Eje intestino-respiratorio: el ejemplo de la estreptococia
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El eje intestino-respiratorio revela que la salud digestiva y respiratoria están estrechamente conectadas. Comprender esta relación es clave para explicar fenómenos como el aumento de estreptococia tras la retirada de colistina y para optimizar estrategias preventivas, como la vacunación frente a E. coli, que contribuyen a mejorar la salud y reducir el uso de antibióticos.
Últimamente se habla mucho del eje intestino-respiratorio o del eje microbiota-intestino-sistema nervioso. Pero, ¿a qué nos referimos cuando hablamos de esto?
Hemos pasado de considerar los distintos sistemas del cuerpo del cerdo como entes independientes, a comprender definitivamente que están conectados por muy distintas vías.
Por mucho que el sistema digestivo nos parezca que está separado del respiratorio, es imposible olvidar que están conectados por las redes vascular y linfática que permiten el intercambio activo de células y diversas sustancias. Sin ir más lejos, el intercambio gaseoso o el movimiento de nutrientes son una conexión definitiva entre ambos sistemas.
Pero no solo eso…
Hoy sabemos que la microbiota intestinal y la respiratoria están intrínsecamente relacionadas, que algunos elementos de la microbiota respiratoria están presentes ya en el momento del nacimiento y que otros se adquieren posteriormente, incluso por traslocación de la microbiota intestinal, que finalmente alcanza el aparato respiratorio. De hecho, modificaciones en la dieta pueden alterar la microbiota respiratoria.
| En este artículo exploraremos la relación entre la salud de ambos sistemas, que sin duda presentan numerosas conexiones. |
LA RELACIÓN ENTRE PATOLOGÍA DIGESTIVA Y RESPIRATORIA
IMPACTO DE LA PATOLOGÍA DIGESTIVA EN LA RESPIRATORIA
A Hipócrates de Cos, considerado padre de la medicina, se le atribuye desde hace más de 25 siglos la frase: “Todas las enfermedades comienzan en el intestino” (Πᾶσαι αἱ νόσοι ἐν τῇ κοιλίᾳ ἄρχονται), en referencia a que cualquier enfermedad empieza con alguna alteración del aparato digestivo. Esta idea nos sirve de base para comenzar a explicar dichas relaciones.
Tomemos un dato de interés. En 2017 se puso en marcha el programa voluntario REDUCE Colistina, con el objetivo de retirar la colistina de la producción porcina, dado que esta molécula se ha declarado fármaco de último recurso para los humanos. Se hizo de forma muy drástica y rápidamente, llegando a una reducción del 98,88 % del consumo de este antibiótico en 2020.
| Lo primero que podríamos haber esperado al retirar este fármaco preventivo para la colibacilosis sería una exacerbación de los problemas producidos por Escherichia coli. Sin embargo, no fue así. El primer problema que detectamos fue un incremento muy notable de los problemas de estreptococia y en el gasto de antibióticos relacionados con esta enfermedad. |
¿Qué sentido tiene esto? Tenemos dos enfoques distintos.
1. MODELO DE TRASLOCACIÓN INTESTINAL
El primero se basa en el modelo de traslocación de Ferrando et al. (2016), que postula que la pérdida de integridad intestinal favorece de forma definitiva la traslocación de Streptococcus suis.
Entre los factores que mencionan los autores están:
Postulan que la traslocación de S. suis está limitada por:
Sin embargo, existen otros factores que facilitan la adhesión de S. suis a los enterocitos, como la presencia de α-glucanos presentes en la dieta, y favorecen el crecimiento del patógeno.
La traslocación se produce de forma activa y usando las dos vías posibles: paracelular y transcelular.
| El resultado de la pérdida de integridad intestinal provocada por una infección por E. coli podría ser la aparición de estreptococia como efecto colateral, ya que el patógeno puede internalizarse mediante traslocación y alcanzar sus tejidos diana. |
2. MODELO DE INMUNOSUPRESIÓN ASOCIADA A ENFERMEDAD ENTÉRICA
Como contrapeso al modelo de Ferrando, expertos mundiales como Marcelo Gottschalk postula que el hecho de que los animales estén sufriendo una enfermedad producida por E. coli es suficiente para que S. suis aproveche la situación para producir su enfermedad (comunicación personal).
CUALQUIERA DE LOS DOS SUPUESTOS REFUERZA LA RELACIÓN QUE EXISTE ENTRE LA COLIBACILOSIS Y LA ESTREPTOCOCIA, SEA CUAL SEA LA HIPÓTESIS VERDADERA
IMPACTO DE LA PATOLOGÍA RESPIRATORIA EN LA DIGESTIVA
Esta relación es bidireccional, existiendo evidencias de que ciertas patologías respiratorias influyen en la microbiota e integridad intestinal.
Los resultados de Zhang et al. (2022) sugieren que la inflamación pulmonar causada por la infección por Mycoplasma hyorhinis puede contribuir a la disbiosis de la microbiota y a la disfunción de la barrera intestinal, y la disbiosis de la microbiota intestinal se asocia con la inflamación sistémica y el estado inmunitario intestinal.
LAS VENTAJAS DE LA VACUNACIÓN FRENTE A
E. COLI EN EL CONTROL DE LA ESTREPTOCOCIA
Una de las preguntas que surgen es: si S. suis aprovecha la situación de debilidad intestinal para producir su acción patogénica y E. coli es uno de los principales contribuyentes a la enfermedad intestinal, ¿qué efecto tendrá la vacunación frente a E. coli sobre la estreptococia?
Hay varias experiencias al respecto.
EXPERIENCIA EN BÉLGICA: IMPACTO DE LA VACUNACIÓN EN PARÁMETROS PRODUCTIVOS Y USO DE ANTIBIÓTICOS
En un estudio realizado en Bélgica, vacunando por vía oral frente a E. coli en 10 lotes consecutivos, no solo se observó una mejoría en los parámetros productivos —con una ganancia media diaria (GMD) significativamente mayor en los animales vacunados (375 g ± 15 g frente a 336 g ± 6 g) y un índice de conversión del pienso (IC) significativamente menor (1,61 kg ± 0,02 kg vs. 1,67 kg ± 0,02 kg de pienso por kg repuesto)—, sino que también se registró una reducción significativa en el uso general de antibióticos.
El uso de antimicrobianos, expresado como el número de días de tratamiento por cada 100 días en transición, fue significativamente mayor en el grupo control (69,43 ± 9,44 días) en comparación con en el grupo tratado con la vacuna (0,13 ± 0,13 días), lo que supuso una reducción de casi el 98 %.
| La prevalencia de signos clínicos relacionados con S. suis — principalmente signos nerviosos, evaluados por el veterinario— se redujo de forma muy significativa y, entre los antibióticos utilizados, la amoxicilina mostró una disminución del 91,5 % (Vangroenweghe y Boone, 2022). |
EXPERIENCIAS EN ESPAÑA: REDUCCIÓN DE ANTIBIÓTICOS Y CONTROL DE ESTREPTOCOCIA
En España se dispone de la experiencia en dos granjas con 900 y 550 cerdas, en las que se observaba diarrea a los 7 días posdestete (Sevilla, 2018). Se decidió vacunar frente a E. coli con Coliprotec® F4/F18 con un doble objetivo:
1. Reducir la prevalencia de colibacilosis.
2. Reducir el uso de antibióticos.
La segunda experiencia se llevó a cabo tras los buenos resultados de la primera, con el fin de comprobar la repetibilidad del estudio.
Nuevamente, no se registraron diferencias en la mortalidad, pero la reducción del uso de antibióticos fue del 99 % para los destinados al control de diarrea y del 50 % para los empleados en el control de estreptococia.
| La conclusión de ambas experiencias españolas es que, controlando la diarrea posdestete asociada a E. coli mediante vacunación, se obtiene una reducción colateral de otras enfermedades como la estreptococia. |
CONCLUSIONES
Empezamos a ser muy conscientes de la interrelación existente entre la salud intestinal y la salud respiratoria o sistémica.
Uno de los mejores ejemplos es la relación entre E. coli y S. suis, evidenciada por la exacerbación de las estreptococias cuando tenemos mala salud relacionada con E. coli.
Esto nos aporta, al menos, una oportunidad de prevenir los efectos de las estreptococias, sobre todo el uso de antibióticos para la prevención de esta enfermedad.
| Mediante la vacunación frente a E. coli podemos estar previniendo dos patologías y ayudando a reducir de forma muy significativa el uso de antibióticos. No olvidemos que este es un objetivo de oro en el marco de One Health. |
BIBLIOGRAFÍA
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.
Vangroenweghe, F.A.C.J.; Boone, M. Vaccination with an Escherichia coli F4/F18 Vaccine Improves Piglet Performance Combined with a Reduction in Antimicrobial Use and Secondary Infections Due to Streptococcus suis. Animals 2022, 12, 2231. https:// doi.org/10.3390/ani12172231
Zhang Y, Gan Y, Wang J, Feng Z, Zhong Z, Bao H, Xiong Q, Wang R. Dysbiosis of Gut Microbiota and Intestinal Barrier Dysfunction in Pigs with Pulmonary Inflammation Induced by Mycoplasma hyorhinis Infection. ASM Journals. 2022; 7(4). https://doi.org/10.1128/msystems.00282-22.
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