María Elena Rubio García.
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El constante crecimiento de la población mundial ha llevado a la industria pecuaria a la búsqueda de importantes y novedosas alternativas que faciliten la tarea de producir alimentos con calidad y con fácil acceso. Todas las áreas involucradas en la producción pecuaria han venido realizando diversas investigaciones en mejora genética, zootecnia, sanidad y alimentación animal; sin embargo, esta última se considera la de mayor impacto económico en la producción, por lo cual, el uso óptimo de los nutrientes contenidos en la dieta se ha convertido en el objetivo económico primordial de toda explotación moderna (Celi et al. 2017).
Otro aspecto de gran importancia para ayudar a cumplir este cometido es el de mantener un tracto digestivo sano y funcional. Las funciones de éste son diversas, y actualmente se sabe que no solo actúa en la digestión y absorción de los nutrientes, así como en la eliminación de desechos provenientes de la digestión, también realiza actividades que permiten mantener al ave en equilibrio. La comunicación del intestino con el Sistema Nervioso Central (SNC), colabora en regular diversas funciones fisiológicas del huésped mediante la liberación de neuroquímicos que influyen en su estado de salud y en su conducta; por ejemplo, bajo condiciones de estrés la liberación de adrenalina y noradrenalina tienen la capacidad de modificar la microbiota intestinal; lo cual, bajo situaciones prolongadas, puede causar enfermedad e inclusive la muerte del animal. Actualmente se sabe que el Sistema Nervioso Entérico (SNE) es el sistema mediante el cual el intestino se comunica con el SNC a través del nervio vago y de una extensa rama de terminaciones nerviosas (Lyte 2015; Celi et al. 2017).
Dentro de los mecanismos de defensa, el intestino juega el papel de una gran barrera de defensa, a través de la cual se reduce el contacto con factores que potencialmente pueden dañar al organismo, tal como serían bacterias patógenas que logren llegar al lumen intestinal, o bien bacterias que siendo habitantes normales expresen sus genes de patogenicidad bajo ciertas circunstancias de desequilibrio, así como toxinas, u otros factores anti nutricionales presentes en el intestino. Por otra parte, mediante diversas interacciones metabólicas e inmunológicas, la microbiota ayuda a mantener un equilibrio poblacional en el intestino, reconociendo y tolerando su propia comunidad microbiana y proveyendo condiciones desfavorables para evitar que los patógenos colonicen el intestino. En este sentido, la doble capa de moco que cubre el epitelio intestinal colabora en dos vías; mientras que la capa más interna de moco produce péptidos antimicrobianos e Inmunoglobulinas (IgA) para mantenerlo lo más estéril posible, la capa de moco más superficial brinda un medio ambiente adecuado para que solo las poblaciones bacterianas benéficas sobrevivan (Kogut et al., 2018; Ragland SA and Criss AK, 2017).
El epitelio intestinal además de enterocitos, contiene células caliciformes que sintetizan y liberan mucina, células de Paneth que sintetizan péptidos antimicrobianos y células madre intestinales; además las células epiteliales se encuentran estrechamente unidas con el objetivo de crear una barrera que impida tener contacto con el lumen intestinal, estas uniones conocidas como “tight junction” son complejos proteicos entre los que destacan las claudinas y ocludinas. No obstante, también la IgA secretora, producida por las células B intestinales, proporciona protección adicional.
Se ha reconocido que cada antígeno en el intestino desencadenará una reacción diferente; no obstante, tanto los enterocitos como las células del sistema inmune innato que se localizan en el epitelio y la lámina propria, apoyarán esta reacción mediante la activación de sus receptores de reconocimiento de los patrones normales o PRR, entre los cuales se tiene a los receptores TLR y NOD quienes reconocen las estructuras moleculares de los patógenos con el fin de mantener a la microbiota residente en equilibrio; el reconocimiento de estos patógenos se realiza mediante la identificación de patrones moleculares conocidos como MAMPs; mismos que son compartidos por una gran cantidad de agentes patógenos, dentro de los cuales los lipopolisacáridos (LPS) y los peptidoglicanos (PGNs) son de los más conocidos (Figura 1) (Clark et al. 2010; Kogut et al., 2018).
Los PGNs también son conocidos como mureínas, y son polímeros de gran tamaño que forman parte muy importante de la pared celular de las bacterias, rodeando la membrana plasmática, dándoles forma y resistencia.
Se estima que aproximadamente un 90% del peso seco de las bacterias Gram positivas y un 10% de las Gram negativas son PGNs (Schleifer K, Kandler O, 1972; Dmitriev B, 2005) Durante la replicación y la muerte bacteriana diversos detritos son liberados al contenido intestinal, donde aproximadamente un 30% de este contenido serían bacterias muertas y sus fragmentos. Entre los fragmentos de pared celular se encuentran los PGNs, mismos que al quedar expuestos por la destrucción de la membrana, tienen la capacidad de desarrollar una respuesta inmunológica, principalmente debido a que son cadenas de amino-azúcares con alta capacidad inmunogénica (Clarke et al., 2010), afectando así la digestión del alimento.
Por mucho tiempo la industria avícola solo ha considerado a los procesos infecciosos por bacterias, virus y/o parásitos, como las condiciones que afectan el consumo de alimento, la ganancia de peso, la conversión alimenticia y la uniformidad de las parvadas. Actualmente, se sabe que durante la engorda de los pollos existe un sin número de factores que pueden afectar su productividad y que inclusive, el intestino se expone a estímulos endógenos como la presencia de LPS o PGNs derivados de la microbiota normal del intestino. Los PGNs desencadenan un estímulo sobre el sistema inmune innato, provocando un gasto energético asociado al desarrollo de esta respuesta inmunológica. Por otra parte, dicha respuesta también puede presentar alteraciones morfológicas a nivel intestinal, consecuentemente afectando el aprovechamiento de los nutrientes (Clarke et al., 2010). Ambas condiciones convierten a los PGNs en una amenaza de primer orden, hasta hoy un tanto desconocida dentro de la industria avícola. No debemos perder de vista que los PGNs al ser componentes naturales de las bacterias, estarán siempre presentes en el lumen intestinal, afectado la funcionalidad gastrointestinal, e impidiendo explotar el verdadero potencial genético de las aves.
Actualmente el uso de enzimas en las dietas de los pollos ha sido una práctica común que se realiza con el fin de optimizar el uso de los ingredientes que conforman los alimentos; recientemente, diversas investigaciones han demostrado que el uso de enzimas del tipo Muramidasa ayuda a mejorar el uso de los nutrientes desde un punto de vista diferente (Lichtenberg J et al., 2017). La enzima Muramidasa 007 conocida comercialmente como *Balan- ciusTM al hidrolizar los PGNs presentes en el lumen intestinal, los separa en dos compuestos (péptidos y glucanos), debido a su acción en el enlace β-(1,4)-glucosídica, localizado entre los anillos N-acetil murámico y N-acetil glucosamina (Figura 2), eliminado con esto la respuesta proinflamatoria y mejorando la funcionalidad gastrointestinal (Ward N.E. and Cowieson, A 2017; Bitencourt et al. 2018); situación que provocará un menor espesor de la mucosa intestinal favoreciendo la absorción de nutrientes y reflejándose productivamente en mejoras consistentes de la conversión alimenticia.
Referencias: Disponibles con el autor. *BalanciusTM Marca registrada de DSM Nutritional Products.
MARÍA ELENA RUBIO GARCÍA.
Gerente de Producto Eubióticos.
México, Centroamérica y Caribe.
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Artículo publicado en Los Avicultores y su Entorno
