Péptidos antimicrobianos: una alternativa para la producción animal. 1° parte

La RAM ha aumentado en los últimos años y se destacan 6 patógenos que presentan alta multirresistencia y virulencia:

• Enterobacter spp.
• Staphylococcus aureus
• Klebsiella pneumoniae
• Acinetobacter baumannii
• Pseudomonas aeruginosa
• Enterococcus faecium

(ESKAPE)

Si bien la transferencia de bacterias resistentes a los antibióticos entre humanos y animales no se comprende completamente, sabemos que los animales alimentados con antibióticos tienen más bacterias resistentes a los antibióticos que los animales alimentados con antibióticos libres.

Péptidos antimicrobianos (PAM)

Los PAM son moléculas de bajo peso molecular, se producen en varios tipos de células animales y vegetales, con una gran actividad biológica contra bacterias, virus y hongos (Lai y Gallo, 2009).

[registrados] Los PAM son parte del sistema inmunológico innato natural de los animales y, en las plantas, forman un sistema de defensa similar a la inmunidad innata observada en los animales, protegiéndolos de patógenos y plagas (Gabay, 1994; Boman, 1995; Gallo et al., 2002).

Los péptidos antimicrobianos a menudo comparten una característica común:

«la presencia de residuos de cisteína con números pares conectados por puentes disulfuro, lo que les da una alta estabilidad» (Broekaert et al., 1997).

Además, su composición de aminoácidos, anfipaticidad, helicidad, cationicidad y tamaño les permite insertarse en las membranas lipídicas, provocando la muerte del microorganismo diana (Lorenzon et al., 2012; Vicente et al., 2013).

Específicamente, su principal ventaja es la propiedad de matar bacterias multirresistentes. Zhang y Sack (2012) demostraron que los PAM puede inhibir las bacterias resistentes a la meticilina como Streptococcus aureus y P. aeruginosa, siendo esta última resistente a los antimicrobianos convencionales, causando infecciones hospitalarias graves.

A diferencia de los ataques directos contra microorganismos, los PAM pueden ofrecer protección a través de diferentes mecanismos, como atacar membranas plasmáticas, manteniendo la homeostasis intestinal normal o modulando las respuestas inflamatorias del huésped (Wang et al., 2015; Cespedes et al., 2012).

Los estudios actuales no son suficientes para respaldar por completo las sinergias entre los antibióticos convencionales y el PAM, aunque se podrían revelar conocimientos al explorar diferentes PAM juntos (Magana et al., 2020).

Utilización de péptidos antimicrobianos en la alimentación animal

El mal uso de los antibióticos durante los últimos 50 años ha causado problemas como la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos y residuos de medicamentos en los productos cárnicos (Bacanli y Basaran, 2019).

Cerdos

En la industria porcina, la diarrea pos-destete es un problema serio para la producción, debido al aumento de la mortalidad y la reducción del rendimiento del crecimiento.

• Aproximadamente, el 50% de la mortalidad de lechones por diarrea es causada por E. coli enterotoxigénica (ETEC) (Cutler et al., 2007).

Según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA, 2018), el 95,5% de las granjas porcinas de Estados Unidos incluyen concentraciones subterapéuticas de antibióticos en las dietas de cerdos jóvenes. A pesar de eso, los granjeros aún informaron una gran incidencia de diarrea, un hecho que no sorprende ya que muy a menudo se ha visto un amplio espectro de resistencia a los antibióticos entre las cepas de ETEC  (Lanz et al., 2003; Maynard et al., 2004).

Una alternativa potencial a los antibióticos convencionales son las colicinas, las cuales son un grupo de péptidos bactericidas producidas por cepas de Escherichia coli.

Estudios recientes han demostrado que las colicinas son eficaces contra cepas ETEC de cerdos in vitro (Cutler et al., 2007) y contra una amplia variedad de cepas de E. coli (Lanz et al., 2003).

Las colicinas no están relacionadas con ningún antibiótico utilizado en medicina humana y no dejan ningún tipo de rastro en los animales (Cutler et al., 2007)

Otros tipos de PAM que se han utilizado son los sintéticos PAM A3 y P5.

Yoon et al. (2012a) evaluaron diferentes niveles crecientes de AMP A3, que fueron 0, 60 y 90 mg/kg de dieta, como alternativa a los antibióticos convencionales.

Este estudio analizó:

• El rendimiento del crecimiento
• El coeficiente de digestibilidad aparente del tracto total (CTTAD) de los nutrientes
• Los aspectos intestinales de los lechones destetados

Se encontró una mejora lineal en el peso corporal final y una ganancia diaria promedio, sin efecto sobre el consumo diario promedio de alimento y la eficiencia alimenticia.

• Además, observaron una mejora lineal en CTTAD de materia seca y proteína cruda
• y no se observaron diferencias entre bacterias anaerobias totales ileales, Clostridium spp. y las poblaciones de coliformes de los cerdos alimentados con PAM A3 en comparación con los antibióticos convencionales.

Por lo tanto, los resultados mostraron que PAM A3 es una molécula potencial para reemplazar a los antibióticos promotores del crecimiento en cerdos.

En otro trabajo Yoon et al. (2014) probaron PAM A3 y P5 con un control negativo (sin antibiótico) y un control positivo (un antibiótico convencional).

Descubrieron que ambos PAM tienen potencial para:

• Mejorar el rendimiento del crecimiento, la digestibilidad de los nutrientes y la morfología intestinal
• Y para reducir las bacterias patógenas en los cerdos destetados y podrían ser una alternativa a los antibióticos habituales utilizados en la industria porcina.

La cecropina, un PAM aislado del gusano de seda Hyalophora cecropia, también se ha probado en cerdos. Wu et al. (2012) evaluaron la cecropina AD y un antibiótico convencional en cerdos desafiados con E. coli .

Los resultados indicaron que los animales alimentados con una dieta que contenía el PAM cecropina AD mejoraron el rendimiento y redujeron la incidencia de diarrea, un efecto similar al que observaron con el tratamiento con antibióticos convencionales.

Fuente: Silveira y col., 2021

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