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05/11/2015

Agenda LOS FACTORES EXTERNOS QUE ESTÁN AFECTANDO EL AMBIENTE INTESTINAL EN MONOGÁSTRICOS. -Actualización y retos intestinal SOMA 2015 Carlos López Coello DMZA, FMVZ, UNAM 4 de octubre 2015

Agenda • • • • • • • • • • •

Salud intestinal. La microbiota gastrointestinal. Tiempo de tránsito. Mecanismos de defensa. Diagnóstico de problemas entéricos. Clasificación de las diarreas. Evaluación de excretas. Movimiento de la ingesta. Vellosidades intestinales. Selección genética. Ingredientes.

Salud intestinal (Futuro corto, mediano y largo plazo) ADITIVOS • • • •

Nutrientes (Enzimas) Integridad intestinal (Paredes celulares) Microflora (ácidos orgánicos) Hígado, páncreas, sales biliares ?????

ALIMENTACION in ovo • Una realidad a corto plazo • Bioquímica

GENOMA DEL POLLO • Tecnología ilimitada (ciencia-ficción) • Percepción del consumidor

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El Aparato digestivo

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Importancia - generalidades -

• Es el más grande del organismo. • Contiene el mayor N° de cel. linfoides del cuerpo. • Poseé la mayor demanda de oxígeno. • Alberga + de 400 especies de microorganismos. • Poseé la carga antigénica con mayor desafío. • Tasa de recambio celular mas activa. • Contiene mas de 100 millones de cel. nerviosas.

La microbiota gastrointestinal “súper organismo” • La cantidad de células bacterianas supera en una relación cercana de 10:1 a las células del ave. • Bacterias que no están clasificadas e incluso que no son conocidas (Bayley, 2013). • En el humano los genes bacterianos son 150 veces más numerosos que los que posee la persona.

Colonización del SGI • Al inicio por bacterias a que estuvo expuesto el huevo y el pollito • (el humano).

•

En las primeras dos semanas, la MBGI participa en el desarrollo y función del SGI (Smirnov et al., 2005; Smirnov et al., 2006).

•

Cambios en los segmentos a través del tiempo. - Se estabiliza entre la 3ª - 5ª semana. - La MBGI varía con la edad.

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Colonización del SGI

La cama y el desarrollo de la MBGI Importancia de transferir la cama de la zona de crianza al abrir el espacio.

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Cambios de las vellosidades con la edad Días de edad Variable

1

7

14

21

Cuadrante

13.0

12.9

11.9

10.9

Altura

m

514

1340

1448

1657

Prof. cripta

m

54

86

114

101

Número

Adaptado de Viola, Penz y Ribeiro, 2003

Restricción de consumo de agua y altura de vellosidades (mcras) TRATAMIENTO

0 a 7 DIAS

0 a 14 DIAS

0 a 21 DIAS

0%

1340

1448 a

1657 a

10%

1137

1345 a

1595 ab

20%

1134

1334 a

1501 ab

30%

1100

1325 a

1376 b

40%

1064

1167 b

1364 b

LINEAR

LINEAR

REGRES PROBAB

NS

0.0001

0.0001 Viola, Ribeiro y Penz, 2003

Tamaño partícula del maíz y vellosidades (21 a 42 días de edad) PARTICULA mm 0.34 0.58 0.86 1.12 PROB

NUMERO CANTIDAD 52 53 53 51 0.80

ALTURA micras 1519 1639 1716 1914 0.001

PROFUND micras 164 207 216 226 0.04 Adaptado de Dahlke, 2000

LESIONES ORALES CAUSADAS POR LA GRANULOMETRIA FINA DE LA DIETA

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Desarrollo, tamaño y distribución de la microflora • Se ha reportado una cantidad estimada en 65 géneros (Apajalahti y Kettunen, 2002) y más de 640 especies de bacterias. • Distribuidas y ordenadas en cantidad y diversidad en los diferentes segmentos. • Factores que más influencia tienen: - Nutrientes en el medio gastrointestinal. - Tiempo de paso del contenido intestinal.

Factores que intervienen en la MBGI El concepto MBGI es complejo y dinámico. • Sustratos alimenticios, pH. • Prácticas de manejo, cama. • Programas de inmunización y desafío. • Infraestructura y equipo (bebederos, comederos). • Programas de alimentación. • Procesos planta de alimentos, granulometría, etc.

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Micotoxinas / Grasas oxidadas No se puede mostrar la imagen en este momento.

Mayor humedad de cama

¿Que bacterias hay en los pollos? • La distribución bacteriana en el SGI esta definida por la composición del sustrato no digerido. • Preferencias por los nutrientes contenidos en el SGI (Savory 1992, Wagner y Thomas1987).

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Sustrato y tiempo de tránsito • Las bacterias compiten por el sustrato, contra otras bacterias, y ante los mecanismos de defensa del huésped, así como por la inclusión de NZ

• Un menor tiempo de tránsito intestinal permite el crecimiento y competencia bacteriana; más tiempo de contacto con el sustrato, y para reproducirse.

Composición de la microflora en el íleon 100%

Proteobac

90%

Bacteroides

80% T-RF peak areas (%)

Streptococcus 70%

Enterococcus

60% 50%

C. lituseburense

40%

C. irregularis

30%

Clostridium spp.

20%

L. crispatus 10%

L. acidophilus

0% Maíz

Trigo

Probiotico

Antibiótico

Monensina

Lactobacillus spp. Dr. Hofacre 2005

Un contenido fecal espeso, verde oscuro debería desarrollarse al cabo de 7 días Microbiota Adecuada Superficie Externa y Color No Establecida

Mucosa Normal

Normal Color y Consistencia del Contenido Cecal Quiroz et al.

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¿Como obtienen los nutrientes? • El costo nutricional para mantener la población en condiciones anaeróbicas se estima entre un 10-20% de los carbohidratos y proteína del alimento. • La mayor parte de las bacterias se encuentran del íleon hacia atrás, los nutrientes que permiten su crecimiento deben escapar parcialmente a la digestión intestinal del huésped (Apajalahti y Kettunen, 2002).

Acidos grasos volátiles de cadena corta Producción de AGVCC - Acetato, - Propionato - Butirato Inhiben bacterias patógenas.

Tiempo de tránsito • El ayuno facilita la migración bacteriana de la parte final a la media del intestino.

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Efecto de ayuno en proventrículo Horas sin consumo

0

Arce 2011

6

3

9

Horas sin alimento (Yeyuno)

0 3 6 9

Arce 2011

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El aparato digestivo, mecanismos de defensa • pH • Peristaltismo/ antiper • Flora Microbiana • Moco • Descamación Epitelial • Inflamación

• Diarrea

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Clasificación de las diarreas Basada en el mecanismo de respuesta

La diarrea es el principal signo ante los trastornos digestivos. 1. Hipermotilidad intestinal. 2. Alteración en la permeab. de la pared intestinal. 3. Hipersecreción. 4. Cuadro de "mala absorción". 5. Aumento de la presión osmótica intraluminar. 6. Función del sist. neuroendocrino/paraneural.

Proventriculitis

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Movimiento de la ingesta en el SD - Molleja -

1. La molienda por la molleja es el factor de mayor influencia sobre el TT. 2. Las contracciones estimulan los movimientos peristálticos en el intestino delgado. a) Más rápido el flujo de la digesta. b) < proliferación de microorg. nocivos. c) > > la digestión de los nutrientes (????).

Granulometría del maíz - peso de molleja (42 días de edad)

DGM (mm)

PM (g)

367 769

26 d 36 bc

888 1100 1175 1224

35 c 41 ab 42 a 43 ab

Adaptado de Magro, Ribeiro y Penz,1999

Lesiones comunes en molleja

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Efecto del movimiento de ingesta - Molleja -

Arce 2011

Intestino delgado En el intestino delgado, el TT esta determinado por movimientos peristálticos y antiperistálticos •

(Duke, 1986).

• Reflujo del yeyuno – molleja aumenta después de un prolongado ayuno. la el

Proceso compensatorio para incrementar digestión de nutrientes ante la escases de alimento (Clench y Mathias, 1995).

Efecto del cloro sobre la calidad del agua Tiempo (horas) 8

Bacterias (UFC/ml) Agua con cloro Agua sin cloro 3.0 x 102 1.2 x 107

11

1.1 x 105

1.6 x 107

14

6.5 x 105

1.1 x 108

17

2.2 x 106

1.6 x 108 Adaptado de Macari, 1996

Consumo agua (ml)

Peso (g)

Sin cloro

10526 a

2258 a

Con cloro

9686 b

2316 b

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Tiempo de transito ingredientes Grano entero, promueve un mayor tamaño de la molleja y digestibilidad del almidón (Svihus y Hetland, •

2001; Hetland et al., 2002).

• Aumenta el TT, y un menor consumo de alimento (sensación de saciedad). • Disminuyó de 8 a 5 horas, al adicionar a una dieta a base de cebada enzimas para degradar los NSP. • Las fuentes concentradas de energía aumentan el tiempo de pasaje y la fibra lo disminuye.

Eficiencia digestiva - Selección genética • Dietas con partículas finas promueven mayor tamaño del proventrículo (O’Dell et al., 1959). • El peso de estos órganos, esta asociado con la eficiencia digestiva de la proteína y EMAn (Kelly,1981).

• El tiempo del vaciado de la molleja es la clave para la eficiencia del intestino delgado.

Ingredientes de uso común Poca variación Metionina Lisina Treonina Calcio Fósforo Sal Colina

“De apoyo” Anticoccidianos Pigmentos Enzimas Antioxidantes Acidos orgánicos Paredes celulares Extractos aceites Emulsificantes

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“Importantes” Sorgo/Maíz Soya Aceite/grasa Canola H. Carne DDGS G. Maíz Vitaminas Minerales

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Almidón y energía en el sorgo Los gránulos de almidón están envueltos por una matriz de proteína que limitan el acceso de las enzimas a los gránulos reduciendo la digestibilidad del almidón.

PROTEINA

Matriz almidón:proteína en el endosperma del sorgo

ALMIDON

maduro (Godwin, 2007)

Factores antinutricionales en los ingrediente • Los ß glucanos promueven la formación de moco,

interfieren con la acción de las enzimas endógenas, jugos digestivos y sales biliares, por ello en la digestión y absorción. • Menor velocidad del pasaje del alimento, con un incremento microbiano en el intestino y en la viscosidad de las heces. • Los estudios para conocer la situación enzimática en el STR han sido nulos.

Aceites y grasas • Una alta cantidad reduce la velocidad intestinal, favoreciendo la utilizacion de nutrientes. • Estimulan el reflujo yeyuno – duodeno, e incluso hasta molleja, permitiendo a las NZ actuar por mas tiempo, la fermentacion microbiana y mayor contacto con celulas de absorcion. • La rancidez reduce la longitud de la vellosidad, menor superficie para absorción y secrecion de NZ digestivas; aumenta la proporción de enterocitos en proceso de diferenciacion (Dibner et al., 1994).

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Grasa oxidada afecta la microbiota grasa fresca grasa fresca + antioxidante grasa oxidada grasa oxidada + antioxidante

Gastroenteritis viral • Reovirus, coronavirus y adenovirus se replican en la superficie de las vellosidades. • Reovirus, parvovirus y herpesvirus en las cel. de las criptas. Descamación celular Muerte celular

• Astrovirus, calicivirus y arenavirus, el lugar no esta determinado con precision.

Función celular : Secreción de enzimas Secreción de mucina Absorción de nutrimentos

Maduración celular

• la atrofia de vellosidades División celular y la reduccion de la actividad enzimatica afectan la absorcion. interacciones virus-bacteria, virus-parásito, virus-agente no infeccioso incrementan la severidad

LA ADMINISTRACION ORAL DE: DESINFECTANTES. ANTIBIOTICOS. VACUNAS. ESPECTORANTES. VITAMINAS, ETC. ¿ MODIFICAN LA MICROFLORA INTESTINAL ?

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Restricción alimenticia • De hecho, las aves sometidas a una restricción de alimento tienen mayor absorción intestinal, y el incremento de peso del tracto gastrointestinal compensa el menor peso en otros órganos. • El estrés inmunológico se considera como la pérdida de la homeostasis inmune causada por factores externos. • El estrés inmunológico reduce el peristaltismo Feng et al., (2012).

Aspectos tóxicos. • Ocratoxinas: Aumentan la fragilidad intestinal. • Aflatoxinas: Reducen la secreción y concentración biliar. La esteatorrea e hipocarotenemia se asocian a una disminución en la concentración de las sales biliares, y NZ pancreáticas. • Tricotecenos: provocan erosión en la cavidad oral, proventrículo, molleja e intestino. • El exceso de sodio ocasiona un aumento en el consumo de agua, y la presencia de heces con mayor humedad (diuresis).

Conclusiones • El nombre de sistema digestivo, queda corto para describir las funciones que realiza. • La microbiota intestinal es compleja y depende de los nutrientes disponibles y de la velocidad de tránsito. • Se abusa de los signos clínicos en el diagnóstico de problemas entéricos. • Es importante describir las lesiones y tipo de excretas con mayor precisión. • La diarrea como respuesta del organismo es también un mecanismo de defensa. • La adición de enzimas favorecen la salud intestinal.

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TRICOTICENOS (T2) EL CONSUMO SE LIMITA POR LA LESION EN LA ZONA POSTERIOR DEL PICO.

NECROSIS CEL. Y BORDE DE LAS VELLOSIDADES INTESTINALES (PROBABLEMENTE POR EL EFECTO CAUSTICO), SE FORMAN CRIPTAS EN EL EPITELIO.

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