Los nuevos conocimientos que hemos aprendido en 2021 sobre salud intestinal en aves al darle un enfoque holístico

Resumen

La impresionante mejora genética del ritmo de crecimiento del broiler ha permitido a la avicultura cubrir el aumento mundial de la demanda de carne de ave de forma rentable para el ahorro de materias primas. El principal impulsor de esta mejora es un crecimiento más rápido, reduciendo la edad del pollo para un peso determinado.

 

 

Esta mejora en la ingesta de pienso sigue siendo un reto sobre la capacidad digestiva del intestino, aunque la selección genética ha prestado más atención al equilibrio del crecimiento con capacidades fisiológicas, no sólo a nivel intestinal, sino también en los sistemas respiratorio y locomotor, incluso en entornos difíciles. Sin embargo, los programas de selección no pueden simular todas las condiciones de campo y, en la práctica, los problemas de salud intestinal en los broilers se han convertido en las dos últimas décadas, desde una perspectiva global, en el factor de enfermedades más importante en cuanto a su impacto económico.

Por lo tanto, es esencial crear un intestino sano desde el momento del nacimiento y mantener unas funciones intestinales óptimas durante todo el crecimiento a fin de limitar el impacto de las enfermedades entéricas, como la coccidiosis, la enteritis vírica – como el reovirus o ARV – y la enteritis necrótica – NE -. Cualquier factor que comprometa la integridad de la mucosa intestinal y su comunidad bacteriana conducirá a una menor absorción de nutrientes. Además, la activación del sistema inmunitario y los procesos de reparación costarán valiosos nutrientes y energía que perjudicarán su utilización.

En conjunto, esta reducción de la absorción y utilización origina un ritmo de crecimiento subóptimo y un empeoramiento del índice de conversión del pienso. Una alteración del eje microbiota-intestino-cerebro – MGBA – con una retroalimentación negativa para la ingesta de pienso cuando hay un problema de salud intestinal parece conducir a una continuación de la ingesta, incluso cuando los cambios en la microbiota y el huésped podrían sugerir a los pollos reducir su ingesta para evitar una mayor interrupción de la fisiología intestinal. En conjunto, la aparición de disbiosis conduce a un círculo vicioso complejo de enteritis bacteriana – BE – en el pollo.

Debido al riesgo de resistencia a los antimicrobianos a causa de la preocupación de los consumidores por el bienestar animal y la seguridad alimentaria, la presión sobre su empleo ha favorecido las investigaciones para encontrar soluciones alternativas para el desarrollo de un sistema digestivo saludable sin el empleo de los antibióticos promotores del crecimiento. Así, para mejorar la salud intestinal y el rendimiento de los animales se han investigado cambios en el manejo y diferentes alternativas a los antibióticos, como son los probióticos, prebióticos, productos fitogénicos, ácidos orgánicos y enzimas. Lamentablemente, muchas de estas herramientas tienen dificultades para convencer en la práctica general ya que ha sido difícil entender cómo funcionan, en qué condiciones y a qué dosis, dónde se pueden esperar unos efectos aditivos y/o la sinergia entre ellos y cómo se puede maximizar el retorno de la inversión, con el crecimiento antimicrobiano aún como punto de referencia. .

El diagnóstico de la BE ha demostrado ser un verdadero reto debido a la ausencia de signos patognomónicos en la necropsia, pero un sistema de puntuación basado en signos específicos ha sido validado mediante el uso de parámetros histológicos. Ahora se está poniendo el foco en los biomarcadores – no invasivos – y se espera que esto facilite aún más la investigación sobre la BE.

Recientemente, se han desarrollado modelos para investigar la BE y se espera que estos apoyen la comprensión de los factores que influyen en la misma y, por lo tanto, faciliten una mayor sintonía entre los diagnósticos y las estrategias de mitigación.

Un enfoque holístico para la salud intestinal es mirar el conjunto, no sólo centrándose en las enfermedades entéricas, sino trabajando en todos los factores involucrados, teniendo en cuenta las complejas interacciones entre ellos: los patógenos, el pienso, la microbiota y la inmunidad del huésped.

 

Desarrollo de un ecosistema equilibrado de microbiota intestinal y la compleja interacción con el huésped

En el pasado, la investigación de la población bacteriana intestinal se ha hecho con técnicas de cultivo in vitro. Estas técnicas son capaces de evaluar sólo aquellas especies bacterianas que se pueden cultivar en diferentes medios en condiciones de laboratorio. Los enfoques modernos que utilizan técnicas moleculares han sido capaces de demostrar que una parte significativa de la microbiota intestinal no se evaluó adecuadamente. Cualquier conclusión sobre la composición de la microbiota intestinal y sus funciones debe sacarse con mucho cuidado. El uso de técnicas moleculares modernas ha conducido a una mejor comprensión del papel de la microbiota en la tolerancia oral y las funciones fisiológicas de un intestino sano y ha ayudado mucho a descalificar puntos de vista simplistas, como los “buenos” Lactobacillus spp. y las “malas” bacterias Clostridium spp.

Hoy en día, la microbiota se considera como una caja de herramientas genética que complementa el grupo genético del huésped. La investigación se centra en desentrañar las complejas interacciones, qué tipo de reserva genética está vinculada con una buena salud intestinal y entender cómo los genes, tanto del intestino como de su microbiota, se pueden encender y apagar con diferentes tipos de dietas, con el fin de alcanzar el mejor rendimiento: el nivel más bajo de inflamación y unas mejores propiedades digestivas y de absorción.

Lo que sabemos hasta ahora es que la composición de la microbiota intestinal está cambiando a lo largo de la vida de un individuo, volviéndose cuantitativa y cualitativamente más compleja con la edad. Además, hay factores ambientales, como la densidad de población, la composición de la dieta y la práctica de alimentación, el manejo, las condiciones del alojamiento, la carga de patógenos en el medio ambiente y el uso de antibióticos, que pueden modificar la microbiota intestinal. La retirada del pienso, especialmente durante largo tiempo, provoca una reducción en el número de especies bacterianas detectadas. Además, de un segmento del tracto gastrointestinal a otro, las poblaciones bacterianas del intestino varían significativamente. En el intestino delgado de un ave sana, los Lactobacillaceae spp. son dominantes, mientras que en los ciegos son los Clostrideaceae spp. los que prevalecen, lo que está relacionado con el pH y diferentes funciones fisiológicas de estos segmentos intestinales.

Hay algunos miembros de la comunidad microbiana asociada a la mucosa que se consideran especialmente cruciales para un estado saludable del intestino como son los Ruminococcaceae y Lachnospiraceae. Las bacterias que producen ácidos grasos de cadena corta, como el acético, el propiónico y el butírico, durante el proceso de fermentación de los carbohidratos dietéticos se consideran de apoyo para una buena salud intestinal. La producción de butirato cerca de las células epiteliales y en estrecha asociación con patógenos potencialmente invasores e histotóxicos promueve el desarrollo y recuperación de los villi, estimula la expresión de las proteínas de unión estrechas, limita la invasión patógenos potenciales como el E. coli y Salmonella spp. y promueve aún más un ecosistema microbiano beneficioso, lo que conduce a un aumento general de la salud tisular. Por el contrario, las bacterias mucina-desulfatantes y los reductores de sulfato crean sulfuro de hidrógeno, que mejora algunos patógenos y causa lesiones tisulares. Y los lipopolisacáridos – LPS – que contienen Enterobacteriaceae generalmente se consideran como relacionados con un estado de salud intestinal negativo.

A la hora de juzgar la composición del pienso, las acciones de manejo, los aditivos, las estrategias anticoccidiales, antivirales u otras que tienen como objetivo reducir el impacto de la BE, la evaluación del perfil del microbioma intestinal ahora se puede realizar más fácilmente, por ejemplo, mediante la secuenciación de la siguiente generación del 16S del ADN ribosomal. Tan importante también es la reacción del huésped a los cambios en la microbiota al poder ser investigada ahora más fácilmente, por ejemplo, mediante la evaluación de la expresión de mRNA de expresión de los genes implicados en la vía de la proteína quinasa activada por mitógenos.

 

El círculo vicioso de la enteritis bacteriana

Desde la prohibición de los promotores del crecimiento de antimicrobianos en Europa en 2006, los problemas de BE de los broilers han aumentado. La etiología de la BE es multifactorial. En los modernos pollos de engorde, seleccionados para un máximo crecimiento y una alta ingesta de pienso, la abundancia de nutrientes no absorbidos en los lúmenes intestinales, en ausencia de promotores de crecimiento con propiedades antibacterianas, provoca una cadena de eventos que exacerba la proliferación de algunos grupos de bacterias, originando una reacción inflamatoria de la pared intestinal. Esta reacción a su vez instiga cambios microscópicos y macroscópicos que, como en un círculo vicioso, originan un estado fisiológico más pobre y a malas funciones digestivas y absortivas, lo que conduce a la presencia de aún más nutrientes en el lúmenes intestinales y a un mayor sustrato para el crecimiento bacteriano.

Estos signos macroscópicos han dado lugar a un sistema de puntuación que tiene la ventaja de poder utilizarse en condiciones de campo con retroalimentación inmediata a los veterinarios en términos de tratamiento, en comparación con la histología que normalmente requeriría mucho tiempo para las conclusiones. Además de esto, el sistema macroscópico para la BE se puede combinar con la puntuación de lesiones de la coccidiosis. Aun así, se espera que la innovación en diagnósticos produzca en el próximo par de años unas pruebas basadas en biomarcadores que puedan apoyar y facilitar el diagnóstico en condiciones de campo.

 

Figura 1. Parámetros macroscópicos del sistema de puntuación de disbacteriosis: A. en general, el paquete intestinal; B, el contenido, 1, mucoide y anaranjado, 2, espumoso; C, tono del tracto intestinal, 1, bueno, 2. falta; D. engrosamiento macroscópicamente visible del mismo, 1, adelgazado, 2, normal; E, .partículas no digeribles, señaladas con flechas; F. Inflamación del intestino, 1, con ella y 2, sin.

 

La patogénesis de la BE se puede describir como un círculo vicioso en 4 pasos:

En el primero, el cambio del intestino sano hacia la BE comienza con el exceso de oferta de nutrientes en el lumen intestinal. En el pollo actual la ingesta muy alta de pienso ha acelerado el ritmo general de paso intestinal. Por lo tanto, incluso las violaciones menores de la digestión y absorción originan un aumento del número de nutrientes, especialmente de proteínas indigestas y partículas nutritivas de alta energía en el intestino grueso. Entre los factores perjudiciales para el intestino – a menudo de origen infeccioso -, de los llamados BE-instigadores la coccidiosis se considera el más importante, pero también las infecciones por virus, como los Reo, que pueden destruir el epitelio intestinal, acortar los villi y originar una mala absorción intestinal. Los factores de estrés de origen no infeccioso son los cambios en la dieta, un desequilibrio nutricional por el nivel de proteína, por polisacáridos solubles no amiláceos – NSP-, disfunciones enzimáticas, micotoxinas y problemas de manejo.

Como consecuencia del exceso de oferta de nutrientes en el lumen intestinal se produce un cambio en la proliferación de algunos grupos de bacterias en el intestino delgado en el paso 2 del círculo vicioso. La presencia de factores nutricionales excesivos favorece principalmente la proliferación de Clostridium perfringens y Lactobacilli y perjudica a ciertos Clostridiales como Ruminococcaceae y Lachnospiraceae.

En el paso 3 esta alteración del delicado equilibrio en la constelación microbiana intestinal, en un intestino ya dañado por un instigador de BE desplaza la tolerancia inmune hacia las reacciones de inflamación patológica y el estrés oxidativo en la pared intestinal, produciendo alteraciones morfológicas y funcionales en el intestino. En caso de un crecimiento excesivo de Clostridium perfringens spp, produciendo la toxina Netβ, los dos primeros pasos son muy similares, pero estas alteraciones originan una enteritis necrótica, con una toxina adicional y la destrucción relacionada con el huésped del revestimiento intestinal.

El paso 4 del círculo vicioso de la BE se caracteriza por una mala digestión del pienso y una mala absorción de nutrientes ya que el intestino lesionado no es capaz de cumplir con sus funciones mientras que la ingesta sigue siendo mayor que lo que se puede digerir y absorber, debido a la mala activación de la retroalimentación negativa a causa de la inflamación.

Los 4 pasos descritos del círculo vicioso originan un intestino menos funcional, lo que a su vez conduce a un exceso de oferta de nutrientes en el lumen, reforzando aún más el problema de la BE. A nivel de la manada, habrá aplanamiento de la ingesta de piensos, por lo que habrá aves que se enfrentarán a una activación MGBA con un menor consumo, pero que suele llegar demasiado tarde ya que estas aves ya han caído en el círculo vicioso. En su mayoría, estas manadas tendrán un aumento adicional de su ingesta de agua, lo que normalmente conduce a un aumento de la relación agua/pienso y a menudo relaciona con una yacija húmeda. Lo que cierra el círculo vicioso es la pobre respuesta de actuar sólo en uno de los pasos del mismo, en vez de una acción combinada centrada en romper los cuatro pasos simultáneamente, que tendría más éxito. Un buen ejemplo es el uso de antibióticos -como AGP o terapéuticos – para romper el segundo paso. Si se administran continuamente en la alimentación, los AGP controlan la BE pero en el momento en que se retiran, el círculo se recupera, requiriendo inmediatamente las terapias.

 

 

Papel de los instigadores: desde la coccidiosis hasta los retos virales

Tradicionalmente, la coccidiosis ha sido la fruta baja para prevenir problemas de BE. Las infecciones por Eimeria spp. en los broilers han sido muy bien estudiadas y hay una serie de estrategias novedosas, desarrolladas en las últimas décadas, con el fin de hacer frente a las consecuencias directas e indirectas de la coccidiosis. En el 2007 nosotros estimamos un coste de 0,1 € por pollo de 2,5 kg como pérdida media por la coccidiosis subclínica, debido a un menor crecimiento y un peor índice de conversión y recientemente, Blake y col. – 2020 – han calculado una cantidad aún mayor, pero es evidente que, junto con la BE – con un coste promedio también estimado de 0,1 € por pollo -, la coccidiosis es la entidad de salud intestinal más costosa en la producción avícola mundial.

Las estrategias novedosas incluyen la restauración de la eficacia de los anticoccidiósicos en los piensos, haciendo una rotación de los mismos con otras clases de productos, pero también rotándolos con vacunas vivas – consistentes en cepas sensibles – que tienen la ventaja de acelerar la restauración de la sensibilidad. Los efectos sobre el rendimiento, pero también sobre los tratamientos relacionados con la BE se han demostrado en varios ensayos – figura 3 -, confirmando la relación íntima entre las dos enfermedades.

En el aspecto viral hay las ideas novedosas que están ayudando a desarrollar estrategias para hacer frente a la BE sin tener que sacrificar en el rendimiento. En una investigación reciente, en Bélgica, la mayoría de las cepas aisladas de granjas de broilers y de reproducción se han clasificado después de su secuenciación en Grupos 2 y 4. Sorprendentemente, el tercer Grupo recuperado más abundante fue el 1, aunque las manadas de reproductores en Bélgica se vacunan más frecuentemente con las vacunas del Grupo 1. Esto ha llevado a la idea de que las vacunas que consisten en una cepa más antigua aislada en 1973 muy probablemente han tendido a escapar no sólo de cepas genéticamente distantes de otros grupos – que era lo esperado – sino también de cepas del Grupo 1 que son genéticamente diferentes de las cepas vacunales. Este tipo de deriva antigénica está llevando ahora al rediseño de los programas de vacunación para incluir también cepas de vacunas autógenas, hechas a medida en las granjas afectadas. Para esta estrategia se incluyen las cepas más patógenas de estas granjas, definidas en el trabajo de tipificación de la virulencia.

 

Figura 3. Impacto de una campaña de vacunación contra la coccidiosis sobre el rendimiento y el uso de antibióticos contra BE en 113 manadas de 9 granjas diferentes.

 

Uso estratégico de aditivos y medicamentos en vez de alternativas tradicionales

La elección de las mejores soluciones – llamadas tradicionales y alternativas – debe ser realizada a medida para cada operación, mirando los 4 pasos del círculo vicioso y qué factores contribuyen a afectar a la salud intestinal. Las soluciones funcionan en diferentes partes del círculo BE ya que algunos productos tienen efectos antagónicos con algunos aditivos y otros efectos sinérgicos. Algunos productos deben suministrarse en el agua de bebida, otros a través del pienso y otros vía spray sobre los pollitos o incluso en el medio ambiente.

Ejemplos de aditivos tradicionales son los promotores del crecimiento antimicrobianos, los coccidiostatos, las enzimas, los antibióticos, vacunas contra la coccidiosis, los ácidos conservantes de piensos y los aglutinantes de micotoxinas. Ejemplos de las alternativas son los ácidos utilizados para orientar la flora intestinal, los probióticos, los aceites etéricos, los bacteriófagos y los beta-glucanos. De hecho, la diferenciación es muy artificial y aquellos productos que son alternativas ahora serán estándar dentro de unos años. Por lo tanto, todos ellos deben ser clasificados como herramientas de apoyo a la salud intestinal.

 

Figura 4. Análisis de Grupo de cepas aisladas en Bélgica de reovirus aviar (ARV) en 2019 y 2020 (indicadas en rojo).

 

El objetivo del sector avícola es definir qué herramientas son relevantes en cuanto a su eficacia y su coste para cada caso con el mejor retorno de la inversión – ROI -. Todo comienza con la comprensión sobre cómo funciona el círculo BE. Por lo general, será una combinación compleja de retos, pero con un buen diagnóstico inicial de la manada se entenderá dónde está la fruta colgante. La coccidiosis, por ejemplo, es a menudo el principal instigador del círculo BE. Los niveles en una granja determinada pueden ser muy diferentes de los de las granjas vecinas y entender esto puede ayudar a definir qué impacto puede tener un mejor control de la coccidiosis en la BE o, si está bien controlada, si los recursos se pueden cambiar para hacer frente a otros retos, como las micotoxinas, el manejo de la microbiota o la inflamación intestinal, apoyando la mala absorción debida a la BE o lidiando con problemas de calidad de la cama.

Es importante entender que, para la mayoría de las granjas, si los niveles de coccidiosis son más altos que la media, es muy poco probable que el mejor retorno de la inversión provenga de añadir un probiótico en el agua de bebida o de intervenir en el paso 3 del círculo de la BE mediante una actuación sobre la capacidad antiinflamatoria. Generalmente, el cambiar el programa anticoccidiósico dará los mejores resultados al tener un impacto directo en el rendimiento, junto con la reducción indirecta de la BE.

Por lo tanto, todo comienza con hacer un buen diagnóstico de lo que está pasando mediante el uso de métodos de puntuación para definir los niveles del reto de la salud intestinal, la coccidiosis y los baremos de BE. A continuación se listará todo lo que ya se está haciendo para apoyar la salud intestinal y estimar su costo por separado. Como ayuda en el diagnóstico se evaluarán las micotoxinas y los retos víricos junto con los complejos aspectos nutricionales – la digestibilidad de la proteína, la calidad de las grasas, los factores anti-nutricionales, los polisacáridos no amiláceos, etc. –

Estos datos deben ser analizados para entender por dónde puede tener más éxito romper el círculo BE, por dónde es poco probable que se rompa y, lo que es más importante a qué costo. Una vez definido esto, la elección de herramientas de apoyo a la salud intestinal se convierte en una tarea relativamente más fácil, con un impacto generalmente enorme en el rendimiento de las aves al mejorar el crecimiento y el índice de conversión.

Con el fin de desarrollar y evaluar estrategias en un entorno controlado a menudo se han utilizado modelos NE – subclínicos -, pero estos no reflejan el nivel correcto de retos que ocurre en el campo, ya que la NE subclínica es rara en las granjas de broilers, por lo que a menudo no indican los niveles adecuados de dosis o los tipos de aditivos para hacer frente a la misma.

 

Conclusiones

En la producción avícola, la salud intestinal es fundamental para obtener un buen rendimiento. Desde que de los promotores del crecimiento antimicrobianos se prohibieron en la UE hace más de 10 años, la investigación ha demostrado la importancia para la salud general de la comunidad microbiana intestinal y la compleja interacción con el anfitrión.

Una buena salud intestinal se puede lograr mejorando la composición de los piensos, las medicaciones y los aditivos para mantener una comunidad microbiana rica y diversa, y para controlar la reacción del huésped a través de la inmunomodulación dietética. La enteritis bacteriana, una típica patología de círculo vicioso que implica una disbiosis y signos visibles macroscópicos de inflamación, ha sido reconocida como un importante problema de salud intestinal, junto con la coccidiosis. La complejidad de la BE y las características del círculo vicioso requieren un enfoque holístico en el diagnóstico, la prevención y el tratamiento de la enfermedad.

Una nueva visión en el control de la coccidiosis, los desafíos virales y el empleo de modelos in vivo impulsarán la comprensión y el control de la BE, permitiendo al sector del broiler seguir produciendo unas aves con un crecimiento más rápido y una conversión del pienso de forma sostenible.

 

M. DE GUSSEM
Australian Poultry Sci. Symp. Sydney 2021

 

Para saber más:

-. NUTRICIÓN AVIAR en Avicultura.Com

-. Salud Intestinal en Avicultura.Com

 

 

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