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Monitorización de la salud intestinal en el ternero lactante. Biomarcadores y aplicaciones

Monitorización de la salud intestinal en el ternero lactante. Biomarcadores y aplicaciones

¿QUÉ ES LA SALUD INTESTINAL Y CUÁL ES SU IMPORTANCIA EN LOS TERNEROS?

La salud intestinal hace referencia al correcto funcionamiento y equilibrio del sistema digestivo y de la microbiota intestinal.

El intestino es un órgano clave para la salud del animal, ya que no solo se encarga de la digestión y absorción de nutrientes, sino que también actúa como barrera defensiva, impidiendo la entrada de patógenos y sustancias nocivas al organismo y desempeñando funciones inmunitarias y hormonales.

Por tanto, la salud digestiva es esencial para la salud general del animal y, en definitiva, para garantizar su bienestar y unos rendimientos productivos óptimos.

Diversos factores, como la dieta, la genética, el manejo o las condiciones de alojamiento, influyen de forma decisiva en la salud intestinal de los animales.

Los actuales ritmos de producción a los que está sometido el ganado vacuno, particularmente la ganadería intensiva, hacen que sea imprescindible monitorizar esta salud intestinal desde las primeras fases de vida con el objetivo de establecer medidas preventivas que permitan garantizar un correcto funcionamiento del aparato digestivo de los terneros lactantes.

Por ejemplo, un adecuado encalostramiento de los terneros y el uso de lactoreemplazantes de buena calidad puede marcar la diferencia en los rendimientos productivos de estos animales en fases productivas posteriores.

¿CÓMO PODEMOS MONITORIZAR LA SALUD INTESTINAL DE LOS TERNEROS?

De forma general, la monitorización de la salud intestinal se puede llevar a cabo utilizando:

Técnicas no invasivas: suponen una menor manipulación y, por tanto, menor estrés (por ejemplo, la recogida de heces).

Técnicas invasivas: implican una mayor manipulación del animal y una mayor especialización del personal (por ejemplo, la toma de sangre o muestras de tejidos).

En la Tabla 1 se resumen las principales características de cada técnica, incluyendo los tipos de muestras que se pueden monitorizar para evaluar la salud intestinal en terneros.

salud intestinal

Existe una gran variedad de biomarcadores que se pueden monitorizar para la evaluación de la salud intestinal en los terneros. Todos ellos están interconectados (Figura 1), siendo aconsejable realizar un abordaje integral de los diferentes grupos de parámetros.

salud intestinal

A continuación, se detallan algunos de los biomarcadores que tienen una mayor relevancia y aplicabilidad en terneros lactantes.

El papel de la microbiota intestinal

A diferencia de los rumiantes adultos, en los que el rumen constituye el gran biorreactor donde se localiza la amplia mayoría de los microorganismos, en los terneros lactantes es la microbiota intestinal la que juega un papel decisivo en la salud digestiva.

Esta microbiota está compuesta en su mayoría por bacterias, pero también arqueas, virus, protozoos y hongos, que realizan diversas funciones beneficiosas, como la digestión de ciertos nutrientes o la producción de ácidos grasos de cadena corta, que ayudan al mantenimiento de un pH óptimo en el intestino. Además, promueve el desarrollo del sistema inmunitario al desafiar a las células inmunitarias presentes en la pared intestinal.

Sin embargo, la microbiota intestinal también está poblada por microorganismos perjudiciales para la salud del animal, cuyo incremento puede desencadenar una disbiosis intestinal -desequilibrio en las proporciones de los microorganismos- y debilitamiento del sistema inmunitario, lo que a menudo se traduce en diarrea y otros trastornos digestivos.

En el caso de los terneros lactantes, los microorganismos que desempeñan un papel más importante en la salud digestiva son las bacterias. Para su monitorización en muestras digestivas -contenido intestinal, mucosa digestiva o heces- se puede recurrir a dos abordajes principales:

Secuenciación masiva del gen ribosómico 16S: permite conocer todas las bacterias presentes en la muestra, permitiendo no solo cuantificar cada taxón bacteriano, sino también valorar la diversidad del ecosistema digestivo.

Cuantificación de taxones bacterianos específicos: mediante el empleo de la PCR a tiempo real se pueden cuantificar de forma específica determinados microorganismos que puedan considerarse de relevancia por sus características beneficiosas o perjudiciales para la salud digestiva del ternero, simplificando la interpretación de los resultados y reduciendo los costes.

salud intestinal

En la Tabla 2 se incluyen los principales taxones bacterianos a monitorizar en terneros lactantes.

salud intestinal

salud intestinal

salud intestinalIntegridad e inflamación intestinal

Para asegurar una salud intestinal óptima el mantenimiento de una buena unión entre las células del epitelio intestinal es fundamental, ya que ello garantiza que su función de barrera se mantenga intacta.

Disrupciones en la integridad intestinal facilitan la entrada de compuestos perjudiciales para el organismo, como sustancias tóxicas, microorganismos o sus metabolitos, lo que desencadena una respuesta inflamatoria local mediante la liberación de precursores inflamatorios, como las citoquinas, pudiendo extenderse a nivel sistémico.

Todo ello se traduce en repercusiones negativas sobre la salud del ternero y, en definitiva, en una reducción de sus rendimientos productivos.

Uno de los abordajes más frecuentes para la monitorización de la integridad intestinal y la respuesta inflamatoria local consiste en la cuantificación de la expresión de genes de interés presentes en las células de la mucosa intestinal (enterocitos y células inflamatorias), para poder evaluar si su expresión en el grupo tratamiento está aumentada o disminuida con respecto a un grupo control.

Este abordaje se realiza mediante la PCR a tiempo real, cuantificando el ARN mensajero de genes específicos que codifican para proteínas de unión estrecha de los enterocitos y citoquinas producidas por las células inflamatorias (Tabla 3).

Si bien esta técnica es invasiva cuando se aplica de forma rutinaria sobre la mucosa digestiva (preferiblemente yeyuno), en los últimos años se ha comenzado a aplicar en heces de terneros lactantes, con resultados prometedores (Rosa y col., 2018), lo que puede constituir un punto de partida para su implementación práctica en condiciones de campo.

salud intestinalEl empleo de la técnica de ELISA es otra opción interesante, ya que permite la detección de determinados compuestos o proteínas que nos indican que existe una pérdida de la integridad intestinal y una respuesta inflamatoria asociada.

Dependiendo del parámetro a monitorizar, esta técnica puede realizarse de forma:

Directa sobre la propia mucosa intestinal, por ejemplo, para cuantificar inmunoglobulina A (IgA).

Indirecta para detectar a nivel sanguíneo marcadores de filtraciones intestinales. Esto es especialmente relevante, ya que permite realizar los estudios in vivo sin necesidad de sacrificar a los animales.

En la Tabla 3 se resumen los principales marcadores a monitorizar para la valoración de la integridad intestinal y de la respuesta inflamatoria ante una agresión de la mucosa digestiva.

salud intestinal

¿QUÉ APLICACIONES PRÁCTICAS PUEDE TENER LA MONITORIZACIÓN DE LA SALUD INTESTINAL EN LOS TERNEROS?

Una de las principales aplicaciones prácticas de la monitorización de la salud intestinal es la valoración in vivo del efecto de la suplementación en la dieta de los animales con aditivos, como probióticos, prebióticos o ácidos orgánicos.

Son múltiples los estudios que han valorado el efecto de estos productos, destacando, por ejemplo, los efectos beneficiosos de la suplementación de los lactoreemplazantes con derivados del ácido butírico, como la tributirina (Liu y col., 2022).

Otras aplicaciones incluyen la evaluación del efecto que determinadas intervenciones en los animales y en el ambiente, tales como cambios de estrategias nutricionales o el estrés térmico, pueden tener sobre la salud intestinal del animal.

Esto último es vital, ya que está bien descrito que un incremento del estrés térmico ocasiona graves disrupciones de la integridad intestinal, lo que genera alteraciones de la salud intestinal y, en definitiva, repercusiones en la salud general.

Aunque a priori esta monitorización parezca estar alejada de su aplicación en el día a día de la actividad ganadera, cada vez es más necesario obtener información objetiva que nos permita entender qué efecto están teniendo las medidas que aplicamos en la granja sobre los datos productivos.

Todo ello, con un fin último: mejorar el bienestar y la salud general de los terneros en las etapas tempranas de la vida, garantizando así un incremento de los rendimientos productivos en las fases productivas posteriores.

BIBLIOGRAFIA:
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Liu, S., Wu, J., Wu, Z., Alugongo, G. M., Zahoor Khan, M., Li, J., Xiao, J., He, Z., Ma, Y., Li, S., & Cao, Z. (2022). Tributyrin administration improves intestinal development and health in pre-weaned dairy calves fed milk replacer. Animal Nutrition, 10, 399–411. https://doi.org/10.1016/J.ANINU.2022.06.004
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Malmuthuge, N., Griebel, P. J., & Guan, L. L. (2014). Taxonomic Identification of Commensal Bacteria Associated with the Mucosa and Digesta throughout the Gastrointestinal Tracts of Preweaned Calves. Applied and Environmental Microbiology, 80(6), 2028. https://doi.org/10.1128/AEM.03864-13
Peng, J., Tang, Y., Huang, Y. (2021). Gut health: The results of microbial and mucosal inmune interactions in pigs. Animal Nutrition, 7, 282-294.
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Rosa, F., Busato, S., Avaroma, F. C., Mohan, R., Carpinelli, N., Bionaz, M., & Osorio, J. S. (2021). Short communication: Molecular markers for epithelial cells across gastrointestinal tissues and fecal RNA in preweaning dairy calves. Journal of Dairy Science, 104(1), 1175–1182. https://doi.org/10.3168/JDS.2020-18955
Rosa, F., & Osorio, J. S. (2019). Short communication: Comparative gene expression analysis on the enrichment of polymorphonuclear leukocytes and gastrointestinal epithelial cells in fecal RNA from nondiarrheic neonatal dairy calves. Journal of Dairy Science, 102(8), 7464–7468. https://doi.org/10.3168/jds.2018-16074
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