Von Margarita Trujano, Mycotoxin specialist
Durante EuroTier 2022, Margarita Trujano compartió sus conocimientos sobre las endotoxinas en la agricultura, concretamente en la industria porcina. Margarita Trujano es veterinaria especializada en patología animal. Lleva 15 años trabajando en la industria porcina y ha desempeñado distintos puestos técnicos en varias grandes empresas dedicadas a la salud animal.
Durante los últimos 5 años, ha trabajado con Special Nutrients Agrimprove como directora técnica porcina. Allí, Trujano lidera la investigación sobre las toxinas (micotoxinas y endotoxinas) y su impacto en los cerdos. Gracias a los recientes avances en el campo de las endotoxinas, es una de las principales expertas mundiales en su patología y su impacto en la salud animal y la rentabilidad de las empresas.
Durante su presentación, la Dra. Trujano abordó los siguientes temas:
- ¿Qué son las endotoxinas?
- ¿Cómo afectan a los cerdos (y a los seres humanos)?
- ¿Cómo se pueden gestionar las endotoxinas?
¿Qué son las endotoxinas?
En primer lugar, la definición clásica de endotoxina es muy confusa, pero incluso comprender los conceptos básicos ayudará en gran medida a entender por qué las bacterias gramnegativas son tan dañinas para los animales.
«Una endotoxina es un componente pirogénico natural que se encuentra en la membrana celular externa de las bacterias gramnegativas».
A diferencia de las bacterias gram-positivas, las bacterias gram-negativas tienen dos capas de pared celular, una membrana externa y una membrana interna (Figura 1). Dentro de la membrana externa se encuentran las endotoxinas, que están compuestas por lípido A, un oligosacárido central y antígeno O. El lípido A es lipofílico, lo que significa que se une fácilmente a las proteínas de unión a lípidos y luego se transporta a través de la membrana celular al interior del animal.
Estructura de la membrana celular gramnegativa
Las bacterias gramnegativas están presentes de forma natural tanto en el medio ambiente como en el intestino de todos los seres vivos. Sin embargo, cuando hay un exceso de bacterias gramnegativas —una alteración en la función de barrera intestinal, la administración de antibióticos, el estrés térmico o la contaminación del pienso— se produce un aumento del crecimiento celular y/o la muerte celular. Esta renovación permite que las endotoxinas se liberen (se lisan) de la membrana. En su forma libre, una vez que entran en la circulación sistémica, son tóxicas y capaces de inducir una respuesta inmunitaria en el huésped. Las endotoxinas no deben confundirse con las exotoxinas, sustancias venenosas solubles producidas durante el crecimiento de un microorganismo y liberadas al medio circundante.
¿Cómo afectan a los cerdos?
Aunque todas las bacterias gramnegativas contienen endotoxinas, el impacto o la gravedad de la endotoxina varía. Los factores que afectan a la intensidad de la endotoxemia incluyen el tipo de bacteria/endotoxina, la concentración, la duración de la exposición, la edad del animal, su estado nutricional/de salud, la interacción directa o indirecta, así como si hay una combinación de toxinas presentes. El tipo de exposición también es importante, ya que las endotoxinas pueden excretarse en las heces, adherirse a las partículas de polvo y luego inhalarse. Este último tipo de exposición supone un riesgo para los animales y los trabajadores.
Como se ha mencionado anteriormente, las endotoxinas son componentes pirogénicos, lo que significa que desencadenan una respuesta inmunitaria en el organismo. El estrés (calor, frío, falta de comida o agua) provoca una respuesta de estrés leve en los animales, pero si hay endotoxinas presentes (una vez transportadas a través del tracto gastrointestinal), estas desencadenan una inflamación que provoca un síndrome de intestino permeable. Cuando se compromete la integridad del intestino, más LPS y otras bacterias gramnegativas pueden entrar en el torrente sanguíneo. Una vez en el torrente sanguíneo, pueden provocar reacciones sépticas con diversos síntomas, como hipotensión, oclusión microvascular, inestabilidad vascular, coagulopatía, fiebre, fuga capilar, necrosis en las orejas y la cola, mastitis, cianosis, aborto, septicemia, fallo multiorgánico y muerte. En esencia, las endotoxinas provocan una respuesta inmunitaria excesiva a los problemas gramnegativos ya presentes, lo que causa efectos perjudiciales en el rendimiento del crecimiento y la reproducción.
Gestión de las endotoxinas
Dado que las endotoxinas están relacionadas con la presencia de bacterias gramnegativas, la primera forma de reducir su riesgo es disminuir la contaminación bacteriana. Además, seguir programas de vacunación adecuados y administrar moduladores inmunológicos a los animales enfermos puede ayudar a reducir el riesgo de endotoxemia. Sin embargo, el descubrimiento más reciente respaldado científicamente es el uso de un aglutinante de toxinas lipofílico.
A principios de 2022, Agrimprove anunció cómo había demostrado científicamente las capacidades de unión de endotoxinas in vivo con su solución de unión de micotoxinas. El ensayo se realizó en el yeyuno de lechones a los que se les administraron niveles medidos de endotoxinas. Cuando se añadió la solución de unión, las mediciones inflamatorias clave (IL-1 β, IL-6 y MCP-1) se redujeron significativamente en comparación con un control positivo sin tratamiento. Esta reducción de las citocinas proinflamatorias confirma la capacidad del aglutinante de toxinas para unir endotoxinas y, por lo tanto, prevenir la producción local de citocinas inflamatorias inducida por las endotoxinas.
Las endotoxinas y la endotoxemia en animales son bastante comunes, el problema es que a veces se confunden con la septicemia. La endotoxemia es la presencia de endotoxinas en el torrente sanguíneo, mientras que la septicemia es la presencia de microorganismos patógenos (especialmente bacterias o sus toxinas) en el torrente sanguíneo. Dado que el conocimiento sobre las endotoxinas aún está en desarrollo, algunos diagnósticos de septicemia podrían ser endotoxemia. Tal y como se debatió en EuroTier 2022, dado que las bacterias gramnegativas están siempre presentes, el uso de un aglutinante de endotoxinas con respaldo científico para reducir la absorción de endotoxinas es una solución práctica para muchas operaciones.