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Pese a que la salud intestinal es un tema cada vez más importante y popular en la nutrición animal, aún no existe una definición científica clara de ese concepto (Kogut y Arsenault, 2016). Es necesario contar con una definición, para poder evaluar los efectos de cualquier tipo de intervención nutricional en la salud y el desempeño animal.
Se propone aquí la definición de funcionalidad gastrointestinal como ‘una condición estable, en la cual el microbioma y el tracto gastrointestinal mantengan un equilibrio simbiótico y, tanto el bienestar, como el desempeño del animal, no se vean limitados por la disfunción intestinal’ (Celi et al., 2017). Esta definición combina los principales elementos de la funcionalidad gastrointestinal, es decir, la dieta, la estructura y la función eficaces de la barrera gastrointestinal, además de una microbiota estable y normal, con digestión y absorción eficaces del alimento balanceado y un estatus inmunológico también eficaz (Figura 1). Todos estos componentes juegan un rol crítico en la fisiología gastrointestinal, así como también, en la salud, el bienestar y el desempeño del animal.
Para tener una comprensión clara de la salud intestinal, es necesario caracterizar las interacciones entre dichos componentes.
Dado que los nutrientes ingeridos pueden tener un rol significativo en el desarrollo y la funcionalidad del tracto gastrointestinal, la composición de la dieta (ingredientes, nutrientes y aditivos) puede influir en el desarrollo y en la función del sistema digestivo, incluyendo el sistema inmunológico y la microbiota (Conway, 1994).
Un amplio conjunto de pruebas subraya el potencial del uso de suplementos alimentarios, alimentos e ingredientes funcionales, para apoyar el desempeño de la producción animal y, al mismo tiempo, mantener la salud y el bienestar (Van Loo, 2007; Pluske, 2013; Starkey, 2014; Hoste et al., 2015). Al mismo tiempo, el uso de ingredientes funcionales parece apoyar al sistema inmunológico y modular el equilibrio redox y la respuesta inflamatoria. Al optimizar las dietas y la nutrición de los animales de cría, también deben tenerse en cuenta los diversos aspectos de la funcionalidad gastrointestinal que contribuyen para mejorar la salud animal y reducir el uso de antibióticos (Allen et al., 2013; Cheng et al., 2014). Por lo tanto, las propiedades funcionales de los ingredientes y aditivos del alimento balanceado relacionados con la salud gastrointestinal deben tener un rol más preponderante en la formulación de las dietas.
Una mayor funcionalidad gastrointestinal suele venir acompañada por mejor digestión y absorción. Sin embargo, cabe preguntarse si esto es causa o consecuencia directa de la mejora observada en la funcionalidad gastrointestinal (Khadem et al., 2016). También es necesario considerar que la inflamación intestinal tiene impacto negativo sobre la función gastrointestinal. De hecho, la proliferación de patógenos en el tracto gastrointestinal puede desencadenar un aumento de las respuestas de defensa que, a su vez, generan una reducción en la eficiencia digestiva y en la absorción de los micro y macronutrientes.
La malabsorción es más notoria en el caso de los micronutrientes, especialmente el hierro y el zinc (Davin et al., 2012, 2013). En el caso de los macronutrientes, la grasa es la que sufre el mayor impacto (Koutsos et al., 2003, 2006). La malabsorción puede ser atribuida a un aumento en la tasa de pasaje del alimento a través del tracto gastrointestinal, con lo cual se reduce el tiempo disponible para que los nutrientes sean digeridos y absorbidos. La malabsorción también puede ser consecuencia de la pérdida de integridad y función de la barrera del tracto gastrointestinal, así como también, de una respuesta directa y coordinada del sistema inmunológico dirigida a los patógenos (Klasing, 2007).
La microbiota intestinal aporta diversas funciones fisiológicas (Salzman et al., 2007; Lee t Hase, 2014; Marchesi et al., 2016; Round y Mazmanian, 2009), como, por ejemplo, funciones de protección, estructura y también funciones metabólicas. La microbiota intestinal contribuye para la regulación de la homeostasis del huésped, permitiendo óptima digestión y absorción, regulación del metabolismo energético, prevención de infecciones de la mucosa y modulación del sistema inmunológico.
Consecuentemente, la manipulación de la composición de la microbiota gastrointestinal a través de la dieta representa una herramienta interesante para evitar problemas intestinales y promover el desempeño del animal. Las intervenciones nutricionales deben diseñarse para crear condiciones en el tracto gastrointestinal que generen y mantengan un equilibrio entre el huésped y la microbiota intestinal, así como también, para evitar disturbios en la estructura y la función del tracto gastrointestinal.
¿Cuáles son los factores que influyen en el desarrollo de la microbiota gastrointestinal en los animales de cría? ¿Cuál es el rol de la microbiota gastrointestinal en la relación entre nutrición animal, fisiología del tracto gastrointestinal, salud y bienestar del animal? Pese a que no es fácil responder a esas preguntas en corto espacio de tiempo, para poder abordarlas en su totalidad es necesario contar con un enfoque multidisciplinario y basado en sistemas.
Será fundamental abordar dichas cuestiones para poder contribuir, en parte, con el desarrollo de alternativas a los antibióticos promotores de crecimiento (APC). Dicho enfoque será crucial para que puedan surgir estrategias de intervención en la dieta, con productos nuevos y otros ya existentes.
La barrera gastrointestinal está compuesta por una capa mucosa superpuesta a una única capa de células epiteliales intestinales y un conjunto subyacente de células, formado por células mesenquimales, células dendríticas, linfocitos y macrófagos, que forman el tejido linfoide asociado al intestino (GALT por su sigla en inglés). Las células epiteliales intestinales (IEC por su sigla en inglés) son centrales a este sistema, ya que segregan y regulan la composición de la capa mucosa y también interactúan con las células subyacentes.
El epitelio de la mucosa del tracto gastrointestinal y el tejido GALT asociado son los primeros sitios, en el huésped, que están expuestos a las variaciones en la ingesta de nutrientes. Poco se conoce, relativamente, sobre cómo los nutrientes pueden alterar el desarrollo y la función del GALT, sin embargo, se ha observado que la dieta logra modular el desarrollo del GALT, ya que el suministro de una fórmula a base de caseína a lechones recién nacidos puede comprometer el desarrollo del GALT y el sistema inmunológico.
La ingesta de nutrientes y la colonización de la microbiota promueven el desarrollo del GALT, que ocurre en paralelo al desarrollo del tracto gastrointestinal, redundando en un sistema inmunológico funcional. El GALT promueve la funcionalidad gastrointestinal, al distinguir los agentes patógenos y no patógenos y las amenazas trasmitidas por los alimentos al huésped. Esta orientación homeostática se ve continuamente desafiada por eventos fisiológicos y una aceleración en el desempeño productivo, que pueden llevar a una desregulación de la respuesta inmunológico en el tracto gastrointestinal.
Cuando los animales son desafiados por condiciones ambientales adversas (estrés calórico), problemas de higiene, alta densidad de alojamiento o etapas fisiológicas específicas de su vida productiva (gestación y lactancia/lactación), es crítico garantizar que el suministro de nutrientes no solamente esté de acuerdo con las necesidades del animal, sino que también, maximice la función del GALT y mantenga su bienestar óptimo. Los ingredientes funcionales pueden aumentar el desempeño de la producción animal y, al mismo tiempo, mantener su salud y bienestar. Una óptima funcionalidad gastrointestinal es clave para la salud del animal, para su desempeño y bienestar, así como también para el medio ambiente, ya que mejora la eficiencia alimentaria, reduce el uso de antibióticos y mantiene la inocuidad alimentaria. Por lo tanto, la optimización de la funcionalidad gastrointestinal permite una producción animal sustentable.
Es evidente que suministrar una dieta que no aporte las cantidades adecuadas de nutrientes esenciales comprometerá la inmunidad del animal. Sin embargo, hay algunos temas cruciales que deben ser abordados para avanzar en el conocimiento de la inmunomodulación de la dieta. Por ejemplo, ¿cómo algunos nutrientes específicos modulan el desarrollo del sistema inmunológico de la mucosa y cuáles son las ventanas críticas de intervención? ¿Cuál es la relación entre la microbiota y el sistema inmunológico del huésped? Se ha sugerido que el huésped y la microbiota forman un ‘superorganismo’, y que ‘el sistema inmunológico no mata, sino que, al contrario, se trata de una fuerza que da forma a la homeostasis en este ‘superoganismo’ (Eberl, 2010). El establecimiento y mantenimiento de la homeostasis dependen de muchos factores, y esto apoya nuestra definición multidisciplinaria de salud intestinal, que combina la fisiología, endocrinología, microbiología e inmunología del intestino con la nutrición.
En nuestra opinión, una mejor comprensión de la evaluación y la progresión de diversas condiciones del tracto gastrointestinal, asociada a intervenciones en la dieta, para optimizar la funcionalidad gastrointestinal, deben ser prioritarias para la comunidad científica, para que dicho conocimiento pueda transformarse en aplicaciones prácticas para los científicos que trabajan con animales y los profesionales que formulan las dietas, de forma que logren aumentar las condiciones de salud y bienestar de los animales.
10 October 2018
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