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Pedro Rubio; Ana Carvajal y Rubén Miranda (de izqda. a dcha.)

Conversamos con tres miembros del grupo DIGESPORC sobre la importancia de la microbiota y sus implicaciones sobre la salud de los animales

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Recientemente hemos tenido la oportunidad de conversar con Rubén Miranda, Ana Carvajal y Pedro Rubio, integrantes del grupo de investigación DIGESPORC, sobre la importancia de una microbiota equilibrada como primera barrera frente a los patógenos y las claves para mantener este complejo ecosistema en equilibrio.  

Pregunta: ¿En qué consiste la microbiota digestiva?

Respuesta: La microbiota digestiva es un complejo ecosistema formado por el conjunto de microorganismos presentes en el tracto gastrointestinal que se mantienen en homeostasis en el animal sano. Está constituida por virus, arqueas, bacterias, protozoos y hongos (principalmente levaduras).

Pedro Rubio; Ana Carvajal y Rubén Miranda (de izqda. a dcha.)
Pedro Rubio; Ana Carvajal y Rubén Miranda (de izqda. a dcha.)

P: ¿Qué funciones desempeña?

R: La microbiota digestiva desempeña dos papeles fundamentales, participa en la nutrición y en la protección del hospedador.

Las bacterias y otros microrganismos de la microbiota permiten la digestión y la absorción de nutrientes no digeribles por el animal y la producción de otros, como los ácidos grasos de cadena corta o algunas vitaminas y aminoácidos, mediante el proceso de digestión microbiana.

Además, la microbiota tiene una importante función defensiva o de barrera. Por un lado, influye decisivamente en el desarrollo del sistema inmune y del  aparato digestivo; modula la proliferación y diferenciación de los enterocitos en los diferentes tramos del intestino, favorece las uniones estrechas u ocluyentes entre estas células, estimula la producción de mucina o regula los perfiles de citoquinas. Por otro lado, tiene un efecto barrera muy importante al impedir el establecimiento de otros microorganismos perjudiciales, o el sobrecrecimiento de oportunistas ya que compite por nutrientes y receptores y, además, produce sustancias con importante actividad antimicrobiana.

P: ¿Qué factores definen una buena microbiota? 

R: Una microbiota adecuada sería aquella que evoluciona de forma progresiva, a lo largo de la vida del animal, adaptándose a su alimentación, y alcanzando un estado de equilibrio en la edad adulta. En ese momento, la elevada variedad en su composición es un importante indicador de una buena microbiota. Desde un punto de vista funcional, una buena microbiota debe favorecer un correcto desarrollo del aparato digestivo y del sistema inmune, tanto a nivel local como sistémico.

P: ¿Qué importancia tiene una exposición precoz a una microbiota adecuada para el desarrollo del sistema inmune?

R:  La exposición precoz a una microbiota adecuada tiene un papel fundamental en el desarrollo del sistema inmune ya que permite una adecuada maduración del tejido linfoide de la mucosa intestinal, el cierre de la mucosa al estimular la unión íntima entre los enterocitos en el epitelio o que los animales tengan una concentración adecuada de inmunoglobulinas circulantes en sangre. Algunas de las bacterias presentes en la microbiota son capaces de modular el sistema inmune para que reaccione frente a microorganismos patógenos o para que tolere a microorganismos potencialmente beneficiosos. En este sentido y dicho de forma coloquial, en las primeras semanas de vida, la microbiota actúa como un auténtico “entrenador personal” para el tejido linfoide asociado al intestino.

P: ¿Qué es la disbiosis digestiva y qué consecuencias tiene?

R: La disbiosis digestiva es una alteración patológica de la homeostasis de la microbiota. Esta alteración puede ser debida a cambios cualitativos y/o cualitativos de la microbiota intestinal, a cambios en su actividad metabólica o a cambios en la distribución de las diferentes especies a lo largo del tracto gastrointestinal.

La pérdida del equilibrio en la microbiota produce un incremento en la receptividad a microorganismos potencialmente patógenos, que encuentran las condiciones ideales para multiplicarse y desencadenar un proceso patológico. Dependiendo de las especies bacterianas que se vean perjudicadas por la disbiosis se podrían reducir las funciones de la microbiota en su conjunto, reduciendo por ejemplo, la producción de ácidos grasos de cadena corta o de compuestos antimicrobianos.

P: ¿Qué tipo de alteraciones pueden producir los antibióticos en la microbiota digestiva?

R:  Los antibióticos reducen la diversidad de la microbiota, seleccionando y favoreciendo el crecimiento de algunos grupos bacterianos, produciendo una disbiosis digestiva al modificar la homeostasis de este ecosistema. Además, se incrementa la cantidad de genes de resistencia que posee la microbiota en su conjunto, lo que puede ser una fuente importante de transmisión de resistencias hacia otros animales y hacia el hombre.

Los antibióticos y la disbiosis que generan favorecen a algunos microorganismos patógenos, como es el caso de Clostridium difficile, un patógeno emergente en medicina humana y también en los cerdos, a menudo asociado a tratamientos antibióticos previos o a disbiosis en animales recién nacidos

P: ¿Un buen manejo de la microbiota digestiva podría ser una herramienta para reducir el uso de antibióticos?

R:  Los antibióticos son una herramienta empleada actualmente con fines profilácticos o metafilácticos para el control de enfermedades infecciosas en los animales de granja. Como acabamos de indicar, modifican la microbiota digestiva. Hoy en día disponemos de otras herramientas que nos puedan ayudar a controlar la microbiota.

P: ¿Sería posible plantearse producciones 100% libres de antibióticos mediante un correcto manejo de la microbiota?

R: Más que posible, habría que decir que es necesario el planteamiento de producciones libres o con mínimo uso de antibióticos, ya que cada vez son más numerosas las voces que no ven con buenos ojos el empleo sistemático de antibióticos en producción animal. Tanto la opinión pública como, muy probablemente, la legislación en años próximos, va a obligar a los productores a minimizar su utilización. Cabe mencionar que ya existe en España una experiencia piloto certificada por AENOR de explotación porcina intensiva que no emplea antibióticos a lo largo del ciclo productivo, desde el destete y hasta el final de cebo.

P: ¿De qué forma podemos intervenir sobre la microbiota intestinal?

R: La microbiota digestiva es un ecosistema muy complejo sobre el cual podemos actuar aplicando diversas herramientas. Tanto la aplicación de vacunas como las medidas higiénico-sanitarias sobre el ambiente, gran parte de la microbiota en los primeros momentos de vida proviene de la microbiota ambiental, pueden modificar la microbiota intestinal. Sin embargo, las intervenciones más importantes a este nivel están asociadas a la composición y características de la dieta, el uso de probióticos y prebióticos, productos fitobióticos como los aceites esenciales y otros extractos vegetales, acidificantes como los ácidos orgánicos o fagos, virus que infectan a las bacterias.

P: ¿Podemos actuar sobre la microbiota del lechón a través de la microbiota de la madre?

R: Un gran porcentaje de la microbiota del lechón proviene de la madre. Aunque siempre se consideró que los lechones en el útero eran estériles, varios estudios han demostrado que la primera microbiota digestiva procede de la translocación bacteriana desde el intestino de la madre hacia el útero y el tracto digestivo del lechón. Más importancia cuantitativa tiene la microbiota que adquiere el lechón en el canal de parto y, posteriormente, a través del calostro y la leche, que incluyen bacterias provenientes de una translocación entero-mamaria. Se ha comprobado experimentalmente que los probióticos marcados administrados a la cerda se aíslan del intestino de los lechones, aunque la persistencia de estas bacterias probióticas en la edad más adulta es limitada.

P: El grupo DIGESPORC está desarrollando una amplia actividad investigadora sobre la disbiosis. Uno de los frutos de esta actividad es el llamado Índice de Salud Intestinal. ¿Qué podría comentarnos sobre este índice y sus aplicaciones?

R: Este índice de salud intestinal o ISI es una relación entre grupos de bacterias potencialmente beneficiosas y potencialmente patógenas. En los casos de disbiosis, este índice se desvía a favor de las bacterias potencial patógenas, que pueden tener un sobrecrecimiento. Es una herramienta de utilidad para seguir la evolución de la microbiota en un grupo animal o para valorar intervenciones sobre esta microbiota. Sin embargo, no tiene un valor umbral que permita su empleo de forma universal, para valorar disbiosis en una muestra aislada.

P: ¿Qué tipo de aditivos nutricionales pueden ser de utilidad para mejorar la calidad de la microbiota?

R: Como se ha comentado anteriormente, hay una gran cantidad de aditivos nutricionales que se pueden emplear para modificar la microbiota. Entre los más investigados están los probióticos y prebióticos, que favorecen a unos determinados grupos de la microbiota, los extractos vegetales, entre los que se incluyen los aceites esenciales y que tienen actividad antimicrobiana frente a ciertos grupos, empleándose para controlar bacterias potencialmente patógenas, o los ácidos grasos de cadena corta.

P: ¿Qué diferencias distinguen entre sí a los probióticos, prebióticos, simbióticos y postbióticos?

R: Todos estos productos actúan sobre la microbiota digestiva de los animales pero varían en su composición y en su mecanismo de acción.

Los probióticos son microorganismos vivos, generalmente levaduras o bacterias del ácido láctico como los lactobacilos, que producen un efecto beneficioso al animal cuando son administrados por vía oral y en cantidad suficiente.

Los prebióticos, por el contrario, son compuestos más o menos complejos, como la inulina, que no son metabolizables por el animal pero sí por su microbiota, favoreciendo el crecimiento o la actividad metabólica de determinados grupos beneficiosos de la misma.

Los simbióticos son alimentos funcionales en los cuales se combina uno o varios probióticos con uno o varios prebióticos.

Los postbióticos son productos producidos por bacterias probióticas que, por sí mismos, son capaces de inducir una respuesta positiva porque tienen efecto a nivel nutricional, metabólico o inmunitario, actuando sobre la microbiota; un postbiótico puede tener un efecto positivo sin actuar directamente sobre la microbiota.

P: ¿Sabemos que en medicina humana el trasplante de heces es utilizado en casos complejos de disbiosis. ¿Sería de aplicación esta técnica en el caso del porcino?

R: Ciertamente, el trasplante de heces es utilizado en medicina humana en casos concretos de disbiosis, muchas veces asociados al sobrecrecimiento de C. difficile, siendo la herramienta más eficaz para su tratamiento. El inconveniente de esta práctica es el riesgo existente de transmisión de microorganismos patógenos del individuo donante al receptor. Por este motivo, en humana se está trabajando para substituir está técnica por la administración de un gran número de especies bacterianas de la microbiota, presentes en condiciones de homeostasis, previamente aisladas y purificadas.

En nuestra opinión este tipo de abordaje permitirá un mayor control y evitaría problemas legales asociados a la administración de heces a los animales de granja. Además, como se ha comentado anteriormente, existen varias herramientas a nuestro alcance para no tener que recurrir al trasplante de heces.

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