ENDOTOXINES EN ANIMALS DE PRODUCCIÓ

Les endotoxines són part de la paret cel·lular dels bacteris Gram negatius i que són alliberats quan el bacteri es trenca o desintegra.

Aquestes substàncies consisteixen en complexos de lipopolisacàrids i lipoproteïnes conegudes també amb les sigles LPS (encara que existeixen algunes exotoxines no relacionades amb els LPS, com les proteïnes endotoxines delta del Bacillus thuringiensis).

Nucli R

Oligosacàrids que uneixen, a manera de pont, l’antigen O amb el lípid A. Està constituït per molècules de sucre (hexoses, heptoses…) i components no-carbohidrats (fosfat, aminoàcids, etanolamina).

Lípid A
Disacàrid de glucosamina fosforilada amb múltiples àcids grassos. Aquesta cadena hidrofòbica d’àcids grassos serveix d’ancoratge dels LPS a la membrana bacteriana. El lípid A és el responsable de la toxicitat dels bacteris Gram negatius, definint el grau i la naturalesa d’activació immunitària a l’organisme.

Els LPS s’alliberen en dos moments:

• Per lisi bacteriana

• Fases reproductores i de creixement dels bacteris.

Aquests LPS poden ser absorbits mitjançant transport paracel·lular (per alteració de la barrera intestinal) o per transport transcel·lular. Per totes dues vies són capaces d’arribar al sistema circulatori on poden originar febre, xoc i fins i tot la mort.

La molècula LBP és una proteïna d’unió a LPS produïda al fetge, a les cèl·lules epitelials dels pulmons i intestí i forma un complex d’alta afinitat amb els LPS lliures, alertant el sistema immune de la presència d’endotoxines, activant la producció de citocines proinflamatòries.

A més, aquests LPS són capaços de complicar altres malalties, l’estrès oxidatiu, alteracions patològiques immunomediades al fetge i intestí, així com al tracte respiratori.

La tolerància als LPS ve determinada per una exposició repetida a les endotoxines i determina l’índex d’immunotolerància als patògens Gram(-).

Per prevenir els danys per una inflamació excessiva, s’alliberen citocines antiinflamatòries. Aquesta immunosupressió deguda a la tolerància a endotoxines pot condicionar un augment del risc d’infeccions secundàries i disminuir els títols de vacunació i, per tant, reduir l’efectivitat de les vacunes.

Salut digestiva i endotoxines

En un estat d’equilibri de la microbiota o eubiosi, els bacteris Gram (-) i les seves endotoxines (LPS) no afecten negativament les cèl·lules epitelials intestinals, ja que responen molt poc als LPS quan s’estimulen apicalment. No obstant això, quan els LPS són presents a la membrana basolateral s’estimula fortament la secreció de citocines inflamatòries a la llum intestinal originant canvis en l’estructura i la funcionalitat de l’epiteli intestinal.

Suposa l’adaptació de l’hoste, tot i que comporta un cost alt per la mobilització de recursos.

Un dels primers mecanismes per a la inactivació dels LPS consisteix en la secreció de molècules que s’uneixen als LPS anomenats pèptids antimicrobians (AMPs de les sigles en anglès), per part de les cèl·lules intestinals.

Els LPS juguen un paper molt important en diversos desordres en remugants: acidosi ruminal, síndrome de fetge gras, malalties de la peülla, retenció de placenta, desplaçament d’abomàs.

• Barreres físiques de l’epiteli (capa externa queratinitzada de l’epiteli ruminal) i la mucosa.

• Secreció de pèptids antimicrobians

• Basats en la retroalimentació negativa de la senyalització del factor nuclear kappa NF-KB, que estimula el sistema immunitari dels mamífers.

Una de les malalties més freqüents en vaca de llet associada a un augment substancial de la càrrega de LPS és l’ acidosi ruminal subaguda o SARA (de les sigles en anglès Sub Acute Ruminal Acidosi) i que es caracteritza per períodes de baixada del pH ruminal donant com a resultat un desequilibri de la població microbiana del rumen i un augment de la concentració. A causa de l’enorme consum de glucosa que suposa l’activació dels processos inflamatoris, això pot donar com a resultats una dràstica caiguda en la producció de llet.

A més dels efectes locals en el rumen, els LPS, la seva translocació i impacte de les endotoxines circulants repercuteixen en la salut del remugant.

La translocació d’endotoxines esdevé especialment important quan el fetge és incapaç de detoxificar les endotoxines (per exemple: durant trastorns hepàtics, com la lipidosi hepàtica o malaltia del fetge gras).

També per desafiaments amb micotoxines ja que poden afectar la salut hepàtica i/o facilitar la translocació d’endotoxines per la pèrdua de la integritat intestinal.

Les respostes inflamatòries, amb un augment en la producció de citocines, causades per la circulació d’endotoxines i altres molècules tenen un efecte important sobre el teixit de la peülla. Per aquest motiu la SARA està associada amb problemes de coixeres i més específicament amb la decoloració, hemorràgia i ulceració de la peülla.

Endotoxines en monogàstrics

Les endotoxines poden afectar la salut i el rendiment dels porcs en estimular el sistema immunològic, fer malbé la mucosa intestinal i interrompre les unions estretes entre els enteròcits. Les endotoxines també poden induir febre, anorèxia, diarrea i dificultat respiratòria en porcs.

La via principal d’alliberament i augment de LPS en porcí són l’ús d’ antibiòtics , la presència de micotoxines en pinso o diferents factors capaços de desencadenar un període d’ estrès . Els LPS originen febre, canvis en els recomptes de leucòcits, CID (coagulació intravascular disseminada), hipotensió, xoc i mort.

La seqüència d’esdeveniments segueix un patró regular amb un període de latència, un estrès fisiològic que cursa amb diarrees, prostració i fins i tot xoc que pot conduir finalment a la mort.

Hi ha diferents mètodes per estudiar els efectes de les endotoxines en la producció porcina, com el desafiament experimental amb injecció de LPS o mitjançant el mesurament de biomarcadors en saliva.

Els pollastres d’engreix són menys sensitius que altres espècies a l’efecte dels LPS (per manca d’una senyalització específica, TRAM-TRIF) però són capaços de desencadenar una activació del sistema immune i disminució de la productivitat relacionada amb l’acció de les interleucines produïdes durant la fase aguda inflamatòria.

Diferents estressors, com l’ estrès per calor , on es compromet la barrera intestinal afavorint la translocació de LPS, originen inflamació amb efectes en la reproducció, taxa de posada (sobretot a les fases d’inici i final del cicle de posada) i immunosupressió.

Altres factors que poden conduir a un augment de LPS a la llum intestinal, com en porcí, són causes ambientals i altres estressors, components del pinso, transicions, contaminació per micotoxines o l’ús d’antibiòtics.

En trastorns que condueixen a una proliferació de bacteris Gram (-) i disminueixen la funció de la barrera intestinal, les endotoxines són capaces d’arribar al flux sanguini provocant reaccions immunitàries de cost elevat, desviant els recursos de nutrients al sistema immune, però a més disminueix la ingesta alterant el rendiment.

Solucions per a les endotoxines via pinso

• Els B-glucans , presents a la paret cel·lular dels llevats tenen una acció immunomoduladora, per la qual cosa limiten l’abast de la resposta inflamatòria davant de LPS.

• Captadors de micotoxines , àmpliament utilitzats per al control d’altres toxines com les micotoxines, aquestes substàncies formen un complex massa gran amb les toxines com per ser absorbit, sent eliminat a través de la femta.

Aquests captadors de micotoxines poden ser:

1. Molècules hidròfiles: bentonites, aluminosilicats (sobretot per a aflatoxines) capacitat limitada davant molècules de naturalesa lipofílica (zearalenona o DON).

2. Orgànics” – basats en mananooligosacàrids (MOS) amb capacitat d’absorbir un ampli rang de micotoxines.

En ser neutralitzades, les micotoxines es limiten l’efecte sinèrgic i el risc de l’efecte negatiu de les LPS.

• Captadors d’endotoxines . Normalment tenen lobjectiu del lípid A, responsable dels efectes patogènics dels LPS. A més, el seu efecte és més o menys consistent amb les diferents endotoxines.

• Productes que afavoreixin la salut intestinal, la integritat de l’escombrera intestinal i la funció entèrica: enzims, fibra, extractes de plantes, pro i prebiòtics.

 

Solució combinada davant de problemes de presència de mico i endotoxines

• Donar suport a les funcions hepàtiques, gràcies a la betaïna, ja que el fetge és l’òrgan clau de la detoxificació. Això ajuda a la detoxificació de les mico/endotoxines que no poden ser adsorbides i eliminades a nivell intestinal (per exemple, DON).

• Contribuir a ajudar les defenses naturals, afeblides per biotoxines, gràcies als actius immunomodulars de la cúrcuma.

• Reforçar i completar l’acció del sistema antioxidant dels animals i limitar l’estrès oxidatiu per la inclusió d’extractes antioxidants procedents del raïm i la cúrcuma.