Coocurrencia de micotoxinas e interacciones

Actualmente el suministro de materias primas tiene orígenes muy diferentes y cereales, proteaginosas u oleaginosas crecen y se cosechan en condiciones climatológicas diversas que condicionan tanto el crecimiento fúngico como las toxinas producidas, además naturalmente de la evolución que existe en el almacenaje y que condiciona las toxinas que durante el mismo se pueden producir.

Considerando que una micotoxina puede además ser producida por varios tipos de hongos y un mismo hongo toxigénico puede producir varias micotoxinas no es difícil entender que la posibilidad de encontrar una única micotoxina como contaminante de materias primas o piensos es extremadamente baja.

Por ello cada vez el término “coocurrencia” es más empleado para referirnos a la presencia simultánea de dos o más micotoxinas en la misma matriz.

Existen muchas publicaciones que ponen de manifiesto la coocurrencia de micotoxinas:

 

• Goertz y col. (2010) observan en maíz una contaminación con al menos 14 toxinas de Fusarium, DON (y sus formas acetiladas), ZEA, moniliformina (MON), beauvericina (BEA), nivalenol (NIV), eniantinas (ENNs), fumonisinas (FBs), y/o toxina HT2 se encontraban simultáneamente.
• Streit y col. (2013a) indican que en piensos y materias primas un 72% de las muestras contenían más de una micotoxina. Los mismos autores en 83 muestras de piensos y materias primas observan una contaminación entre 7 y 69 micotoxinas o metabolitos por muestra, detectando 169 compuestos diferentes.
• Otros estudios han puesto de manifiesto la presencia simultánea de varias micotoxinas en muestras tomadas en países europeos (Almeida y col., 2011; Blajet-Kosicka y col., 2014; Monbaliu y col., 2010) encontrándose en un elevado porcentaje de muestras la presencia simultánea de tricotecenos (DON, AcDON, T2, HT2) y FBs y con presencia de ZEA en bastantes casos.
• En España es de destacar el trabajo publicado por Ibáñez-Bea y col. (2012) en muestras de cebada que concluye que el 96% de las muestras contienen tres o más micotoxinas siendo la combinación más frecuente AFB1, OTA y DON en el 29% de las muestras y AFB1, OTA, DON, y ZEA en el 26%.
• Datos más recientes de Biomin (2017) en 1378 muestras analizadas indican que el 94% de las muestras contenía más de 10 micotoxinas y metabolitos y que la media por muestra era de 28. En forrajes también se han publicado datos recientes (Panasiuk y col., 2019).

Además de las micotoxinas libres, pueden estar presentes las denominadas “micotoxinas enmascaradas” definidas como moléculas, no detectables por análisis de rutina estándar. Este término fue introducido por primera vez por Gareis y col. (1990) y surge porque en algunos casos, las observaciones clínicas en animales no se correspondían con el bajo contenido de micotoxinas determinado en el alimento.

Años después, Berthiller y col. (2013) y Rychlik y col. (2014) introducen el término “micotoxinas asociadas a las matrices” para aquellas micotoxinas asociadas a oligosacáridos, almidón y que están físicamente atrapadas o están unidas por enlaces covalentes, y el término “micotoxinas modificadas” que incluyen las “biológicamente” modificadas, por ejemplo por conjugación, con compuestos polares, principalmente β-glucósido, sulfato o incluso glutatión, y donde se englobarían las denominadas “enmascaradas” y las “químicamente” modificadas que se producen en los procesos térmicos o de otro tipo en la producción de piensos.

La evolución de los métodos analíticos, permite detectar cada vez de forma más fiable y en menor cantidad más compuestos, encontrando moléculas de las que sabemos poco sobre sus efectos tóxicos y sus interacciones, pero que es necesario conocer para producir alimentos seguros. Nos referimos a las denominadas “micotoxinas emergentes”. Aunque este término no está claramente definido nos referimos en general a:

» Metabolitos de Fusarium como eniantinas (ENNs), beauvericina (BEA), moniliformina (MON), fusaproliferina (FP), ácido fusárico (FA), culmorina (CUL) y butenolida (BUT);

» El metabolito de Penicillium ácido micofenólico (MPA),

» Metabolitos de Aspergillus como esterigmatocistina (STE) y emodina (EMO);

» Los metabolitos de Alternaria de las que hay más de 70 toxinas siendo las más conocidas alternariol (AOH), monometil de alternariol éter (AME), altertoxina (ATX) y ácido tenuazónico (TeA) (Gruber- Dorninger y col., 2017) lista que no es excluyente.

 

Aunque estas micotoxinas no se analizan de rutina y no están contempladas en la legislación de alimentación animal pueden tener alguna toxicidad e interaccionar con otras.

 

Las ENNs colonizan cereales y se pueden acumular en el grano. Sin embargo, no se las ha asociado a ninguna patología animal trascendente vía natural (Marín, 2010).

Según la EFSA (2014) los efectos adversos para los animales de granja por la exposición aguda a BEA y a la suma de ENNs es poco probable.

También es poco probable la aparición de efectos adversos por la exposición crónica en aves, sin que existan datos suficientes para valorarla en otras especies animales.

Los datos disponibles para aves y cerdos indican que la exposición a MON vía consumo de piensos presenta un riesgo bajo o insignificante para dichas especies según las prácticas actuales de alimentación. Para el resto de especies, EFSA concluye que el riesgo es bajo o insignificante pero que no se dispone de datos de toxicidad adecuados para poder caracterizar el peligro.

Los datos sobre la sensibilidad de los animales a las toxinas de Alternaria son limitados y no permiten la estimación de los niveles de tolerancia para toxinas individuales y mezclas de las mismas.

Solo para las aves existen algunos datos para la evaluación del riesgo de estas toxinas.

La EFSA concluye que es poco probable que el AOH represente un riesgo en broilers, pero no pueden excluirse por completo los riesgos en la especie. La falta de datos toxicológicos no permite conclusión alguna para otras especies.

[registrados]

Interacciones

A veces se observan sintomatologías difíciles de explicar por la presencia de una única o varias micotoxinas o por la cantidad presente en pienso.

Esto se ha relacionado con la interacción entre varias micotoxinas presentes, muchas no determinadas analíticamente.

Esta teoría básica también explicaría el hecho reconocido de que los alimentos contaminados de forma natural tienen mayor toxicidad que los contaminados, de forma equivalente, con micotoxinas purificadas (Trenholm y col., 1994).

 

Clasificación de interacciones entre micotoxinas

Klaasen y Eaton (1991) clasifican los efectos producidos por la interacción entre micotoxinas en:

• Menos que aditivos
• Aditivos
• Sinérgicos
• Potenciados
• Antagonistas

Esta aditividad, sinergia o potenciación ha sido descrita por muchos autores:

 

• Grenier y col. (2011) demuestran en maíz que los tumores hepáticos que inicia la presencia de AFB1 se potencian por la presencia de FB1;
• Grenier y Oswald (2011) revisan 112 publicaciones sobre interacciones toxicológicas de las micotoxinas encontrando sinergias o aditividad en relación al rendimiento en la mayoría de los estudios, sin embargo, en relación a otros parámetros, especialmente los bioquímicos, la respuesta es variable yendo desde sinergias hasta antagonismos para la misma combinación de toxinas.
• Stoev y col. (2010) concluyen de forma similar al estudiar nefropatías en pollos y cerdos que no se podían explicar solo por el contenido en OTA, por debajo del límite UE recomendado; explicándose por la presencia simultánea de OTA, FB1 y ácido penicílico (PCA). Hechos como los anteriores justifican el análisis de múltiples micotoxinas para entender a veces las respuestas que se producen en el campo.

Aunque la mayoría de los resultados muestran efectos aditivos o sinérgicos también se observan efectos antagónicos (Koshinsky y Khachatourians, 1992; Bernhoft y col., 2004).

Algunos ejemplos de antagonismos observados han sido entre:

• DON y FB1 (Ficheux y col., 2012; Wam y col., 2013),
• DON y ZEA (Bensassi y col., 2014; Wam y col., 2013)
• DON y T2 (Thuvander y col., 1999; Ruíz y col., 2011)
• DON y DAS (Thuvander y col., 1999)
• NIV y DON o FB1 o entre NIV y ZEA (Wam y col., 2013)
• Tambi.n con toxinas emergentes como BEA con DON o T2 (Ruiz y col., 2011).

En algunas publicaciones también se señalan efectos antagónicos con presencia simultánea de tres o más micotoxinas, por ejemplo:

• DON, NIV y FB1
• NIV, ZEA y FB1
• DON, NIV, ZEA y FB1

(Wam y col., 2013).

La mayoría de estos trabajos se han efectuado in vitro siendo la viabilidad celular el parámetro más empleado, aunque también se emplean criterios de apoptosis o necrosis celular, daño en DNA, daño oxidativo e incluso parámetros de inmunotoxicidad u otros.

Evidentemente los efectos tóxicos combinados observados dependen del diseño experimental:

• Tipo de células expuestas
• Tiempo de exposición
• Dosis y relación entre micotoxinas
• Puntos finales y test empleados
• Aspectos estadísticos de los modelos, etc.

Ejemplo:

Klaric y col. (2012) estudian la interacción entre OTA y citrinina (CIT) en un modelo con células epiteliales PK15 de riñón porcino en el que estudian el punto final mediante viabilidad celular, apoptosis, necrosis y genotoxicidad encontrando un efecto sinérgico para los tres primeros casos y antagonismo para la genotoxicidad.

Para ilustrar estos hechos podemos referirnos a la interacción entre DON y T-2, ya comentada y que in vitro presenta un antagonismo (EFSA, 2002) probablemente debido a una competición entre ambas por los lugares de unión.

Ejemplos :

En resultados in vivo con ratones Schiefer y col. (1986) demuestran una potenciación de los efectos con DON con la presencia de T2 mientras que en estudios in vivo con cerdos (Friend y col., 1992) indican que DON combinada con T-2 presenta un antagonismo.

Existen otros ejemplos publicados como la interacción entre DON y ZEA donde Awamy y col. (2002) observan sinergismo en lechones in vivo mientras que Ji y col. (2017) en ratones demuestran su antagonismo.

Existen otros ejemplos publicados como la interacción entre DON y ZEA donde Awamy y col. (2002) observan sinergismo en lechones in vivo mientras que Ji y col. (2017) en ratones demuestran su antagonismo.

En cuanto a la pérdida de crecimiento observada a veces in vivo como respuesta a la presencia de micotoxinas Andretta y col. (2015) señalan que tendría que ver con un aumento de las necesidades energéticas de mantenimiento de los animales, de acuerdo con Pastorelli y col. (2012).

En definitiva …

Los efectos de la combinación de micotoxinas no se pueden predecir por la respuesta individual y además de aditividad o sinergia puede haber antagonismos.

Predecir estas respuestas es muy difícil al ser dosis, especie y toxina dependientes, además de la variabilidad que introducen los factores ligados a la metodología.

Conclusiones más importantes ⇒ Sería bueno estandarizar la metodología in vitro a nivel internacional para avanzar en el conocimiento de las interacciones entre micotoxinas y disponer de datos comparables. Estos estándares solo serían válidos en la medida que pudieran predecir la respuesta in vivo de los animales. ⇒ El análisis de una única micotoxina puede ser insuficiente para explicar muchos casos, sin embargo demasiada información analítica, sin que pueda ser correctamente interpretada, tampoco es una solución, por ello son necesarios más estudios sobre diferentes interacciones. ⇒ En estas circunstancias la prevención es la estrategia más eficaz.

 

Artículo publicado en mycotoxinsite.com

[/registrados]