Fuente: PORTAL VETERINARIA
Fecha: 11 de Mayo de 2023
Autores: Juan M. Ortiz Sanjuán1,2, Edgar G. Manzanilla1,3, Héctor Argüello4 1Pig Development Department, Teagasc Grassland Research and Innovation Centre, Moorepark, Fermoy, Co. Cork, Ireland. 2Grupo de Genómica y Mejora Animal, Departamento de Genética, Facultad de Veterinaria, Universidad de Córdoba, España. 3School of Veterinary Medicine, University College Dublin, Ireland. 4Departamento de Sanidad animal, Facultad de Veterinaria, Universidad de León, España
La diarrea posdestete es una enfermedad infecciosa multicausal que afecta a los lechones en las primeras dos semanas posdestete, y cuyo principal agente etiológico es Escherichia coli enterotoxigénica. Hasta ahora, los piensos medicados con antibióticos y concentraciones terapéuticas de óxido de zinc se han venido utilizando como medidas de profilaxis y metafilaxis en este periodo. Sin embargo, desde junio de 2022, el uso de piensos medicados con concentraciones terapéuticas de ZnO se ha prohibido en la Unión Europea, debido principalmente al riesgo medioambiental asociado a su uso: la contaminación del suelo con altos niveles de zinc presentes en los purines. En estudios previos, se ha sugerido que la microbiota intestinal podría ejercer una función importante en la prevención y resistencia a la colonización por patógenos entéricos. Asimismo, uno de los efectos sugeridos para el tratamiento con ZnO en lechones es su acción sobre la microbiota intestinal. Comprender qué efecto tiene el ZnO sobre la microbiota, para encontrar especies bacterianas asociadas a la resistencia a la diarrea posdestete, podría servir como alternativa para afrontar el destete sin recurrir al uso de piensos medicados con ZnO. En este estudio se realizaron 3 pruebas en las que se incluyeron 3 tratamientos en el pienso: Control (sin medicación), Antibiótico (medicado con 100 mg/kg de apramicina) y ZnO (medicado con 3.000 mg/kg de ZnO). Los resultados mostraron la eficiencia de las dos medicaciones en el control del crecimiento de E. coli, destacando la del ZnO. Los resultados sugieren que la microbiota de los lechones medicados con apramicina o ZnO tuvieron una adaptación más rápida al destete que los no medicados, con una composición más diversa de géneros que podría asociarse a una mayor resistencia a la infección por patógenos entéricos a una semana posdestete.
El óxido de zinc (ZnO) se ha utilizado durante décadas en producción porcina para el control de procesos entéricos de etiología infecciosa en posdestete. Probablemente el principal proceso infeccioso asociado al destete es la diarrea posdestete, una enfermedad multicausal cuyo principal agente etiológico es Escherichia coli enterotoxigénico (ETEC). Estudios recientes han señalado que, tal y como ocurre en otros procesos infecciosos, la microbiota intestinal podría ejercer una importante función en la resistencia a la colonización por ETEC. Así mismo, se ha especulado e investigado sobre cuál es el efecto exacto del ZnO sobre el microbioma, y si este compuesto podría estar influyendo de alguna manera en la composición del mismo, confiriéndole una mayor capacidad de resistir la infección por ETEC.
El uso de compuestos antimicrobianos por vía oral ha permitido prevenir, controlar y tratar procesos infecciosos en grupos de animales, aplicando medidas de profilaxis y metafilaxis con el uso de piensos medicados, especialmente en el destete, una de las etapas con mayor uso de antibióticos en producción porcina. Actualmente, la profilaxis con piensos medicados se ha prohibido en la UE, mientras que las medidas de metafilaxis están sometidas a un estricto control, reservadas para situaciones más específicas (Reglamentos europeos 2019/4 y 2019/6 y RD 992/2022).
El objetivo de los apartados desarrollados en este artículo, en el que se describen los resultados de un estudio de secuenciación de la microbiota del lechón en posdestete, es describir de forma sucinta los principales cambios que ocurren en la microbiota del lechón como consecuencia del tratamiento con piensos medicados con apramicina o ZnO, comparando el estado de la microbiota de los lechones tratados con estas dos medicaciones, así como con una dieta sin medicación. Con este objetivo podremos buscar alternativas al uso de piensos medicados, que imiten estos efectos en el microbioma, y que permita una mejor adaptación al destete, así como una mayor resistencia a la colonización por patógenos entéricos como ETEC.
Efectos del ZnO y los antibióticos en el intestino
El ZnO es un compuesto inorgánico con infinidad de aplicaciones en la industria. Hasta junio de 2022, en producción porcina, los piensos medicados con ZnO en dosis de entre 1.500 y 3.000 mg/kg se han usado como medidas de profilaxis y metafilaxis en la prevención y control de brotes de diarrea durante las dos primeras semanas posdestete. Esta dosis se refiere como dosis terapéutica o farmacológica.
La mala absorción de este compuesto en el intestino ofrecía la ventaja de no generar efectos tóxicos en los animales con la posología descrita, restringiendo su acción principal a nivel local, en la luz y mucosa intestinal. Sin embargo, esa baja absorción intestinal de ZnO implica que se excrete en altas concentraciones en las heces cuando es empleado en dosis terapéuticas, contaminando el suelo con una alta concentración de zinc cuando se usaban los purines como fertilizante. Por este motivo, en la Unión Europea, se ha prohibido el uso de piensos medicados con concentraciones terapéuticas de ZnO, dado que los beneficios de dicho producto no superan los inconvenientes asociados a su uso (Decisión de Ejecución de la Comisión Europea – 2017).
Son varios los estudios que han investigado el efecto del ZnO ejercido a varios niveles en el animal:
- El empleo de ZnO está asociado a una mejora en el rendimiento productivo de los animales, con aumento del índice del consumo de pienso y ganancia media diaria entre otros.
- Otros autores han señalado una mejora de la barrera intestinal a través de la disminución de la permeabilidad intestinal por su efecto sobre las mucinas intestinales y las proteínas de uniones estrechas entre los enterocitos de la mucosa intestinal.
- Otro efecto sobre la mucosa es la mejora de la arquitectura tisular y funcional intestinal, aumentando la altura de las vellosidades intestinales y disminuyendo la profundidad de las criptas, además de un aumento de enzimas digestivas, lo que explicaría las mejoras observadas a nivel productivo.
- Se ha constatado su efecto antiinflamatorio, de modo que aumenta la ex presión de citocinas antiinflamatorias y disminuyen las proinflamatorias.
- Además del impacto que tiene en el cerdo, el ZnO ejerce un efecto antimicrobiano mediante la acción de los iones de Zn2+ sobre las estructuras de la membrana bacteriana, además del efecto directo de la interacción de la propia molécula de ZnO con las bacterias, lo que genera especies reactivas al oxígeno y peróxido de hidrógeno.
- Otros efectos adicionales investigados en estudios in vitro incluyen una inhibición de la formación del biofilm bacteriano en varias enterobacterias, así como una inhibición de la adhesión de ETEC a los enterocitos.
Aunque la efectividad de los antibióticos dependerá en gran medida del tipo de bacteria (grampositiva o gramnegativa) y la localización tisular en el organismo, el efecto bacteriostático o bactericida de los antibióticos no está siempre dirigido específicamente a un tipo de bacteria. Cuando este entra en el organismo actúa sobre la comunidad microbiana, genera efectos de mayor o menor magnitud dependiendo de la dosis aplicada, las características del principio activo, su absorción y metabolismo y los posibles mecanismos de resistencia a antimicrobianos presentes en cada bacteria. De este modo, todas las bacterias presentes en el tracto digestivo se verán expuestas al antibiótico, aunque el nivel de exposición dependerá de las condiciones químicas en cada región intestinal.
Queda claro que tanto el Zn2+ como el uso de antimicrobianos inhibe el crecimiento de patógenos como ETEC; la pregunta que nos podemos hacer es: ¿qué tipo de influencia tiene sobre otros microorganismos presentes en el intestino como las bacterias comensales que forman parte de la microbiota intestinal? A este respecto, sus efectos no están completamente caracterizados y varios autores han reportado resultados contradictorios.