Efectos del Deoxinivalenol en cerdos

Efectos del Deoxinivalenol en cerdos

Las micotoxinas son producidas y eliminadas por hongos que crecen en granos como: maíz, trigo, sorgo y otros. Para la industria porcina el uso de éstos representa una fuente importante de nutrientes para la producción animal.

No obstante, existe el riesgo de contaminación por hongos, esto tiene un gran impacto a nivel mundial, representando un impacto económico significativo en la salud animal (Bryden, 2012).

De todas las micotoxinas mencionadas anteriormente, el deoxinivalenol (DON) es la micotoxina más común a nivel mundial (Rodrigues, I.; Naehrer, K. 2012, Yang, C.K.; Cheng, Y.H.; Tsai, W.T.; Liao, R.M.; Chang, C.S.; Chien, W.C.; Jhang, J.C.; Yu, Y.H., 2019).

Los cerdos se consideran altamente susceptibles a la contaminación por DON en comparación con otros animales de granja (Maresca, M., 2013).

Cuando el cerdo es expuesto a niveles elevados de DON, se observa disminución en el peso corporal, así como a la ingesta de alimento (Pierron, A.; Alassane-Kpembi, I.; Oswald, I.P., 2016).

Cuando los niveles de DON son bajos, se afecta principalmente la función del sistema inmunológico y altera la barrera intestinal en los cerdos (Becker, C.; Reiter, M.; Pfaffl, M.W.; Meyer, H.H.; Bauer, J.; Meyer, K.H., 2011; Alizadeh, A.; Braber, S.; Akbari, P.; Garssen, J.; Fink-Gremmels, 2015).

Tricotecenos (TCT)

DON pertenece al grupo de los Tricotecenos (TCT), que son producidos principalmente por Fusarium, esta familia incluye más de 150 toxinas clasificadas en grupos A, B, C y D según su estructura molecular (McCormick et al., 2011; Proctor et al., 2018).

• El deoxinivalenol (DON) pertenece al grupo B, se ha encontrado a nivel mundial en cereales y productos derivados de cereales (Maresca, 2013; Pierron et al., 2016a). Se conoce también como Vomitoxina, debido a la propiedad que tiene de inducción de emesis a ciertos niveles (Maresca, 2013).

• DON posee resistencia al calor, lo que lo hace persistente a lo largo de la cadena alimentaria, y esto es de preocupación mundial (Pinton y Oswald, 2014).

La micotoxina Zearalenona es producida por F. graminearum y F. roseum, y ocasiona vulvovaginitis y otros efectos estrogénicos en cerdos. Se encuentra en granos como maíz, trigo, cebada y avena.

La infección de granos por F. graminearum puede ocurrir cuando el organismo sobrevive con los residuos que quedan en los campos (Cast, 2003; Richard, 2007).

Cuando es arrastrado por el viento o transferido por insectos y aves, el hongo del año anterior puede infectar una nueva cosecha.

Las condiciones ambientales que favorecen el desarrollo de hongos en el campo incluyen temperaturas frías y alta humedad (Dersjant-Li et al., 2003; Richard, 2007).

• El maíz también se ve afectado después de la cosecha si los granos se almacenan incorrectamente en condiciones de alta humedad.

• Cuando los granos son infectados con F. graminearium se generan las enfermedades conocidas como pudrición de la mazorca en el maíz o tizón de la espiga en granos pequeños como el trigo y la cebada (Richard, 2007) como se puede observar en la Fig. 1.

Fig. 1. Pudrición de la oreja de Gibberella en maíz (Iowa State University) 

Mecanismo de acción del DON

Mecanismos moleculares de citotoxicidad inducidos por micotoxinas y sus metabolitos

Después de la entrada en la célula con mecanismos desconocidos, la mayoría de las micotoxinas desencadenan estrés oxidativo, excepto Citrinina.

• El estrés oxidativo produce altos niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) a través de la alteración de la función mitocondrial; la toxina T-2, DON y OTA también causan ROS directamente al alterar la función mitocondrial para provocar estrés oxidativo.

Posteriormente, el estrés oxidativo causa muchos efectos adversos, como:

Daño al ADN

  Apoptosis

Peroxidación lipídica

Detención del ciclo celular

Muerte celular en células animales

Inmunosupresión en células inmunes

La toxina T-2 y el DON provocan la inhibición de la síntesis de proteínas mediante la respuesta al estrés ribotóxico (RSR). La Fig. 2 explica el modo de acción de DON en las células.

Figura 2. Modo de acción del DON en las células

Las flechas azules indican vías de supervivencia celular, las flechas rojas indican apoptosis celular o vías de muerte, las flechas grises indican una posible vía del efecto del DON. 

Efectos clínicos y patológicos

De acuerdo con Wu et al. (2010), los cerdos son la especie más sensible al DON y a la T-2, principalmente debido a su limitada actividad metabólica.

La alta exposición de los cerdos al DON o «vomitoxina» provoca:

• Malestar abdominal
• Diarrea
• Emesis
• Shock o muerte (Pestka, 2010)

Se cree que el efecto emético está mediado por la afectación de la actividad serotoninérgica en el sistema nervioso central o por la acción periférica sobre los receptores de serotonina (SCF, 1999).

DON puede afectar diversos órganos desde el momento de ser absorbido en el tracto intestinal; puede haber daño en las células epiteliales, alterando su función de barrera.

Al disminuir la expresión de la proteína, se reduce la función de barrera intestinal (Pinton et al., 2010). Una vez que DON atraviesa el epitelio intestinal, entra a las células e inhibe las síntesis de ADN, ARN y proteínas (Hussein y Brasel, 2001; Cast, 2003).

De igual forma se ha demostrado que DON al incrementar la captación de triptófano, altera la función del cerebro y esto a su vez aumenta las concentraciones del neurotransmisor serotonina (Swamy et al., 2002; Cheng et al., 2006).

• Estos altos niveles de serotonina se han relacionado con la disminución del apetito y retraso en crecimiento (disminución del aumento de peso, como se puede observar en la Fig. 3).

Los síntomas asociados con la intoxicación por DON son muchos y variados, lo que a veces conduce a un diagnóstico erróneo. A niveles bajos de toxicosis, los síntomas pueden incluir:

Irritaciones de la piel

Rechazo de la alimentación

Falta de apetito

Vómitos

debido a que esta micotoxina DON es muy agresiva al epitelio del tracto digestivo.

Fig. 3 Disminución en la ganancia de peso

En las figuras 4 y 5 se aprecia rechazo del alimento, el animal se rehúsa a tragarlo, o bien termina ocasionándole el vómito.

Fig. 4 Rechazo del alimento

Fig.5 Vómito

Debido a la irritación del tracto gastrointestinal puede desempeñar un papel importante en la reducción del consumo de alimento y puede también explicar en parte la incidencia de úlceras gástricas y esofágicas en cerdos intoxicados (Fig. 6). En etapas posteriores, los síntomas pueden incluir hemorragia (Fig. 7) y necrosis del tracto digestivo.

Fig.6 Úlceras en región esofágica del estómago

Deoxinivalenol no sólo altera la absorción intestinal de azúcares (glucosa y fructosa), sino que también altera la captación de palmitato y monocarboxilatos en el yeyuno.

Se han observado lesiones epiteliales (atrofia multifocal, fusión de las vellosidades (fig. 8), necrosis apical de las vellosidades, vacuolación de los enterocitos y edema de la lámina propia) en el intestino de los cerdos alimentados con una dieta naturalmente contaminada con DON.

Fig. 8 Atrofia de vellosidades

Pérdidas económicas

La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) ha utilizado un modelo informático para estimar las pérdidas debidas a micotoxinas seleccionadas como Aflatoxinas (AF), Fumonisina (FUM) y Deoxinivalenol (DON).

Las pérdidas anuales por los cultivos afectados por estas micotoxinas solo para Estados Unidos, se estiman en $ 932 millones (Council for Agricultural Science and Technology 2003), mientras que en el Reino Unido representan aproximadamente £ 200 / hectárea y € 450 / hectárea en Alemania (Steffen y Graham, 2017).

Conclusión

• En el ejercicio de la clínica de porcinos es común encontrar casos de ingestión de raciones que están contaminadas con micotoxinas, esto es algo que ocurre en todo el mundo.

• En los casos de campo, se establece como regla probable que el animal ha ingerido a lo largo de cierto tiempo cantidades de micotoxina que han llegado al nivel de causar problemas, igualmente resulta común la presencia de cuadros clínicos que involucran padecimientos infecciosos además del daño causado por las micotoxinas.

• Deoxinivalenol con sus características inmunosupresores, facilita la manifestación de enfermedades que pueden haber estado en forma subclínica en la población o bien que son de reciente introducción, las cuales en otras circunstancias no hubieran tenido la misma facilidad para afectar a los animales.