08/09/2016
Aditivos Micotoxinas

Tricotecenos – Una familia de micotoxinas de especial importancia en porcino

Departamento Técnico SETNA S.A.U

En el presente artículo, se pretende abordar una revisión acerca de su toxicidad, rutas metabólicas y posibles formas de detoxificación.

Los tricotecenos conforman un grupo de micotoxinas de campo producidas por varias especies de hongos – en particular Fusarium spp.

Muchas especies presentan sensibilidad a esta familia de micotoxinas, en especial el porcino, pero la realidad es que hoy en día la información existente en la bibliografía es escasa en comparación con otras familias como la zearalenona.

 

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DON NO ES EL ÚNICO TRICOTECENO

Entre los tricotecenos más populares se encuentran la Toxina T-2 y el Deoxinivalenol (DON) considerados como modelos de referencia de cada una de las familias de tricotecenos: A y B, respectivamente. (Ver Tabla 1)

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Tabla 1. Estructura de los Tricotecenos de tipo A y B

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Cada una de estas familias de tricotecenos, pese a compartir una estructura química común difieren en las rutas metabólicas, vías de detoxificación y, por tanto, en su toxicidad.

 

METABOLISMO Y DESTINO DE LOS TRICOTECENOS

 

La absorción y metabolismo de los tricotecenos presentes en la dieta no ha sido plenamente establecida.

El metabolismo de las micotoxinas es complicado ya que, cada tipo diferente de molécula presenta sus propias características.

Todos los tricotecenos, una vez ingeridos, siguen la vía intestinal. Estas micotoxinas son, en general, rápida y parcialmente ingeridas en el intestino delgado por transporte pasivo vía ruta paracelular (Ver A).absorcion-paracelular

Esta ruta consiste en la transferencia pasiva de compuestos a través del espacio intercelular existente entre las células epiteliales.

Posteriormente, desde ahí y vía sanguínea, pasan al hígado donde pueden tener lugar dos rutas diferentes de excreción:

  • Vía renal. Eliminándose a través de la orina
  • Vía biliar. Vehiculándose en la bilis para ser re-secretadas al intestino y excretadas por las heces.

 

VÍA METABÓLICA DEL TRICOTECENOS TIPO A DEGRADACIÓN DE LA TOXINA T-2

Por lo que respecta a las vías metabólicas, en el Esquema 1 se señalan los diferentes pasos de degradación de la toxina T2, destacando las principales por especie.

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Esquema 1. Vías metabólicas generales de Toxina T2 (adaptado de Wu et al. 2010 y Guerre 2015)

(*) Los metabolitos marcados en rojo T-2 Toxina, HT-2 Toxina, T-2 Tetraol y T-2 Triol son los metabolitos comúnmente analizados en materias primas y piensos para identificar el perfil de contaminación

Entre todas las rutas metabólicas, dos de ellas se reconocen como generadoras de moléculas más tóxicas que sus precursores (como T-2 triol), pero también existe otra ruta que ha demostrado ser capaz de inactivar la toxina T2 a través de la formación de compuestos menos deletéreos.

Las aves, los rumiantes y los cerdos no presentan diferencias en sus rutas metabólicas, aunque sí presentan diferentes cinéticas de absorción y de destino.

captura-de-pantalla-2016-09-21-a-las-13-22-42En rumiantes, el ecosistema ruminal puede detoxificar parcialmente la toxina T2 y otros tricotecenos tipo A.

captura-de-pantalla-2016-09-21-a-las-13-22-48En las aves, a diferencia de lo que sucede en porcino, estas micotoxinas y metabolitos son reinyectados en el intestino tras absorción a través del circuito de reciclado enterohepático.

 

VÍA METABÓLICA DEL TRICOTECENOS TIPO B DEOXINIVALENONA (DON)

En el Esquema 2 se detallan los diferentes rutas de degradación de DON por especies.

Todas las rutas metabólicas de los tricotecenos tipo B han demostrado ser capaces de reducir su toxicidad.

Así DOM-1 es un metabolito no tóxico para todas las especies aunque esta ruta es más importante en rumiantes que en monogástricos.

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Esquema 2. Vías metabólicas generales de DON (adaptado deWu et al. 2014).

Los cerdos, no son capaces de detoxificar DON en el intestino proximal tal y como sucede en las aves (gracias a su microflora en el tramo distal del intestino).

Esta micotoxina se absorbe rápida y de forma importante (alcanzando biodisponibilidades > al 60%).

Además, no existe reciclado enterohepático en el hígado del cerdo, por lo que la excreción se realiza por la orina.

Estas características explican por qué el cerdo es mucho más sensible a DON que las aves o los rumiantes.

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Los tricotecenos tipo A y B causan efectos similares en los animales, ambos inhiben la síntesis de proteínas, afectando a los procesos de mitosis y consecuentemente a los procesos de renovación celular.

 

TOXICIDAD DE TRICOTECENOS TIPO B: DEOXINIVALENOL (DON)

Afectación de la función intestinal

El Deoxinivalenol:

  • Altera las uniones entre enterocitos.
  • Incrementa el estrés oxidativo, principalmente en yeyuno (en el caso de las aves o cerdos).
  • Afecta negativamente a la inmunidad adquirida

Produciendo una sobrerregulación de la expresión de los Toll-Like Receptores (tipo 4) en duodeno y yeyuno en porcino, capaces de reconocer lipopolisacáridos de bacterias Gram – pero también de diferentes proteínas víricas.

  • Incrementa la síntesis y secreción de citoquinas proinflamatorias (IL-8 o IFN-γ)
  • Reduce la absorción de glucosa a nivel intestinal en porcino y en aves

Mediante una reducción de la actividad y producción del transportador Sodio-Glucosa 1 (SGLT1), así como de los que se encargan de la absorción de ácido palmítico, monocarboxilatos y de diferentes aminoácidos.

Todos los efectos primarios expuestos de DON explican las consecuencias finales de esta micotoxina:

  • Bajada del consumo.
  • Un incremento de la incidencia o gravedad de diarreas.

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Esquema 3. Impacto de DON a nivel intestinal: de efecto primario a consecuencias macroscópicas.

 

TOXICIDAD DE TRICOTECENOS TIPO A: TOXINA T-2

Además de la alteración de los procesos de renovación celular, los tricotecenos tipo A:

› Alteran la producción de anticuerpos, las funciones de membrana y la proliferación de linfocitos.

› Incrementan el estrés oxidativo y alteran la actividad de enzimas antioxidantes.

Este mecanismo de acción parece ser el principal responsable de las lesiones tisulares observadas en contaminaciones por los tricotecenos tipo A Los tricotecenos tipo A también inducen lesiones a lo largo de todo el tracto digestivo, empezando en la misma boca causando rechazo del alimento y vómitos.

› Según recientes proyectos de investigación, la toxina T-2 es capaz de interferir con el metabolismo mediado por el citocromo P450 sobre sustancias endógenas y xenobióticas, pudiendo alterar los mecanismos de transporte de diferentes fármacos en intestino e hígado.

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En cuanto a la sintomatología clínica, las micotoxicosis causadas por ingestión de tricotecenos son bastante similares entre tipos A y B. Si bien los niveles de sensibilidad de todos los animales son mucho más bajos para los tricotecenos de tipo A que para los de tipo B.

A dosis de contaminación crónica, los principales síntomas podrían ser: irritación de las membranas de las mucosas, enteritis intestinales, diarreas y rechazo del alimento, mientras que a concentraciones agudas se podrían llegar a producir vómitos.

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EVALUACIÓN DE RIESGOS DE CONTAMINACIÓN POR TRICOTECENOS

Vomitoxina y toxina T2, son los tricotecenos comúnmente analizados en materias primas y piensos. Son muchas las situaciones en las que, encontrándose un nivel analítico bajo de estas micotoxinas, se aprecia, sin embargo sintomatología clara en granja. Esto podría explicarse, en cierta medida, por el hecho de no tenerse en cuenta todos los metabolitos de las familias de los tricotecenos y su toxicidad real.

Por este motivo SETNA S.A.U, se está trabajando con un indicador simple denominado equivalente-DON, desarrollado por el equipo de investigación del grupo Neovia by INVIVO.

Este equivalente-DON consiste en una ecuación matemática en la que se incluyen todos los tricotecenos analizados, ponderados por factores que expresan la sensibilidad relativa de la especie de destino para cada micotoxina, respecto a DON.

Estos factores multiplicativos han sido establecidos en base a niveles de toxicidad reportados en la literatura.

En la evaluación de riesgos no sólo se debe considerar a DON

Un típico ejemplo del perfil de contaminación en tricotecenos y su traducción a niveles de equivalente-DON y la evaluación de riesgos por especie se aporta en la tabla 2.

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Tabla 2. Ejemplo de cálculo de DON-equivalente

Esta ecuación permite:

  • Tener en cuenta todas las moléculas de la familia de los tricotecenos
  • Estudiar la sensibilidad (mayor para el porcino) a la familia de loa tricotecenos, transfiriéndolos a una micotoxina conocida de referencia: DON
  • Evaluar el riesgo real

Para mostrar el riesgo que puede suponer no tener en cuenta estas consideraciones nos sirve como ejemplo parte de los resultados obtenidos de la estadística de análisis de micotoxinas realizadas por el grupo Neovia by INVIVO desde junio de 2015 y que se reflejan en la tabla 3.

  • Los análisis reagruparon un total de 155 muestras de maíz.
  • De nuevo como en años anteriores, la contaminación por tricotecenos se dio mayoritariamente en maíz y subproductos del maíz.
  • La mayoría de las muestras de maíz presentaron niveles altos/ muy altos de tricotecenos tipo A y B, así como presencia de DON, junto con otras familias de micotoxinas.
  • En la tabla 3 se resumen la proporción de muestras analizadas por nivel de riesgo (bajo, medio, elevado), basándose bien sólo en contaminación por DON, o considerando la contaminación global de tricotecenos (como equivalentes-DON).

Los resultados mostrados en la tabla 3 demuestran claramente que, la consideración única de DON, subestima el nivel de riesgo, siendo necesaria un análisis exhaustivo de todos los tricotecenos y su conversión a equivalentes-DON para obtener una foto mucho más clara y realista.En cerdos en crecimiento, la evaluación del riesgo:

  • Sin el uso del equivalente -DON, resultó en que el 32,6% de las muestras analizadas fueron consideradas como seguras basándonos exclusivamente en la concentración de DON.
  • Con el uso el uso del equivalente-DON se reveló cómo sólo el 9% de estos maíces podría ser considerado como seguro si no se utilizan las precauciones adicionales necesarias.

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Tabla 3. Ejemplo de cálculo de DON-equivalente

Las diferencias en el metabolismo de los tricotecenos afectarán a la toxicidad y, por tanto, a la sensibilidad en las diferentes especies, dificultando además la interpretación del perfil de contaminación encontrado en materias primas y piensos.

Dado que el porcino es una especie particularmente sensible a las contaminaciones por tricotecenos, debemos obtener una evaluación más realista acerca del nivel de riesgo, es recomendable utilizar herramientas que nos permitan, como el don-equivalente, tener en cuenta la toxicidad real de otros metabolitos de esta familia de micotoxinas.

 

Agradecimientos: Departamento Técnico Neovia by Invivo y Laboratorio microbiología SETNA S.A.U

 

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