Efecto de las micotoxinas sobre el sistema inmunitario en vacas lecheras

Los efectos de las micotoxinas en vacas lecheras son variados de acuerdo al tipo de micotoxina. En general causan diversos problemas de salud e incluso la muerte de animales que consumen alimentos contaminados. La respuesta frente a las mastitis

El sistema inmunitario tiene la función de defensa frente a la entrada de microorganismos en un individuo. Está conformado por moléculas solubles y células que pueden estar circulantes en la sangre y otros fluidos o agrupados en tejidos incluidos dentro de órganos (10).

Ante una infección por un microorganismo el sistema inmune innato actúa inmediatamente como respuesta primaria y primera línea de defensa. Las células que componen el sistema inmune innato y que dan una respuesta rápida ante la invasión de un microorganismo son los Neutrófilos, que se movilizan hacia el sitio de infección que tienen la función de fagocitar y destruir los microorganismos invasores. El segundo grupo celular dentro de la inmunidad innata que entra en acción ante una infección son los Macrófagos, estas células son más lentas en activarse pero tienen mayor capacidad de acción para combatir los microorganismos invasores (10).

La función de estas células no es sólo fagocitar y destruir los microorganismos o agentes extraños, sino también su función es marcar, presentar los agentes infecciosos y liberar sustancias denominadas citoquinas, que amplifican la respuesta inmunitaria y estimulan en una segunda etapa la respuesta inmune adquirida con la consecuente producción de anticuerpos específicos a través de la estimulación de los linfocitos B o linfocitos T que destruyen células del individuo infectadas por microorganismos (10).

Las micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos producidos por los hongos que contaminan los cultivos en los campos o los granos durante su almacenamiento, las más comunes son las Aflatoxinas, Fumomisina, Zearalenona, Vomitoxina o Deoxilivalenol (DON), Toxina T-2 y Ocratoxina.

Entre otros impactos en la salud de las vacas lecheras las micotoxinas generan disminución del consumo, necrosis en órganos, hemorragias intestinales, mastitis, inmunodepresión, y pérdidas reproductivas, e incluso la muerte de animales que consumen alimentos contaminados.

Sin dudas, la situación es más grave en el caso de la Aflatoxina B1 (AFB1) ya que su consumo es considerado un riesgo para la salud pública en el mundo porque es carcinogénica, mutagénica, teratogénica y hepatotóxica. La Aflatoxina B1 es transformada en el hígado a un metabolito denominado Aflatoxina M1 que es eliminado a través de la leche que es consumida por nosotros. La Aflatoxina B1 y la Aflatoxina M1 fueron clasificadas por la Agencia Internacional de Investigación de Cáncer (IARC) dentro de los cancerígenos más importantes para el hombre (11).

Es por esto que algunos países y empresas que consumen y procesan los productos agrícolas hace años ven con preocupación esta situación y determinaron límites de concentración de micotoxinas en los alimentos, ya sea a base de cereales y lácteos, para resguardar la salud de los animales y de las personas que los consumen.

Según un estudio realizado entre los años 2008 y 2017 en el que se analizaron un total de 74821 muestras en 100 países de todos los continentes en el que se pudo determinar que un 88% de las muestras contenían al menos una micotoxina (1). Las micotoxinas del hongo de género Fusarium spp como DON, Fumonisina y Zearalenona fueron las más prevalentes y fueron detectadas en el 64%, 60% y 45% de todas las muestras, respectivamente (1).

Fumonisina y DON mostraron el promedio más alto de concentración con 723 μg/kg y 388 μg/kg, respectivamente (1).

En Argentina en un trabajo realizado por el INTA Rafaela en el que se hicieron varios estudios en su área de influencia entre los años 2011 y 2017 sobre presencia de micotoxinas en los alimentos bovinos, revelaron que de 1747 muestras analizadas, el 67% demostró presencia de Aflatoxinas, para Zearalenona se analizaron 917 muestras de las que un 73% fueron positivas y en el caso de DON de las 914 muestras analizadas el 33% fueron positivas.

Otro estudio sobre 682 muestras se determinó que el 53% de las muestras presentaban Aflatoxina, Zearalenona y DON conjuntamente. Fumonisina y DON mostraron el promedio más alto de concentración con 723 μg/kg y 388 μg/kg, respectivamente (1).

En las vacas lecheras el parámetro mayormente utilizado para determinar el grado de infección de la glándula mamaria es el conteo de células somáticas. Tras una infección por un microorganismo en la glándula mamaria comienza una respuesta inmunitaria e inflamatoria que determina un aumento del conteo de células somáticas. El aumento del conteo de células somáticas está determinado por un gran aumento de Neutrófilos como respuesta primaria a esta infección. El 90% del aumento del conteo de células somáticas corresponde al aumento de Neutrófilos que actúan rápidamente para detener la infección (4). Los Neutrófilos tienen la capacidad, como dijimos anteriormente, de fagocitar los microorganismos y destruirlos exponiendo el microorganismo ingerido a agentes oxidantes en su interior.

Este aumento en la cantidad de Neutrófilos circulantes que migran hacia la glándula mamaria es importante ya que a medida que los microorganismos causantes de la infección se multiplican van siendo atacados por los Neutrófilos y van controlando la infección. Para que esto ocurra debe haber una relación entre la multiplicación bacteriana y la cantidad de neutrófilos que controlen la infección.

La importancia de los Neutrófilos activos en el control de las mastitis se demostró en un  trabajo en el que se estudió in vitro la relación necesaria de Neutrófilos y bacterias Staphilococcus aureus para controlar la multiplicación de dicha bacteria. El estudio determinó que debe haber una relación entre la cantidad de Neutrófilos circulantes activos y la cantidad de bacterias para controlar la infección. Cuando esta relación es menor no se  puede controlar la infección (2).

Muchos episodios por intoxicación por micotoxinas resultan en muertes de los animales por enfermedades infecciosas, eso hace sospechar que las micotoxinas inducen una inmunosupresión o son tóxicas para el sistema inmunitario (5). Está demostrado que en vacas la aflatoxina B1 inhibe la capacidad de división de los linfocitos in vitro (6), la T-2 reduce la función de los neutrófilos (7) y provoca necrosis en los órganos linfoides (8). Esto aclara el hecho de que las micotoxinas agravan la situación frente a una enfermedad infecciosa ya que el sistema inmunitario no se encuentra en el pleno potencial para enfrentar a un proceso infeccioso.

El problema se agrava porque muchas veces los métodos análisis de micotoxinas que se utilizan habitualmente no detectan niveles de contaminación por micotoxinas en los alimentos y también por el hecho de que algunas micotoxinas se encuentran unidas a otras sustancias como azúcares, quedando «enmascaradas» y no son detectadas en los análisis.

Otra cuestión importante a tener en cuenta es que en los alimentos generalmente están presentes varias micotoxinas (1). Las micotoxinas tienen un efecto sinérgico entre ellas, es decir que por más que los valores de concentración en los alimentos estén por debajo de los valores aceptados, el efecto nocivo de una micotoxina por el daño en algún órgano o sistema hace que el efecto perjudicial de otra micotoxina presente en el mismo alimento se potencie incluso a concentraciones bajas.

En un estudio realizado en vacas lecheras se mezclaron en la dieta alimentos contaminados con y otros no resultando en la dieta valores de micotoxinas no detectables por los métodos de ELISA que se utilizan habitualmente en laboratorios comerciales pero sí mediante métodos analíticos más sensibles como la cromatografía (CG-MS). A las vacas lecheras se las alimentó con dietas con valores de micotoxinas por debajo de 0,5 microgramos/Kilo durante 63 días (9).

En el estudio no hubo variaciones en el consumo de materia seca, producción de leche y contenido de sólidos de la leche, pero hubo un aumento de las células somáticas en el grupo que consumió la dieta contaminada (9).

También el mismo estudio (9) determinó que la actividad de los neutrófilos fue disminuida, demostrando el efecto tóxico de las micotoxinas sobre las células del sistema inmunitario en vacas lecheras consumiendo dietas con valores de micotoxinas por debajo de los niveles que se consideran normalmente perjudiciales para la salud.

El sistema inmune es un sistema complejo y efectivo al momento de atacar una infección, pero muchos factores pueden afectar su funcionalidad y deprimirlo. El efecto del sistema inmunitario y sus células componentes, como los Neutrófilos y los Macrófagos, sobre el control de procesos infecciosos como la mastitis en vacas lecheras es de gran relevancia y las micotoxinas tienen un efecto depresor directo sobre las células inmunitarias afectando el normal proceso de eliminación de los agentes infecciosos causantes de mastitis.

Las micotoxinas son un problema que ya está instalado, y se encuentra en todo el mundo incluyendo nuestro país y que no se la da la importancia que debería tener. En nuestros sistemas productivos sólo se tienen en cuenta las micotoxinas cuando el problema es visible y el efecto o patología que provocan en los animales es la causa primaria, sin embargo muchos trabajos de investigación demuestran que las micotoxinas, incluso en concentraciones que no son detectables por los métodos de análisis que se utilizan habitualmente, causan daños en tejidos o sistemas que agravan procesos infecciosos que en condiciones de salud normal pueden ser eliminados por el sistema inmune. El sistema inmunitario también es importante en los tratamientos antibióticos ya que en muchos procesos bacterianos utilizamos antibióticos llamados bacterióstáticos que no destruyen las bacterias sino que detienen su multiplicación, desarrollo y finalmente el proceso bacteriano es eliminado por el sistema inmunitario. Para que estos tratamientos sean efectivos es necesario que el sistema inmunitario esté plenamente funcional.

La reposición de animales en los sistemas productivos es un costo de alto impacto y muchas veces el descarte de animales impide la posibilidad de crecimiento de las explotaciones, sobre todo en sistemas lecheros donde el descarte por enfermedades infecciosas como la mastitis comprende un porcentaje alto de los descartes de los animales. Es por ello que necesitamos tener los animales sanos y con un sistema inmunitario fuerte para que su vida productiva sea más larga.

En este contexto es importante que tengamos en cuenta las micotoxinas como un factor que afecta la salud de los animales, no como efecto primario sino como un catalizador que agrava de procesos infecciosos.

Las micotoxinas son un problema en salud animal y de los consumidores que buscamos cada vez más que los alimentos sean sanos, seguros y libres de sustancias que puedan perjudicar nuestra salud, es por esto que es nuestra obligación como parte de la cadena alimentaria considerar esta situación y darle la importancia que realmente tiene.

Este material fue aportado a www.todolecheria.com.ar por la empresa Brascorp.

1- Christiane Gruber-Dorninger, Timothy Jenkins and Gerd Schatzmayr. Global Mycotoxin Occurrence in Feed: A Ten-Year Survey

2- Rescue. J. C. Detilleux. Neutrophils in the War Against Staphylococcus aureus: Predator-Prey.

3- Effect of Subclinical Levels of T-2 Toxin on the Bovine Cellular Immune System D.D. Mann, G.M. Buening, G.D. Osweiler and B.S. Hook.

4- F. N. Souza, M. G. Blagitz, C. F. Batista, P. V. Takano, R. G. Gargano, S. A. Diniz, M. X. Silva, J. A. Ferronatto, K. R. Santos, M. B. Heinemann, S. De Vliegher, and A. M. M. P. Della Libera. Immune response in nonspecific mastitis: What can it tell us? J. Dairy Sci. 103:5376–5386

5- Raghubir P. Sharma. Immunotoxicity of Mycotoxins. Journal of Dairy Science Vol. 76. No.3. 1993.

6- Paul, P. S., D. W. Johnson, C. J. Mirocha, F. F. Soper,C. D. Thoen, C. C. Muscoplat, and A. F. Weber. 1977. In vitro stimulation of bovine peripheral blood lymphocytes: suppression of phytomitogen and specific antigen lymphocyte responses by aflatoxin. Am. Vet. Res. 38:2033.

7- Mann, D. D., G. M. Buening, G. D. Osweiler, and B. S. Hook. 1984. Effect of subclinical levels of T-2 toxin on the bovine cellular immune system. Can. J. Compo Med. 48:308.

8- Beasley, V. R. 1984. The toxicokinetics and toxicodynamics of T-2 toxicosis in swine and cattle, Ph.D. Diss., Univ. Illinois, Urbana- Champaign.

9- S. N. Korosteleva , T. K. Smith , and H. J. Boermans. Effects of Feed naturally contaminated with Fusarium mycotoxins on metabolism and immunity of dairy cows. J. Dairy Sci. 92 :1585–1593

10- Gómez Lucía, E., Blanco, M. del M., Doménech, A. Manual de Inmunología Veterinaria. Peaerson Educación S.A., Madrid, 2006.

11- IARC Monographs on the evaluation of the carcinogenic risk to humans. Some Naturally Occurring Substances: Food Items and Constituents, Heterocyclic Aromatic Amines and Mycotoxins. Volumen 56. Larc.

Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, which met ¡n Lyon, 1993.

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