Vitafibra, una fibra saludable única, desempeña un papel esencial en la lucha contra la diarrea por E. coli

El destete es un acontecimiento estresante en la vida de los lechones y a menudo coincide con un deterioro de la salud intestinal. La E.coli F4 enterotoxigénica está asociada a la diarrea postdestete en los lechones. El primer paso en la infección por E.coli es la adhesión a los receptores específicos del hospedador presentes en los enterocitos, desencadenando las respuestas inmunitarias. Para evitar la adhesión de E.coli a la pared intestinal e inhibir la sobreestimulación de los receptores inmunitarios, el equipo de I+D del Grupo Royal Agrifirm ha desarrollado una fibra saludable, denominada Vitafibra.

Vitafibra actúa a través de dos vías diferentes. En primer lugar, impide la adhesión de E. coli a la pared intestinal mediante aglutinación. De esta manera Vitafibra se une a las fimbrias de las bacterias patógenas haciendo que no puedan adherirse a la pared intestinal. En segundo lugar, Vitafibra bloquea los receptores inmunitarios de la pared intestinal, de modo que éstos no se sobreestimulan.

Este doble modo de acción de Vitafibra se demuestra en dos pruebas in vitro. En primer lugar, se realizó una prueba in vitro para probar el potencial de aglutinación de Vitafibra con E. coli F4 utilizando un microscopio de luz y el procesamiento de imágenes (Fig. 1).

Figura 1. Poder de aglutinación de Vitafibra, hecho visible mediante microscopía óptica y procesamiento de imágenes. Se tomaron imágenes de microscopía óptica de E. coli F4 sin (imagen izquierda) y con (imagen derecha) Vitafibra. Posteriormente, se procesaron las imágenes y se hicieron visibles las zonas de aglutinación en color naranja (imagen derecha).

En segundo lugar, se realizó un ensayo in vitro para estudiar el efecto de Vitafibra en la prevención de la sobreestimulación de los receptores inmunitarios, mediante el bloqueo activo de éstos. Para estudiar la capacidad de bloqueo de Vitafibra, se utilizaron los ensayos basados en células HEK-Blue TM TLR (Invivogen, Toulouse, Francia). Se sabe que las células HEK-BlueTM expresan fosfatasa alcalina embrionaria soluble (SEAP) en respuesta a la estimulación del agonista específico del TLR (Receptor de tipo toll – parte del sistema inmunitario innato) y la activación de la vía NF-kB. La expresión de la SEAP puede cuantificarse midiendo los cambios colorimétricos tras la adición de Quanti-blue.

Las células HEK-BlueTM se cultivaron un medio de cultivo DMEM (Lonza, Basilea, Suiza) y se sembraron a razón de 500.000 células/ml en placas de 96 pocillos con 100 μl/pocillo. Se dejaron crecer durante la noche. Al día siguiente, se estudió la inhibición del TLR pretratando las células HEK-Blue™ con Vitafibra (1 mg/ml) durante 1 h, seguido de un tratamiento con LPS (Lipopolisacárido) que es un agonista del TLR. El medio de cultivo se incluyó como control negativo, mientras que el LPS se incluyó como control positivo. Cuando las células fueron expuestas al LPS, secretaron SEAP. La actividad de la SEAP convierte el sustrato rosa de QUANTI-Blue en azul, lo que puede cuantificarse mediante un lector de placas ELISA.

La adición de Vitafibra dio lugar a una secreción 10 veces menor de SEAP, lo que significa que Vitafibra produjo una menor activación de la vía NF-kB en comparación con el grupo de control positivo sin Vitafibra, y por lo tanto, esto lo convierte en un bloqueador eficaz del receptor inmunitario (Fig. 2).

Figura 2. Poder de bloqueo de los receptores inmunitarios de Vitafibra, expresado como reducción relativa de la activación del NF-ĸB en comparación con el control positivo (LPS).

Además, se estudió el modo de acción de Vitafibra en un ensayo in vivo con lechones. Los lechones destetados (n=10 por tratamiento) fueron alimentados con un pienso de destete con y sin 2 kg/tonelada de Vitafibra. El día 14 después del destete, se tomaron muestras de tejido del intestino delgado para medir la adhesión de E. coli a la pared intestinal. También se tomaron muestras del contenido intestinal del íleon, ciego y colon, para determinar la cantidad de E.coli presente. Además, se tomaron muestras fecales para medir la mieloperoxidasa (MPO), que es un marcador específico de la actividad de los neutrófilos, como indicador de la inflamación intestinal.

Se observaron efectos beneficiosos de Vitafibra en la prevención de la adhesión de E.coli a la pared intestinal. La adición de 2 kg/tonelada de Vitafibra a la dieta de los lechones redujo en un 85% la adhesión de E. coli a la pared del intestino delgado. También se redujo la presencia de E.coli en el contenido intestinal al añadir Vitafibra a la dieta. En el contenido del íleon, ciego y colon, se observó una reducción de E.coli de un 89, 94 y 86% menor, respectivamente (Fig. 3). De acuerdo con las pruebas in vitro, estos resultados confirman que Vitafibra es capaz de aglutinar E.coli, impidiendo la adhesión a los enterocitos. Una menor adherencia se caracteriza típicamente por una menor replicación de E.coli, lo que efectivamente se observa en el ensayo in vivo. Además, una menor presencia de E.coli en el contenido intestinal implica una menor excreción por parte de los lechones. En relación a la MPO, su concentración en las heces disminuyó en un 49%, lo que indica una menor inflamación intestinal cuando se añadió Vitafibra a la dieta de los lechones después del destete.

Figure 3: E.coli attachment and presence in the intestinal content, expressed relative to the negative control.

Estos efectos beneficiosos sobre la salud intestinal se tradujeron en un mejor rendimiento y salud de los lechones. La adición de Vitafibra a la dieta de los destetados mejoró el índice de conversión en un 17% y dio lugar a una mejor consistencia fecal. En conclusión, Vitafibra reduce el riesgo de sobrecrecimiento de patógenos al capturar la bacteria E. coli y bloquea los receptores inmunitarios, lo que resulta en una menor estimulación de la inflamación y un mejor rendimiento de los lechones. Esto hace que Vitafibra sea un pilar fundamental del concepto Aim for Zero 4 in 1 en la batalla contra la diarrea por E.coli y en la ayuda al lechón en una transición suave al destete.

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