desarrollo de productos capaces de inducir la biotransformación de las micotoxinas en formas no tóxicas serán de gran ayuda en el campo de la prevención y el control de la micotoxicosis desde un enfoque más personalizado.

BIBLIOGRAFÍA

1. Steyn, P.S. The biosynthesis of mycotoxins. Review de Medecine Veterinaire 1998, 149, 469–478.

2. Streit, E.; Schatzmayr, G.; Tassis, P.; Tzika, E.; Marin, D.; Taranu, I.; Tabuc, C.; Nicolau, A.; Aprodu, I.; Puel, O.; Oswald, I.P. Current Situation of Mycotoxin Contamination and Cooccurrence in Animal Feed Focus on Europe. Toxins 2012, 4, 788-809.

3. Gruber-Dorninger C, Jenkins T, Schatzmayr G. Global Mycotoxin Occurrence in Feed: A Ten-Year Survey. Toxins. 2019;11:375.

4. Jestoi, M. Emerging Fusarium mycotoxins fusaproliferin, beauvericin, enniatins, and moniliformin − a review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2008, 48, 21−49.

5. EFSA (European Food Safety Authority). Opinion of the Scientific Panel on Contaminants in the Food Chain [CONTAM] related to Deoxynivalenol (DON) as undesirable substance in animal feed. The EFSA Journal 2004;73, 1-42.

6. Alassane-Kpembi I, Kolf-Clauw M, Gauthier T, Abrami R, Abiola F a, Oswald IP, et al. New insights into mycotoxin mixtures: The toxicity of low doses of Type B trichothecenes on intestinal epithelial cells is synergistic. Toxicol Appl Pharmacol 2013;272:191–8. doi:10.1016/j.taap.2013.05.023.

7. Tassis, P.D.; Tsakmakidis, I.A.; Nagl, V.; Reisinger, N.; Tzika, E.; Gruber-Dorninger, C.; Michos, I.; Mittas, N.; Basioura, A.; Schatzmayr, D. Individual and Combined In Vitro Effects of Deoxynivalenol and Zearalenone on Boar Semen. Toxins 2020, 12, 495.

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