En la primera y segunda parte de esta revisión se abordó el papel de los macronutrientes y de las vitaminas en el correcto funcionamiento de la respuesta inmunitaria del ganado porcino.
A continuación analizaremos cuál es la función de los microminerales de la dieta en dicha respuesta.
¿QUÉ SON LOS MICROMINERALES?
Los microminerales son elementos esenciales y específicos que forman parte de la estructura de numerosas moléculas.
- Estos compuestos se encuentran en los tejidos del organismo en proporciones variables y participan en multitud de procesos biológicos, entre los que se encuentran la función inmunitaria, y por ello, son esenciales para la promoción y restablecimiento de la salud en ganado porcino.
SELENIO
La ingesta adecuada de selenio (Se) es crucial para poder desarrollar una respuesta inmunitaria eficaz, ya que es necesario para la función de varias enzimas conocidas como selenoproteínas.
Las glutatión peroxidasas (GPx) [registrados]son selenoproteínas que actúan como reguladores redox y como antioxidantes celulares, tranformando las especies potencialmente dañinas de oxígeno reactivo (ROS) -como el peróxido de hidrógeno y los hidroperóxidos lipídicos- en compuestos inocuos como agua y alcoholes (Gladyshev, 2006). Estas funciones tendrán implicaciones directas en la función inmune.
Figura 1. La glutatión peroxidasa (GPx) es una selenoproteína que protege a las células de la acción oxidante del peróido de hidrógeno , al descomponerlas en sustancias inocuas como agua y alcohol.
DEFICIENCIA DE SELENIO
La deficiencia de selenio afecta a la inmunidad innata y adaptativa (Arthur y col., 2003; McKenzie y col., 2006), con repercusiones negativas sobre la inmunidad humoral -producción de anticuerpos- y celular (Spallholz y col, 1990).
SUPLEMENTACIÓN DE SELENIO
Ren y col. (2012), en sus estudios con esplenocitos porcinos –células del bazo con un importante papel en la función inmunitaria-, concluyeron que el selenio promueve la expresión génica de la glutatión peroxidasa y de la tiorredoxin reductasa, y aumenta la capacidad antioxidante en los esplenocitos, favoreciendo la activación de los linfocitos T.
Por otro lado, investigaciones básicas sugieren que el selenio también desempeña un papel en la regulación de la producción de citoquinas y eicosanoides que intervienen la respuesta inmunitaria (Huang y col., 2012).
ZINC
El zinc (Zn) es un elemento indispensable para el correcto desarrollo y la función de las células implicadas en la inmunidad innata y adaptativa (Prasad, 2005), y es un cofactor esencial de las proteínas antioxidantes y las enzimas reparadoras del ADN (Berg, 1990; Webster et al., 2001).
¿CUÁLES SON LAS FUNCIONES DEL ZINC EN LAS CÉLULAS?
Las funciones celulares del zinc se pueden englobar en tres categorías (Cousins, 2006):
DEFICIENCIA DE ZINC
La ingesta regular de zinc es importante para mantener la integridad del sistema inmunológico, ya que este mineral no se almacena en el organismo animal y una ingesta inadecuada podría llevar a la deficiencia que puede comprometer la respuesta inmunitaria cuando ésta sea requerida (Ibs y Rink, 2004).
INMUNIDAD INNATA
La deficiencia de zinc afecta el sistema del complemento, la citotoxicidad de las células “natural killer”, la actividad fagocitaria de los neutrófilos y los macrófagos y en general la capacidad antimicrobiana de las células inmunitarias frente a patógenos invasores (Allen y col., 1983; Kruse-Jarres, 1989; Ibs y Rink, 2003).
INMUNIDAD ADAPTATIVA
Una deficiencia de zinc también podría afectar a la función inmunitaria adaptativa, particularmente al número y función de los linfocitos (Shankar y Prasad, 1998), siendo los linfocitos T especialmente vulnerables a la deficiencia de este mineral (Bonaventura y col., 2015).
La deficiencia de zinc provoca atrofia tímica, lo que deriva en un bajo número de linfocitos T, y genera un desequilibrio en los distintos tipos de linfocitos T “helpers”, con una tendencia hacia los Th2.
Además, la deficiencia de zinc altera la producción de citoquinas, contribuyendo al desarrollo de estrés oxidativo y de procesos inflamatorios (Prasad y col., 2007; , Bao y col, 2010; Foster y Samman, 2012).
Figura 2. La deficiencia de Zinc produce una atrofia del timo, Bao y col, 2010; Foster y Samman, 2012), provocando un desequilibrio entre los linfocitos Th1 y Th2, con un mayor predominio de estos últimos.
EFECTOS DEL ZN EN LA DIETA
Hu y col (2014) indicaron que los efectos protectores del ZnO (Óxido de Zinc) sobre la integridad intestinal en lechones destetados están estrechamente relacionados con la disminución de la expresión de genes asociados con la inflamación del epitelio.
La forma de administración del zinc en la dieta influye en su impacto sobre la respuesta inmune.
Piñeiro y col. (2013), al comparar la suplementación con óxido de zinc convencional (3.000 ppm) con la adición de óxido de zinc potenciado en la dieta de destete de lechones (150 ppm) mejoró significativamente:
- Ganancia Media Diaria (GMD) durante el período de transición: 424 vs 359 g/d
- Peso vivo final: 17.9 vs 16.5 kg
- Índice de conversión (IC): 1.44 vs 1.77
En el mismo experimento, se comprobó que la concentración de la proteína de fase aguda inflamatoria -Pig-MAP-, a los 63 días de vida, fue significativamente inferior en los animales que habían recibido óxido de zinc potenciado en la dieta que en aquellos que habían recibido óxido de zinc convencional (Figura 3).
Figura 3. Concentración suero PigMAP (mg/ml) durante la fase starter (63 días) en cerdos alimentados con óxido de ZnO potenciado (150 ppm) u óxido de zinc (3.000 ppm).
HIERRO
El hierro (Fe) es un componente esencial de cientos de proteínas y enzimas que participan en:
- Transporte y almacenamiento de oxígeno
- Transporte de electrones y producción de energía
- Funciones antioxidantes y benéficas del pro-oxidante
- Síntesis de ADN (Beard, 2006; Wood y Ronnenberg, 2006).
El hierro es necesario para que los animales puedan desarrollar una respuesta inmunitaria efectiva frente a patógenos externos, por lo que una deficiencia de este compuesto resulta perjudicial para la misma (Doherty, 2007).
El hierro es fundamental para la diferenciación y proliferación de linfocitos T y para la producción de especies de oxígeno reactivo que favorecen la eliminación de los patógenos.
Paradójicamente, el hierro también es esencial para la replicación y supervivencia de la mayoría de los agentes infecciosos.
Una de las operaciones fundamentales en cualquier explotación porcina es la administración de hierro a los lechones por vía intramuscular, habiéndose observado también que la administración oral de este elemento tiene un efecto positivo sobre la salud de los animales (Maes y col., 2011).
SECUESTRO DE HIERRO EN FORMA DE FERRITINA COMO FORMA DE PROTECCIÓN FRENTE A INFECCIONES BACTERIANAS
Numerosos estudios revelan que durante una respuesta inflamatoria aguda, los niveles séricos de hierro disminuyen mientras que los niveles de ferritina -la proteína de almacenamiento de hierroaumentan, es decir, hay un secuestro de hierro con el fin de privar a los microorganismos de ella.
Este fenómeno es una respuesta importante del huésped a la infección (Beard, 2001; 2006; Cassat y Skaar, 2013).
COBRE
El cobre (Cu) es un componente indispensable para una serie de enzimas esenciales denominadas cuproenzimas.
Este mineral juega un papel importante en el desarrollo y mantenimiento de la función del sistema inmune, aunque su mecanismo de acción exacto aún no se conoce completamente
El cobre tiene propiedades antimicrobianas, acumulándose en zonas donde hay inflamación y desempeñando un papel importante en la respuesta inmune innata a las infecciones bacterianas (Percival, 1998).
DEFICIENCIA DE COBRE
La deficiencia de cobre conduce a neutropenia –reduccion anormal en el número de neutrófilos- (Failla y Hopkins, 1998), pudiendo aumentar la susceptibilidad a la infección.
A este respecto, Wang y col. (2011) demostraron que la administración de nanopartículas de cobre (100 mg / kg de pienso) contribuye a aumentar significativamente:
- Ganancia media diaria (GMD)
- Niveles de IgA, IgG e IgM
- Proteínas del complemento C3 y C4
Los ingredientes naturales utilizados en nutrición animal son a menudo deficientes en microminerales, por lo que su suplementación a través del corrector es ineludible.
Una nutrición óptima con niveles adecuados de determinados microminerales, como los abordados en este artículo, es necesaria para garantizar una correcta función inmunitaria, entre muchas otras funciones esenciales para el organismo animal.
En la actualidad existe un creciente interés por el estudio de la función de distintos elementos minerales en la respuesta inmunitaria, tanto en procesos infecciosos subclínicos como en procesos agudos.
El conocimiento derivado de este tipo de estudios contribuirá al desarrollo de futuras estrategias nutricionales destinadas a paliar estados sanitarios precarios en la producción porcina intensiva.
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