Nutrición y Salud Animal
La colibacilosis o infección por E. coli es una de las enfermedades más importantes en la industria porcina. Es una enfermedad bacteriana característica causada por la bacteria Escherichia coli (E. coli) patógena. Fundamentalmente, causa enfermedad y muerte en lechones recién nacidos y recientemente destetados. Con el aumento de la zona de incidencia, la tasa de incidencia y la tasa de mortalidad, la colibacilosis se convirtió en una nueva enfermedad de base, habitual y de incidencia frecuente.
Los daños causados en la economía y la sanidad animal por la colibacilosis porcina son significativos. La diarrea post destete (PWD), que comúnmente se asocia con E. coli enterotoxigénica (ECET), es una de las enfermedades porcinas más prevalentes y es responsable de importantes pérdidas económicas en todo el mundo (Han et al, 2007; Cheng et al, 2006).
La colibacilosis se presenta en cinco tipos principales (Straw et al., 2006).
| Tipos de colibacilosis | Momento |
|---|---|
| Diarrea neonatal | Primeros 4 días después del parto |
| Diarrea previa al destete en los lechones | Primera semana posparto hasta el destete |
| Diarrea posdestete | Primeros días después del destete |
| Enfermedad del edema | Generalmente después del destete |
Otras infecciones por E. coli, como mastitis, infección del tracto urinario y septicemia por E. coli, entre otras | Varía |
Las heces pueden ser claras o blancas, amarillas o marrones. La diarrea aparecerá de 2 a 3 horas después de la infección por E. colipatógena y puede ocurrir en un solo lechón o en camadas enteras (Bertschinger y Fairbrother, 1999). Los casos graves provocan deshidratación y mortalidad de hasta un 56 % en lechones afectados durante los primeros días de vida.
Es una diarrea gris o blanca y los animales se vuelven peludos y desnutridos (Taylor, 2013). Los cerdos alimentados con dietas a base de sustitutos de la leche o alimento suplementario de mala calidad mientras están al pie de la madre pueden verse fácilmente afectados por este tipo de diarrea.
Es diarrea acuosa en proyectil, amarilla o gris/marrón, y deshidratación. Rara vez se presenta con sangre y mucosidad. Una vez que los cerdos dejan de recibir anticuerpos maternos de la leche de la madre, se vuelven propensos a las infecciones por E. coli adquiridas del ambiente de la granja La mortalidad promedio es de hasta el 30 % al 40 % (Straw et al, 2006).
La mastitis-metritis-agalactia (MMA) se considera la enfermedad más frecuente de las cerdas después del parto. Los motivos de la MMA son multifactoriales y se relacionan con el manejo e higiene, alimentación, suministro de agua y factores específicos de los animales, como la condición física y la edad de las cerdas. Las bacterias aisladas de las cerdas infectadas son siempre E. colipredominante en la biopelícula. Actualmente se cree que la infección del tracto urinario está asociada con la colonización por E. coli.
Escherichia coli forma parte de la microbiota sana del cuerpo humano y también habita el tracto intestinal de otros mamíferos. Sin embargo, algunos patotipos de E. coli han adquirido diversos factores de virulencia (VF) putativos de su entorno.
Las cepas patógenas de E. coli se clasifican en seis categorías descritas claramente (Kaper et al, 2.004):
Las enterotoxinas producidas por cepas de E. coli enterotoxigénica incluyen la enterotoxina termolábil (LT) o las enterotoxinas termoestables STa (STI) o STb (STII). Estos organismos también producen adhesinas fimbriales que median la adherencia de la bacteria a la superficie mucosa. Las fimbrias producidas incluyen K88, K99, 987P, F41 y F18. Algunas cepas de E. coli producen una toxina Shiga (Stx2e) y pueden causar la enfermedad del edema además de diarrea post destete.
Algunas cepas de E. coli no producen toxinas, pero afectan las microvellosidades de las células epiteliales a las que se adhieren (Taylor, 2.013). Las cepas de E. coli de adhesión y borrado porcinas se conocen como E. coli enteropatógena (EPEC). Es importante identificar los factores de virulencia producidos por cepas de ETEC o EPEC, ya que muchas E. coli aisladas de animales son no patógenas. Actualmente se cree que la infección del tracto urinario está asociada a la colonización por E. coli.
Se ha sugerido que el uso continuo de antibióticos puede contribuir a crear un reservorio de bacterias resistentes a los fármacos, que pueden ser capaces de transferir su resistencia a las bacterias patógenas tanto en animales como en seres humanos (Han et al., 2.007). A medida que la incidencia de las enterobacterias resistentes a los carbapenémicos aumentaba en todo el mundo, las polimixinas se adoptaron como última línea de defensa frente a infecciones bacterianas gram negativas (Liu et al., 2.016). La resistencia a las polimixinas depende fundamentalmente de la modificación del lipopolisacárido (LPS), que a menudo está mediada por cromosomas (Olaitan et al., 2.014).
Los principios para prevenir un brote de colibacilosis giran en torno a factores de higiene y manejo destinados a reducir la acumulación de patógenos y la propagación de la infección y a establecer y mantener la inmunidad de los lechones y las cerdas.
Los lechones reciben anticuerpos maternos específicos contra la E. coli del ambiente cercano a través del calostro, pero solo si la madre ha estado expuesta a ese ambiente. El grado de exposición a la infección al nacer y la inmunidad adquirida a través del calostro determinarán si se produce la enfermedad clínica (Taylor, 2.013).
Los antibióticos comúnmente utilizados en todo el mundo representan una forma relativamente eficiente de eliminar los patógenos infecciosos (Philips et al., 2.004). Las alternativas con efectos antimicrobianos, como los ácidos orgánicos o los fitogénicos, se han vuelto cada vez más importantes debido a la prohibición por parte de muchos países del uso de antibióticos para controlar las infecciones bacterianas en los cerdos (Turner et al., 2.001; Thacker, 2.013).
Adaptado de Taylor, 2013
Los ácidos orgánicos se utilizan desde hace décadas para combatir las bacterias patógenas en los animales y en el alimento. Usar combinaciones de ácidos en lugar de ácidos individuales podría ser más beneficioso debido al espectro más amplio de la actividad (Namkunget al., 2.003).
Se sabe que los ácidos orgánicos mejoran el desempeño del crecimiento y modulan la microbiota intestinal de los cerdos (Pivaet al., 2.002). Los ácidos orgánicos disminuyen el pH en el alimento y en el tracto intestinal, creando condiciones desfavorables para el posible desarrollo de bacterias perjudiciales (Freitag, 2.007). En su forma no disociada, pueden penetrar la célula bacteriana e interrumpir la proliferación bacteriana o inclusive pueden matar la célula bacteriana (Stonerock, 2.007).
Los aditivos nutricionales basados en ácidos orgánicos, con o sin el uso de promotores del crecimiento antimicrobiano (APC), pueden ayudar a mitigar los efectos negativos de la infección por E. coli en cerdos. Optimizar la actividad de los ácidos orgánicos con fitoquímicos y sustancias permeabilizantes es una posibilidad para fortalecer la actividad de los ácidos orgánicos contra las bacterias gram negativas, como E. coli y Salmonella.
La incorporación del fitoquímico cinamaldehído (CA) inhibe la proteína denominada FtsZ y desempeña una función importante en la división celular de bacterias potencialmente perjudiciales (Domadia et al., 2.007). En circunstancias normales, FtsZ se polimeriza en filamentos que se agrupan dentro de la célula donde se produce la división celular. Allí forman una estructura polimérica conocida como un anillo en Z en la membrana interna en el medio de la célula, que es responsable de la división celular. Ca inhibe no solo la formación de FtsZ en filamentos, sino que también inhibe los procesos esenciales implicados en la formación del anillo en Z y sus funciones y, por lo tanto, inhibe la división celular. Esto provoca una reducción de la carga bacteriana dentro del tracto intestinal.
Figura 1. Recuentos de E. coli y Salmonella en grupos de control positivo y negativo y en grupos de Biotronic® Top3 Fuente: BIOMIN
La mezcla de Biomin® Permeabilizing Complex en Biotronic® Top3 daña la membrana externa de las bacterias gram negativas, estimulando el efecto sinérgico de sus componentes, los ácidos orgánicos y los fitoquímicos. Como se muestra en la Figura 1, los recuentos de E. coli en el íleo (registro de UFC/g) fueron más bajos en el grupo alimentado con una dieta a base de Biotronic® Top3.
Bertschinger, H. U. y Fairbrother, J. M. (1999). Escherichia coli infections. En B. E. Straw, S. D’Allaire, W. L. Mengeling y D. J. Taylor (Eds.), Diseases of swine (Eighth, p. Chapter 32). Ames, Iowa: Iowa State University Press.
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