Micotoxinas. Enemigas infiltradas de la salud y la productividad porcina

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

El término “micotoxina modificada” abarca 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.

BEAUVERICINA

Los efectos tóxicos de la BEA se atribuyen a [registrados]su estructura molecular que le confiere propiedades ionóforas, actuando como transportador de iones a través de la membrana citoplasmática.

Se ha determinado que esta micotoxina puede tener efectos perjudiciales sobre el rendimiento reproductivo de los cerdos.

ENNIATINAS

Las ENN (ENNB es la más importante) se incorporan a las bicapas lipídicas de las membranas celulares actuando como poros selectivos y aumentando la permeabilidad para los cationes alcalinos.

La rápida metabolización de las ENN explica su baja toxicidad in vivo.

MONILFORMINA

La exposición a MON se asocia a una reducción del peso corporal y de la GMD, así como alteraciones de los valores hematológicos, cardiotoxicidad y mortalidad.

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 una 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 AFs 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.

Adicionalmente, los efectos de las aflatoxinas en el hígado y los riñones influyen en la síntesis del colesterol y, posteriormente, en la activación de la vitamina D, así como en el equilibrio del calcio y el fósforo.

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.

A nivel intestinal pueden observarse los efectos de las fumonisinas evidenciados por la fusión y atrofia de las vellosidades intestinales, lo que reduce la capacidad de absorción de nutrientes.

Además, se produce un deterioro de la respuesta inmunitaria local con disminución de la expresión de IL-8 e IL-12p40, produciéndose:

Una disminución de la resistencia eléctrica transepitelial (TEER), de la densidad de células caliciformes y de la presencia de proteínas de unión estrecha (principalmente ocludina y E-cadherina).

Aumento de la translocación bacteriana a otros órganos y proliferación de bacterias oportunistas intestinales debido al aumento de los espacios intercelulares y de la permeabilidad intestinal.

  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.

Estos 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), etc.

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 OTA es un potente inhibidor de la síntesis proteica con propiedades nefrotóxicas, carcinogénicas, teratogénicas, inmunotóxicas y, posiblemente, neurotóxicas.

Ocratoxicosis aguda en cerdos 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.

DEOXINIVALENOL + ZEARALENONA 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.

Otro reto es la necesidad de realizar diagnósticos precisos y a tiempo en el campo.

El muestreo en el momento adecuado de las muestras apropiadas y la selección de técnicas de laboratorio de última generación tienen un efecto significativo en la precisión del diagnóstico y el control de la micotoxicosis en las explotaciones.

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BIBLIOGRAFÍA

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