Salud intestinal: Potenciación de la función barrera y la respuesta inmune

Función barrera

El intestino es la primera barrera frente a los patógenos, y su correcta funcionalidad será determinante para prevenir la infección de bacterias patógenas, manteniendo los animales sanos y robustos (más información en: Elementos implicados en la salud intestinal).

Se ha descrito la capacidad de determinados microorganismos probióticos para interaccionar con el epitelio intestinal y mejorar la función barrera mediante el incremento de expresión de proteínas que forman las uniones estrechas (del inglés tight-junction) (Putaala et al., 2008), el aumento de producción de mucina (McCracken and Lorenz, 2001) y péptidos antimicrobianos como las lisozimas o las defensinas (Schlee et al., 2008). Por otro lado, también es interesante destacar el papel de los aminoácidos treonina (componente mayoritario de la mucina), glutamina (combustible para células intestinales que favorece la reparación de la morfología intestinal) y arginina (interviene en importantes ciclos metabólicos). Todos ellos juegan un rol esencial en el mantenimiento de la integridad intestinal y se les ha atribuido la capacidad de mejorar la morfología intestinal y ejercer protección frente a patógenos (Pérez y Nofrarias, 2008; Ewaschuk et al., 2011; Liu et al., 2008).

Respuesta inmune

La respuesta inmune en ocasiones tendrá que estimularse (por ejemplo en el destete o infecciones) y en otros casos tendrá que restringirse (por ejemplo frente a determinados agentes alergénicos). Esta modulación es muy importante para obtener un buen estado de salud intestinal, impedir que los animales enfermen, y además está directamente relacionada con otras funciones vitales como la promoción de una microbiota favorable, la absorción de agua o nutrientes, el metabolismo energético y finalmente la eficiencia productiva.

La influencia de los lípidos en la respuesta inmune ha sido ampliamente documentada, ya que los ácidos grasos son componentes estructurales de las membranas celulares, moléculas de señalización y precursores de la síntesis de eicosanoides (promotores de inflamación). De este modo, la inclusión de ingredientes con ácidos grasos poliinsaturados omega 3 tiene un papel muy importante en la inmuno-regulación.

También se puede influenciar la respuesta inmune mediante fuentes de proteína de alto valor biológico como serían el plasma porcino atomizado, la yema de huevo o el calostro bovino. Gran parte de su efecto es debido a la protección pasiva que transmiten a los animales debido a su alto contenido en inmunoglobulinas activas pero, a su vez, también son capaces de modular el sistema inmunitario intestinal gracias a su riqueza en otros metabolitos activos. Un ejemplo de su capacidad de modulación fue reportada por King et al., (2007), quienes observaron un aumento de los linfocitos T (CD4+ y CD8+) de la lámina propia yeyunal en animales que consumieron calostro bovino.

Por otro lado, entre los péptidos bioactivos con capacidades inmunomoduladoras destaca el glicomacropéptido, con demostrada capacidad de modular la respuesta inflamatoria reduciendo la expresión de citoquinas y quimioquinas proinflamatorias en el epitelio intestinal porcino (Hermes et al., 2011). Otro ejemplo seria la lactoferrina, a quien se atribuye potencial antiinflamatorio e inmunoestimulante en lechones (Wang et al., 2006) o el factor de crecimiento epidérmico, que puede estimular el desarrollo de la mucosa intestinal y aumentar los niveles de IgA adherida (Lee et al., 2006).

La capacidad de los probióticos para modular la respuesta inmune también ha sido ampliamente descrita. Actúan sobre el sistema inmune del animal mediante la estimulación de los receptores de reconocimiento de patrones (PRRs, del inglés Pattern Recognition Receptors), y en particular se cree que su efecto principal es debido a la interacción con los Toll-Like Receptors (TLRs). Es interesante remarcar que en función de la cepa específica que se utilice y su concentración pueden proporcionar respuestas inflamatorias, potenciando la respuesta inmune y activando la expresión de factores antimicrobianos (Wang et al., 2009); o por el contrario, ejercer un efecto antinflamatorio y de tolerancia a estímulos luminales (Siepert et al., 2014). Por otro lado, también se ha atribuido el papel de inferir sobre la respuesta inmune a determinados prebióticos específicos; como la lactulosa (Krueger et al., 2002) o los β-glucanos (Hahn et al., 2006). Aun así, se considera que gran parte del efecto que pueden ejercer tanto los prebióticos como las enzimas exógenas sobre la respuesta inmune es indirecto, mediante la modulación de la microbiota intestinal.

Otra estrategia ampliamente conocida en el sector es la incorporación de óxido de zinc (ZnO) a niveles supra-nutricionales o terapéuticos (>2500 ppm). Aunque se desconoce su mecanismo de acción con exactitud, parte de sus efectos se atribuyen a su participación en numerosas enzimas reguladoras del metabolismo y expresión génica. Los problemas de contaminación del suelo con metales pesados derivados de su uso limitan el empleo del ZnO convencional. No obstante, actualmente el mercado dispone de productos comerciales mucho más eficientes, como el ZnO microencapsulado con efectos análogos a concentraciones mucho menores (100 ppm) (Kim et al., 2010). Se prevé que estos nuevos compuestos ganen mucha popularidad en el futuro, al haber una creciente presión legislativa para dejar de utilizar el ZnO convencional.

Para terminar, una observación. Es importante recordar que aunque se puede modular la respuesta inmune mediante el uso de aditivos e ingredientes funcionales, su efectividad puede variar según la situación y en algún caso puede llegar a ser contraproducente, así que debemos interpretar muy bien cada situación. Incrementar la repuesta inmune puede prevenir enfermedades clínicas o subclínicas, pero a su vez tiene un coste en términos energéticos para el huésped. Por el contrario, la supresión de la respuesta inmune nos puede ayudar a optimizar el uso de energía para el crecimiento, pero puede ser malo en situaciones dónde los animales están desafiados. Por tanto, en general, es de esperar que la respuesta frente a estos aditivos e ingredientes sea mayor cuando los cerdos están estresados, tengan el sistema inmune debilitado o estén en condiciones sanitarias poco favorables.