NUTRICIÓN
&
RESPUESTA
INMUNE
EN
MONOGÁSTRICOS
Alfred Blanch
Consultor en Addimus S.L.
E
l estado nutricional de los animales puedemodular, sin lugar a dudas, la actividad de su sistema inmunológico.
PARTE I
MACRONUTRIENTES
La
nutrición y la inmunología
están estrechamente vinculadas,
hecho que deberíamos considerar
en el día a día de la gestión de la
producción animal intensiva.
nutrientes
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La conexión entre la nutrición
y la respuesta inmunológica
en producción animal es
absoluta y bilateral
Una nutrición deficitaria, hecho bastante inverosímil hoy en día en producción animal, podría conducir a una ingesta inadecuada de energía y macronutrientes, así como a deficiencias en ciertos micronutrientes que son necesarios para una función inmune apropiada, dando lugar a una inmunosupresión o a una desregulación de la respuesta inmune.
Las deficiencias en ciertos nutrientes
pueden afectar la función fagocítica en la inmunidad innata y perturbar varios
aspectos de la inmunidad adaptativa, incluyendo la síntesis de citoquinas, así como a la inmunidad celular o a la producción de anticuerpos (Drake, 2010).
El estrés inmunológico derivado de una
infección o de cualquier otro tipo de alteración del estado sanitario de los animales, provoca un cambio sustancial en sus prioridades metabólicas y, consecuentemente, en sus necesidades nutricionales.
Una enfermedad puede exacerbar los estados de nutrición deficitaria a través de la reducción de la ingesta debida a la disminución del apetito que la acompaña, mermando la absorción de nutrientes, o también alterar el metabolismo de tal manera que se incrementen los requerimientos de determinados nutrientes (Lochmiller y Deerenberg, 2000).
En la primera parte de este artículo hablaremos de macronutrientes, realizándose una revisión bibliográfica sobre la relación entre el nivel de energía y proteína de la dieta con la respuesta inmune en animales monogástricos.
En una segunda parte del artículo, que se publicará en la siguiente edición, se abordará el papel de determinados micronutrientes en la respuesta inmune.
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nutriNews Septiembre 2016 | Macronutrientes
MACRONUTRIENTES
ENERGÍA
El impacto de la ingesta de energía y/o proteína en la función inmunológica de los animales ha sido científicamente verificado
Estos autores argumentan que esta mejora en la respuesta inmune (niveles de inmunoglobulinas G) posiblemente sea debida al alto nivel de aceite de soja, rico en ácido linoleico (omega-6), en la dieta alta en energía.
A modo de ejemplo, Yang y col. (2015) realizaron un experimento para investigar los efectos del nivel de energía de la dieta sobre el rendimiento productivo y la función inmune de pollos en condiciones de estrés inmunológico durante el período de iniciación.
Los pollos que consumieron una dieta alta en energía (AE: 3600 kcal/kg) expresaron mejoras significativas en cuanto a ganancia media diaria (GMD) e índice de conversión (IC) respecto a los pollos que recibieron una dieta con bajo nivel de energía (BE: 2605 kcal/kg) (Figura 1).
Además, cuando los animales fueron sometidos a estrés inmunológico, los pollos del grupo AE mostraron niveles superiores de inmunoglobulinas G que los pollos del grupo BE (Figura 2).
Benson y col. (1993) no observaron ninguna mejora en la
respuesta inmune de pollos cuando el contenido energético de la dieta era incrementado mediante una
Según Korver y Klasing (2001), los aceites ricos en ácidos grasos omega-6 podrían llegar a afectar negativamente a la recuperación del ave enferma al ser éstos pro-inflamatorios, mientras que la suplementación con ácidos grasos omega-3 podría favorecer el restablecimiento de la salud, ya que este tipo de ácidos
Figura 1. Efecto de la energía de la dieta y del estrés
inmunológico sobre el indice de conversión en pollos
1,45 1,4 1,35 1,3 1,2 1,15 1,1 IC Nivel de energía 1,3b 1,41a Estrés inmunológico 1,22b 1,43a Alto Con estrés Bajo Sin estrés
Valores con distintas letras, según nivel de energía o según inducción de estrés inmunológico, son distintos significativamente (p<0.05)
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Ig G ( µg/mL) Pollos estresados inmunológicamente 1425b 1050b 1037,5b 1064,88b Pollos NO estresados inmunológicamente
Energía alta en la dieta Energía baja en la dieta
Figura 2. Efecto de la energía de la dieta sobre las IgG en pollos
Valores con distintas letras son distintos significativamente (p<0.05) Yang y col. (2015)
Igualmente, en porcino Liu (2015) subraya la acción antiinflamatoria de los ácidos grasos omega-3,
aunque apunta que el ácido araquidónico (ácido graso omega-6) juega un papel crucial en la defensa local a nivel intestinal.
Qizhang y col. (2014) indicaron que el estrés inmunológico
del destete en lechones puede ser mitigado por la suplementación de ácidos grasos omega-3.
Ello estaría de acuerdo con las observaciones hechas por Eastwood y Beaulieu (2013) en lechones destetados, quienes confirmaron que la alteración de la proporción de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 y omega-6 en la dieta afecta a la forma en que los animales responden a determinados desafíos inmunológicos.
El-Katcha y col. (2014), tras estudiar el efecto de
distintas proporciones de ácidos grasos “omega 3:omega 6” en la dieta, añadiendo distintas proporciones de aceite de linaza (rico en omega 3) y de aceite de soja (rico en omega 6) al pienso de pollos de engorde, sobre diversos parámetros inmunológicos de los animales, concluyeron que la proporción óptima de “omega 3:omega 6” en la dieta dependerá del parámetro que se evalúe,
como se indica en la Tabla 1.
Proporción ácidos grasos omega-3: omega-6
1:1 1:3 1:5 1:7 1:9 1:11
Actividad fagocítica (%) 22,2±0,49c 23,9±0,69b 24,4±0,43b 24,9±0,23b 26,7±0,3a 20,7±0,56d Índice fagocítico 1,7±0,04c 2,08±0,08a 1,46±0,05d 1,92±0,06ab 1,90±0,06b 1,88±0,05b Actividad lisozima 0,05±0,01ab 0,03±0,01bc 0,03±0,01bc 0,02±0,00c 0,06±0,00a 0,05±0,00ab Actividad bactericida (%) 40,8±0,66a 38,8±0,66ab 37,60±0,40ab 38,6±0,93ab 39,6±0,75ab 39,6±0,75ab
Sin embargo, los autores indicaron que el mejor estado sanitario de las aves se observó en el grupo
que consumieron una dieta con una relación “omega 3:omega 6” de 1:3.
Tal como señala Kidd (2004), el papel que la composición de la grasa de la dieta juega en la modulación de la respuesta inmune es complejo y dependerá, no sólo de la fuente de ácidos grasos, sino también de los factores estresantes o antígenos y del parámetro inmunológico que se estudie.
Tabla 1. Efecto de la
proporción de ácidos grasos
omega-3:omega-6 en la
dieta sobre la respuesta
inmune innata en pollos
Valores en la misma fila con distintas letras son distintos significativamente (p<0.05)
Así, en su investigación, los lechones que consumieron una dieta rica en ácidos grasos omega 6 aumentaron la producción de citoquinas pro-inflamatorias al ser desafiados con
lipopolisacáridos.
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nutriNews Septiembre 2016 | Macronutrientes
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La suplementación vía pienso o vía agua de bebida con alguna fuente extra de carbohidratos también puede constituir
una estrategia válida para incrementar la ingesta de energía en animales que sufren un estrés inmunológico
Benson y col. (1993) pudieron confirmar que un nivel de energía en la dieta de aves superior en un 12% al
recomendado por el NRC, mediante la suplementación extra de carbohidratos (almidón de maíz y caseína),
efectivamente derivaba en mejoras en la respuesta inmunológica de los animales.
Asimismo, se ha demostrado que la adición de glucosa,
como fuente principal de energía al agua de bebida de
aves con síntomas de inanición, conduce a una rápida recuperación de los animales así como a una mejora de su respuesta respuesta inmune (Hadri y col., 2004).
MACRONUTRIENTES
PROTEÍNA
Los principales cambios que se dan en el metabolismo de los animales bajo estrés inmunológico son:
(1) un incremento de la degradación y disminución de la síntesis de proteínas a nivel de músculo esquelético
(2) una significativa síntesis de proteínas de fase aguda en hígado.
La respuesta
inmunitaria, y
particularmente
la fase aguda de
la misma,
exigirá
aportes extras
de proteína o de
determinados
aminoácidos
Jahanian (2009) estudió el efecto del contenido de proteína
y arginina de la dieta sobre la respuesta inmunológica de pollos durante el período de iniciación,
comprobando que el aumento del nivel de proteína bruta del 19 al 22,35% provoca un incremento en la proporción de linfocitos y, por consiguiente, una menor relación heterófilos:linfocitos.
Los incrementos en la relación heterófilos:linfócitos se asocian a cuadros de estrés agudos, con factores estresantes que actúan de manera intensa y durante breves lapsos de tiempo. Cuando el cuadro de estrés se mantiene por un lapso de tiempo prolongado, la relación heterófilos:linfocitos no manifiesta alteraciones significativas (Davis y col., 2000).
Asimismo, siguiendo con las investigaciones de Jahanan
(2009), una disminución en los niveles de proteína
y arginina en la dieta disminuye la respuesta de la producción de anticuerpos contra el virus de la enfermedad de Newcastle.
El autor concluye que las necesidades de arginina de pollos de iniciación para una función inmune óptima son un 7% superiores a los valores del NRC.
De forma similar, otros estudios con aves
confirmaron que las necesidades de metionina para una óptima función inmunológica pueden llegar a ser un 14-40% superiores a las necesidades de mantenimiento y crecimiento (Tsiagbe y col., 1987; Rama Rao y col., 2003; Bouyeh, 2012), o las de lisina un 30% superiores
a las recomendadas por el NRC (Bouyeh, 2012).
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nutriNews Septiembre 2016 | Macronutrientes
Respecto al ganado porcino, existe otro punto de vista sobre la necesidad de incrementar los aportes de proteína en caso de que los animales se encuentren bajo una estimulación inmunológica.
Goodband y col. (2014) apuntan que, mientras
que la producción de los componentes del sistema inmune requiere algunos aminoácidos, este aumento de las necesidades de aminoácidos es más que compensado por la disminución de síntesis proteica y el aumento de la degradación de proteínas musculares durante estos estados de estrés.
Además, según estos autores, como el consumo de pienso disminuye, la energía necesaria para el metabolismo proteico también disminuye.
En definitiva, Goodband y col (2014) no son favorables a cambiar los niveles de energía y proteína o lisina de la dieta de cerdos inmunoestimulados, pero sí que reconocen que la suplementación con ciertos aminoácidos sintéticos (metionina,
triptófano, valina, isoleucina, arginina, glutamina o glicina) en dietas cuyo contenido en proteína bruta ha sido reducido, puede ser una estrategia ventajosa para potenciar la función inmunológica de los animales.
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Kampman-van de Hoek y col. (2015), en recientes estudios,
ilustran cómo la competencia por los aminoácidos entre la síntesis de proteínas asociada con la activación del sistema inmune y la deposición de proteína a nivel muscular en cerdos es más
marcada cuando el aporte de metionina y cistina, treonina y triptófano en la dieta es limitado,
durante y después de un período de mala salud.
Así pues, el nivel de
determinados aminoácidos
en las dietas de cerdos con
el sistema inmune activado
ayudará a optimizar dicha
activación sin por ello
comprometer el rendimiento
productivo de los animales
El
mantenimiento de un sistema inmune
competente así como una la respuesta
inmune eficaz, cuando ésta sea requerida,
son
metabólicamente costosos para los
animales, lo que afectará a otros procesos
biológicos que también demanden
nutrientes, tales como el crecimiento, la
reproducción o la termorregulación.
La aportación extra de determinados
nutrientes en la dieta podría ayudar
a optimizar la función inmunológica
en animales que lo necesiten,
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