Por Sofie Tanghe y Maartje De Vos (I+D Ingredientes funcionales para piensos en Agrifirm)
Los lechones se enfrentan a muchos retos durante el destete, lo que a menudo provoca problemas de salud intestinal. Una causa importante de la diarrea posdestete es la infección por E. coli F4 o F18 enterotoxigénica. Recientemente, Agrimprove publicó un artículo revisado por pares en Frontiers in Veterinary Science que demuestra cómo el uso de una fibra saludable, llamada Vitafibra, puede ayudar a combatir la diarrea posdestete de los lechones debida a la infección por E. coli F4 o F18.
E. coli enterotoxigénica, la causa del malestar
La diarrea posdestete en lechones suele estar causada por E. coli enterotoxigénica (ETEC) F4 o F18. De hecho, según Nguyen et al. (2017), hay un 98 % de probabilidades de encontrar un cerdo genéticamente susceptible a E. coli F4 o F18 en la población porcina de Flandes, Bélgica. Esta alta prevalencia de susceptibilidad provoca, sin lugar a dudas, graves pérdidas económicas debido a la mortalidad, la reducción de la tasa de crecimiento y el coste de la medicación.
El primer paso de una infección por E. coli es la adhesión de la bacteria a los receptores de los enterocitos presentes en el intestino delgado. Esta adhesión permite a la E. coli superar la acción de lavado de la peristalsis del intestino delgado y colonizar el intestino. Una vez que la E. coli se adhiere y coloniza el intestino delgado, comienza a producir enterotoxinas, toxinas excretadas por bacterias gram-positivas y gram-negativas que afectan al tracto gastrointestinal, de ahí el término «entero», para provocar diarrea aguda y grave (Kim et al., 2022; figura 1).
The pathogenesis of enterotoxigenic E. coli (ETEC)
Además, durante el crecimiento celular activo y la lisis celular de E. coli, se liberan endotoxinas pirogénicas ubicadas en la membrana externa. Estas endotoxinas, o lipopolisacáridos (LPS), se unen al receptor toll-like 4 (TLR4) presente en el intestino. Esto activa la vía de señalización NF-κB y conduce a la producción de citocinas proinflamatorias que inician la inflamación (Lin et al., 2020).
Descubriendo una solución
Para combatir la diarrea posdestete en lechones, el equipo de I+D del Royal Agrifirm Group ha desarrollado una fibra saludable, llamada Vitafibra, con un doble modo de acción: las fibras funcionales de Vitafibra se seleccionan para unirse a la E. coli, impidiendo su adhesión, y también son capaces de reducir la inflamación intestinal. Recientemente, se publicó un artículo revisado por pares en Frontiers in Veterinary Science que demuestra el modo de acción de Vitafibra (Tanghe et al., 2023). En este estudio, los lechones fueron destetados a los 23 días de edad y luego se les alimentó con una dieta con o sin 2 kg/mT de Vitafibra durante los primeros 14 días después del destete. El día 14, como indicador de la adhesión de E. coli a la pared intestinal, se tomaron muestras de tejidos del intestino delgado para cuantificar la colonización de E. coli en el epitelio mucoso. Se analizaron los índices histomorfológicos y la expresión génica de las citocinas proinflamatorias y antiinflamatorias, así como del NF-κB. Además, se tomaron muestras del contenido intestinal del íleon, el ciego y el colon para analizar bacterias intestinales específicas y AGCC (ácidos grasos de cadena corta). Por último, se tomaron muestras fecales para medir la mieloperoxidasa (MPO), un marcador específico de la actividad de los neutrófilos, como indicador de la inflamación intestinal.
Lowering E. coli adhesion is key
La adición de Vitafibra a la dieta de los lechones redujo la colonización de E. coli en el epitelio mucoso de 5,7 a 4,8 log10 UFC/g, lo que indica una menor unión de E. coli a los receptores de la pared intestinal (Figura 2). Dado que conduce a una menor multiplicación de E. coli, la inhibición de la adhesión bacteriana a los receptores es un paso importante para prevenir el inicio del proceso de infección. Esta disminución de la presencia de E. coli se confirmó en el estudio, ya que se observó una reducción de la concentración de E. coli en el contenido del íleon, el ciego y el colon. Además, los lechones alimentados con la dieta con Vitafibra obtuvieron mejores puntuaciones de consistencia fecal durante los primeros 14 días después del destete. Es probable que la menor adhesión y colonización de E. coli redujera la producción de enterotoxinas, lo que se tradujo en menos diarrea.
Además, la concentración de MPO en las heces de los lechones disminuyó en un 49 %, lo que indica una menor inflamación intestinal en el grupo Vitafibra (Figura 3). Cuando E. coli se adhiere a las células epiteliales y coloniza el intestino, se atrae un mayor número de neutrófilos hacia la luz intestinal. Por lo tanto, una menor concentración de MPO indica una menor adhesión de E. coli y una menor inflamación intestinal.
Por último, el efecto sobre la expresión génica reveló algunos datos interesantes sobre cómo Vitafibra puede influir en la inmunidad. Vitafibra redujo la expresión génica de las subunidades NF-κB1 y RELA de NF-κB en un 19 % y un 25 % respectivamente, lo que podría indicar una menor estimulación de la vía de señalización NF-κB. Esta menor estimulación suele dar lugar a una menor inflamación intestinal (figura 4), lo que se confirmó por la disminución de la expresión de las citocinas proinflamatorias IL1β (-26 %) e IL6 (-42 %), y el aumento de la expresión de la citocina antiinflamatoria IL10 (+25 %).
Un intestino sano conduce a un animal sano.
Además de la disminución de las concentraciones de E. coli, se observaron otros efectos beneficiosos en el intestino. Se produjo un aumento de las Lachnospiraceae, que son bacterias productoras de butirato. A medida que aumentaba la concentración de butirato en los lechones alimentados con Vitafibra, este aumento se correlacionaba bien con las diferencias observadas en las concentraciones de AGCC. Además, el ácido butírico es una fuente de energía preferida para los enterocitos y ayuda a regular la diferenciación y proliferación celular dentro del epitelio intestinal. Por lo tanto, el ácido butírico ayuda a mantener un epitelio sano y una absorción eficiente de nutrientes (Koh et al., 2016). A continuación, la relación vellosidades/criptas y la superficie de las vellosidades en el intestino delgado de los lechones fueron mayores en los lechones alimentados con Vitafibra, lo que puede indicar una mejor absorción de nutrientes. Por último, el número de células caliciformes aumentó en el grupo Vitafibra, lo que puede indicar una mejor inmunidad y función de barrera en la superficie mucosa.
Los efectos beneficiosos sobre la salud intestinal observados en el estudio se tradujeron en un mejor rendimiento y salud de los lechones. Los resultados del estudio demuestran que añadir Vitafibra a la dieta de los lechones puede ayudar a mejorar el índice de conversión alimenticia en un 17 % y dar lugar a una mejor consistencia fecal. En general, está claro que Vitafibra puede proteger a los lechones durante los retos del destete. Al impedir la adhesión de E. coli a la pared intestinal, menos bacterias pueden colonizar el intestino, lo que conduce a un intestino más sano y a un mejor rendimiento de los animales.