La microbiota intestinal porcina y el sistema de alojamiento

En la producción porcina se emplean diferentes sistemas de alojamiento, pero poco se sabe sobre su efecto sobre la composición de la microbiota intestinal.

La correcta colonización del tracto intestinal, especialmente durante las fases iniciales de la vida, es fundamental para cualquier individuo y la calidad de esta colonización determinará, en cierta medida, la aparición de trastornos digestivos durante las primeras semanas de vida e incluso puede afectar la homeostasis intestinal a largo plazo.

 

LA MICROBIOTA INTESTINAL JUEGA UN IMPORTANTE PAPEL EN LA SALUD DEL HOSPEDADOR

La microbiota degrada polisacáridos complejos y algunas especies bacterianas pertenecientes al género Bacteroides se nutren de proteínas que forman parte del mucus que hay sobre las células epiteliales del hospedador.

 

La colonización del tracto intestinal

La colonización del tracto intestinal de los lechones comienza en el momento de su nacimiento a partir de la microbiota presente en el tracto genital e intestinal maternal. Poco después, esta colonización se complementa con la microbiota presente en el ambiente.

» En función del manejo y las condiciones de producción, la importancia de las fuentes de microbiota maternal y ambiental varían considerablemente. En el caso de la producción porcina, los procedimientos de limpieza realizados antes de la entrada de las cerdas a la sala de maternidad disminuyen sustancialmente la presencia de la microbiota ambiental.

A pesar de ello, es difícil predecir hasta qué punto las cerdas son responsables de la microbiota intestinal que desarrollan los lechones:

→ Un estudio demostró que la administración de probióticos a las cerdas durante la gestación afecta a la composición de la microbiota de los lechones, lo que sugiere la existencia de una influencia maternal.

→ Por otro lado, se ha encontrado una mayor similitud en la microbiota de lechones alojados en el mismo corral en comparación con otros lechones separados, lo que implica que existe un efecto ambiental.

Actualmente, los sistemas de producción porcina ofrecen condiciones ambientales dispares, desde los sistemas convencionales a los sistemas ecológicos. Sin embargo, cuando se ha comparado la composición de la microbiota de los cerdos criados en ambos sistemas, no se observaron diferencias significativas. De forma similar, no se han encontrado grandes diferencias al comparar la microbiota de cerdos alojados en interior con la de cerdos alojados en el exterior.

Cuando se trata de las salas de gestación, el sistema más comúnmente utilizado son los corrales con slat, pero también se está extendiendo el uso de sistemas enriquecidos con paja en el suelo.

» En los sistemas enriquecidos, la disminución del nivel del estrés y el consumo de paja con fibra no digestible podría tener un impacto sobre la microbiota intestinal.

Para determinar hasta qué punto influye este tipo de alojamiento en la composición de la microbiota intestinal, se realizó una caracterización de la microbiota fecal, mediante la secuenciación de rARN (ARN ribosómico), de las cerdas gestantes alojadas en corrales convencionales y en corrales enriquecidos con el suelo cubierto con paja. Asimismo, se estudió si el tipo de alojamiento en gestación influye en el desarrollo de la microbiota intestinal de los lechones durante el primer día de vida.

VARIACIONES EN LA COMPOSICIÓN DE LA MICROBIOTA INTESTINAL

Corrales convencionales vs Corrales enriquecidos

⇒ DISEÑO EXPERIMENTAL

Para poder determinar cómo influye el tipo de alojamiento en gestación sobre la composición de la microbiota intestinal de las cerdas, se formaron dos grupos de estudio formados por cerdas Large-White x Landrace sometidas al mismo sistema de manejo pero alojadas en distintos tipos de corrales durante la gestación.

Grupo A: cerdas alojadas en corrales convencionales con suelo de slat y 2,4 m²/ cerda

Grupo B: corrales enriquecidos con paja en el suelo y 3,4 m²/cerda

Al día 105 de gestación, todas las cerdas fueron trasladadas a jaulas de parto idénticas y suelo de slat.

El estudio se replicó en tres ocasiones (abril 2014, septiembre, 2014 y enero 2015), tomándose muestras fecales de las cerdas en el momento del parto y de los lechones de 1 y 4 días de vida (139 muestras fecales en total).

⇒ RESULTADOS

La composición de la microbiota fecal varia con la edad

Al comparar la microbiota fecal de las cerdas, los lechones de 1 día de vida y los lechones de 4 días de vida, se observó que:

36 géneros distintos se encontraban en, al menos, el 90% de las cerdas.

La abundancia y la diversidad de la microbiota aumenta con la edad (lechones de 1 día de vida < lechones de 4 días de vida < cerdas adultas)

50% – Cerdas adultas: Prevotella y Oscillospira fueron los géneros predominantes, formando casi el 50% de la población microbiana fecal total de las cerdas en el momento del parto.

50% – Lechones de 1 día de vida: el genero predominante en los lechones de un día de vida fue E. coli (más del 50% de la microbiota total) que, junto con Clostridium, Fusobacterium y Actinobacillus, constituyó más del 80% de la población microbiana.

60% – Lechones de 4 días de vida: los géneros predominantes en los lechones de 4 días de vida fueron Bacteroides, Fusobacterium y Prevotella, que constituían el 60% de la microbiota total.

La composición de la microbiota varía en función del sistema de alojamiento de las cerdas en gestación

Al comparar la microbiota fecal de los dos grupos de cerdas (corrales convencionales y corrales enriquecidos), se observaron diferencias en relación a la abundancia de 13 géneros microbianos:

» 6 géneros fueron más abundantes en las cerdas alojadas en corrales convencionales, todos ellos pertenecientes al phylum Firmicutes.

» 7 géneros fueron más abundantes en cerdas alojadas en corrales enriquecidos, la mayoría pertenecientes a los phylum Bacteroidetes y Fibrobacter.

La microbiota de las cerdas alojadas en los sistemas enriquecidos contenía una cantidad significativamente mayor de Prevotella, Parabacteroides, CF231, Phascolarctobacterium, Fibrobacter, Anaerovibrio y YRC22, y significativamente menor cantidad de Lactobacillus, Bulleidia, Lachnospira, Dorea, Ruminococcus y Oscillospira en comparación con la microbiota procedente de cerdas alojadas en el sistema convencional.

¿QUÉ CONCLUSIONES PODEMOS EXTRAER DE ESTE ESTUDIO?

El análisis de la microbiota fecal de las cerdas y de sus lechones nos acerca un poco más a conocer cuál es la dinámica de colonización intestinal y cómo las condiciones ambientales pueden influir en su composición.

Si bien, E. coli es típicamente el primer colonizador intestinal, en el caso de los lechones de 1 día de vida se encontró un predominio de Escherichia, Clostridium, Fusobacterium y Actinobacillus.

» No obstante, se ha demostrado la presencia de Actinobacillus y Fusobacterium en las tonsilas palatinas de los cerdos, con poca replicación a nivel del tracto intestinal, lo que podría explicar su presencia en las heces de los cerdos.

En los lechones de 4 días de vida, Bacteroides sustituyó a E. coli como miembro más abundante, algo sorprendente si se tiene en cuenta que Bacteroides es poco frecuente en cerdos adultos, donde predomina Prevotella dentro del phylum Bacteroidetes.

» La aparición transitoria de Bacteroides en los lechones no está clara, pero podría relacionarse con la lactación, el destete y cambios en la expresión génica.

» Se sabe que los miembros del phylum Bacteroidetes habitan dentro del mucus que cubre las células epiteliales del intestino y cuya estructura y composición varía a lo largo del tracto intestinal y, posiblemente, con la edad.

Las grandes diferencias en la composición de la microbiota de las cerdas y de los lechones implica que las madres no son la única fuente de colonización durante los primeros días de vida. De hecho, factores como la lactación y el ambiente parecen tener una mayor importancia en lo que a la colonización intestinal de los lechones se refiere. »  No obstante, no se pueden obviar otras fuentes de microbiota (superficie cutánea, vagina, leche), debiendo considerarse que el papel de la cerda como donante de microbiota aumenta conforme se aproxima el destete y que puede verse influida por las características genéticas de cada cerda y lechón.

 

Por otro lado, las variaciones en la composición de la microbiota intestinal de las cerdas sugieren que el sistema de alojamiento influye en la composición de la microbiota intestinal, probablemente debido a la ingestión de la paja.

〉 Los phylum Bacteroidetes y Fibrobacter, que tuvieron una mayor representación en las cerdas alojadas en sistemas enriquecidos, se caracterizan por su capacidad para metabolizar polisacáridos insolubles (celulosas, hemicelulosas o pectinas). Así, los corrales enriquecidos con paja ejercerían una selección positiva sobre los miembros de los phylum Bacteroidetes y Fibrobacter.

Se concluye que el alojamiento de las cerdas en sistemas enriquecidos con paja favorece una ligera selección positiva hacia los phylum Bacteroidetes y Fibrobacter, aunque estas diferencias no se ven reflejados en la composición de la microbiota de sus lechones.

Es probable que las diferencias en la composición de la dieta de los lechones retrasen la colonización intestinal por parte de la microbiota de las cerdas adultas. Por ello, no se debe olvidar que las madres siguen influyendo en el desarrollo de la microbiota intestinal de su descendencia hasta el destete.

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