Tricótecenos: Diagnóstico, Patología e Influencia sobre la Producción

Desde 1968 con el diagnóstico de la enfermedad X en pavos la atención de patólogos y analistas se ha concentrado en las aflatoxinas. En consecuencia se ha intervenido sobre el problema aumentando la resistencia de las semillas a ciertas infestaciones fúngicas, mediante avances genéticos, mejorando los métodos de secado-almacenamiento y con la adición de conservantes. Todo ello ha ocasionado el descenso en la incidencia de aflatoxicosis.
Sin embargo desde mediados de la década 1980 se ha diagnosticado cada vez con mayor frecuencia la presencia de una serie de micotoxinas pertenecientes a la familia química de los tricotecenos y cuyo origen biológico se encuentra en diversos géneros fúngicos especialmente en hongos del género Fusarium.
La presencia de tricotecenos se ha detectado en cereales básicos para la alimentación humana y animal siendo el maíz y el trigo aquellos que mayor incidencia presentan.
Podemos afirmar que las micotoxinas pertenecientes al grupo de los tricotecenos constituye en la actualidad la principal problemática tóxica de origen fúngico caracterizada por lesiones necróticas y pérdidas importantes de productividad.
En el presente estudio describiremos su estructura química, origen biológico, efectos sobre la salud animal y publica, efectos sobre la producción animal, diagnostico clínico y laboratorial, prevención y terapéutica.
Estructura química
En la práctica se considera que los tricotecenos constituyen un grupo formado por unos 40 metabolitos fúngicos biológicamente activos segregados por hongos del género Fusarium y por tanto su patología se conoce como fusariotoxicosis. Las toxinas más conocidas son T-2, nivalenol y deoxynivalenol.
Desde el punto de vista académico la denominación tricoteceno corresponde al anillo químico común.
Alrededor de este núcleo se sitúan los radicales característicos de cada micotoxina dando lugar a diversidad de moléculas denominadas sesquiterpenos derivadas de tricotecenos.
Para completar esta visión sobre la estructura química indicaremos que para llegar a la estructura química de sesquiterpenos los hongos productores siguen caminos metabólicos complejos. Algunos de los metabolitos intermedios tienen capacidad tóxica por lo cual, en ocasiones, han sido descritos como micotoxinas cuando en realidad son solo precursores de micotoxinas. Hesketh, A. (1990) aísla el metabolito isotrichodiol en cultivos de Fusarium culmorum. Este metabolito contiene un anillo químico que posteriormente se transformará en anillo tricoteceno.
Origen fúngico, biosíntesis e incidencia
La complejidad química del grupo tricotecenos se corresponde con la complejidad de su origen biológico.
Como hemos indicado anteriormente los tricotecenos son metabolitos fúngicos biológicamente activos segregados por especies de hongos del genero Fusarium.
Abramson, D. (1993) aísla ocho especies de Fusarium en grano de trigo: Fusarium acuminatum, F. avenaceum, F. crookwellense, F. culmorum, F. equiseti, F. graminearum, F. sporotrichioides y F. poae.
De todas las cepas de F. sporotrichioides, graminearum y poae son las productoras de mayor número de tricótesenos: Toxina T-2 y HT-2, diacetoxyscirpenol, neosolaniol, nivalenol, deoxynivalenol, 15-acetyldeoxynivalenol, fusarenone.
Luo, Y. (1993) aísla diez metabolitos de Fusarium camptoceras aislado en maíz: nivalenol, fusarenona, scirpenetriol, 7-deoxynivalenol, 3-acetoxyscirpenetriol, 15diacetylnivalenol (3) (4) (7) –acetoxyscirpenol y 7,8 dihydroxidiacetoxyscirpenol
Mirocha,C.J. (1994) aísla en trigo y cebada dos especies de Fusarium con capacidad de producir tricotecenos: F.culmorum y F. graminearum. Las micotoxinas producidas son nivalenol, deoxynivalenol y 15-acetyldeoxynivalenol.
La biosíntesis de tricotecenos requiere de la existencia conjunta de circunstancias genéticas y ambientales que podemos agrupar en:
1. Capacidad genética: Hohn, T.M. (1993) ha estudiado los complejos Cos 1-1 y Cos 9-1 portadores de los genes Tox 1-2, Tox 3-1, Tox 4-1 y Tox -5 relacionados con la síntesis de toxina T-2 por Fusarium sporotrichioides. El gen Tox-5 es identificado por el mismo autor en Gibberella pulicaris. Proctor, R.H. (1995) ha estudiado F. sporotrichioides y identificado la fracción genética Tri6 cuya desaparición supone la incapacidad de producir metabolitos intermedios de la toxina T-2.
2. Composición del sustrato: La presencia de carbohidratos (glucosa) es necesaria y el contenido de leucina estimula la producción de tricotecenos.
3. Condiciones ambientales: Reddy, G. (1992) ha estudiado el factor actividad agua (aw) concluyendo que la producción de tricotecenos es óptima en aw>0.92 y se reduce notablemente en aw<0.75. La producción de tricotecenos tiene lugar a temperaturas entre 1.5 y 28ºC influyendo positivamente las caídas térmicas bruscas.
Al tratarse de un problema relativamente nuevo y de un grupo tan numeroso de substancias no existen todavía estadísticas exhaustivas sobre la presencia de tricotecenos.
Hori, Y. (1988) señala que 10 de 34 muestras de harina de trigo presenta contaminación por deoxinivalenol (10-81ppb) en Japón.
Borrell, J. (1990) señala la presencia de Toxina T-2 en el 1.18% de las muestras de maíz analizadas de 1986 a 1990 en España.
Smith,T.K. (1990) señala la necesidad de establecer estudios para desarrollar técnicas de descontaminación de cereales contaminados con tricotecenos ante la importancia que su incidencia tiene en Canadá.
En Argentina (1994) se ha señalado la problemática de contaminación por Fusarium, Toxina T-2 y vomitoxina en trigo destinado a alimentación humana y animal según las instituciones AACREA, IASCAV e INTA.
Metabolismo
La absorción de los tricotecenos por vía oral equivale al 1% de la dosis ingerida por vía oral. La concentración máxima en tejidos se produce a las 3 horas de su ingestión siendo el hígado, riñón y bazo sus órganos diana.
En el hígado sufren procesos de hidroxilación metabólica. La mayor eliminación se realiza a través del excremento por no haberse absorbido o por reciclado biliar. Se considera que el 80-98% de los tricotecenos se eliminan a las 72 horas de su ingestión.
La concentración en huevo es del 0.17% de la dosis ingerida obteniéndose mayor concentración en yema.
Sin embargo a todos estos datos hay que añadir la particularidad que la ingestión en avicultura se realiza de forma continua. Por tanto se crea un círculo de absorción y eliminación que debe tenerse en cuenta a la hora de interpretar los fenómenos tóxicos.
Efectos sobre la salud animal y pública
Los hongos del género Fusarium son microorganismos del suelo que ocasionan importantes enfermedades agrícolas y contaminan las cosechas así como las instalaciones de almacenamiento y procesado de los cereales. Pueden ocasionar micosis por su crecimiento en tejidos o actúan como agentes productores de metabolitos tóxicos.
Los tricotecenos son substancias irritantes locales de los epitelios de contacto y productoras de alteraciones cromosómicas.
Desde estas dos acciones se pueden producir otras alteraciones secundarias tales como baja de apetito, vómitos, alteraciones sanguíneas y nerviosas.
Se ha demostrado el sinergismo tóxico con otros metabolitos como ácido fusárico (Smith 1992), entre si (Koshinsky 1992) y con otras micotoxinas (Kubena 1989).
En avicultura se ha determinado la DL50 de los siguientes tricotecenos:
Roritoxina B 0.6 mg/kpv
Diacetoxyscirpenol 3 mg/kpv
Toxina T-2 4 mg/kpv
HT-2 7 mg/kpv
Neosolaniol 24 mg/kpv
Deoxynivalenol 140 mg/kpv
Los embriones de pollo son altamente sensibles a los tricotecenos hasta el punto que se ha establecido el test de búsqueda de embriotoxicidad (Chest) para estudiar la toxicidad de los diferentes tricotecenos (Rotter,B.A. 1991). Se obtienen resultados correlativos entre la toxicidad in vivo en adultos y embriotoxicidad (Rotter, B.A.1992).
Kurmanov, I.A. (1978) indica que pollitos alimentados con tricotecenos presentan retraso del crecimiento, diarrea sanguinolenta y mal emplume.
Kubenal, L.F. (1989) describe la producción de lesiones bucales, anemia y reducción de los contenidos séricos de proteína y lactato-dehidrogenasa en pollitos que consumen toxina T-2 en alimento. Se determina que existe sinergismo tóxico por la administración conjunta de ocratoxina A.
Como consecuencia de la necrosis intestinal se produce diarrea dando lugar a yacijas muy húmedas, deshidratación y muerte.
Además de estas acciones se ha observado que aumentan las necesidades vitamínicas en aves afectadas, así como, las lesiones por avitaminosis B2 en pollitos procedentes de madres afectadas por fusariotoxicosis.
Sholsberg, A.S. (1984) indica que ponedoras alimentadas con pienso contaminado con toxina T-2 presentan rechazo del alimento, cianosis y descenso de la puesta.
Greenway,J.A. (1976) señala que patos y ocas rechazan alimentos contaminados por toxina T-2 y presentan diarrea. La enfermedad ha sido reproducida experimentalmente en todas las especies aviares (Hoerr, F. 1991).
Xia, Q (1988) señala que nivalenol, deoxynivalenol, toxina T-2, 15-acetyldeoxynivalenol inducen aberraciones cromosómicas en células B79 Y V79 a concentraciones de 1ng/ml. Encuentra relación estadística significativa entre la incidencia de carcinoma de esófago y estómago en grupos humanos y el consumo de maíz contaminado con los tricotecenos indicados.
Vidal,D.R. (1990) señala la actividad inmunosupresora de los tricotecenos en humanos haciendo referencia a denominada leucopenia tóxica alimentaria (ATA descrita por Mayer en 1953).
Efectos sobre la producción animal
En pollitos se ha descrito disminución de la ganancia diaria de peso y aumento del índice de conversión desde contenidos de 4ppm. La mortalidad es baja pero la morbilidad muy alta produciéndose aumento de la incidencia de otras enfermedades en especial de coccidiosis y colibacilosis así como fallos vacunales.
En ponedoras se han descrito descensos de 10-20% de la puesta a concentraciones de 25 ppm si bien a 8ppm se observa ya disminución del consumo de alimento, baja de puesta y alteración de la calidad de la cáscara.
Diagnóstico clínico
El primer dato que señala la posibilidad de esta toxicosis lo constituye el retraso en el crecimiento, la disminución del consumo unidos a pérdida de calidad de la yacija y comportamiento errático del horario de consumo de pienso.
La necropsia de los pollos afectados presenta irritación de la mucosa gastrointestinal, hígado moteado, vesícula biliar distendida, atrofia pancreática y hemorragias viscerales.
La imagen del epitelio intestinal es muy similar al terciopelo que se orienta en la dirección del paso de las tijeras por su superficie.
Es frecuente encontrar plumas en el contenido de molleja y observar que las bajas son rápidamente desplumadas.
En casos graves se aprecia necrosis de la mucosa bucal y dado el carácter necrosante se producen lesiones externas irritativas o vesiculares en dedos y caña. Raramente se producen alteraciones nerviosas pero sí síntomas de avitaminosis B2 en pollitos recién nacidos procedentes de reproductoras afectadas.
La necropsia en ponedoras afectadas presenta además atrofia ovárica y de ovículos.
La necropsia en patos presenta necrosis en esófago, proventrículo, molleja y epitelio intestinal.
Diagnóstico laboratorial
La confirmación laboratorial al diagnóstico clínico o la demostración de micotoxinas en los alimentos debe seguir varios caminos: aislamiento en tejidos y cereales del hongo productor; demostración de la capacidad toxigénica de la cepa aislada, la detección química de tricotecenos y por histopatología.
Los cultivos para aislamiento de Fusarium pueden realizarse por siembre de tejidos afectados (esófago, molleja e intestino) o cereales en medio de Czapek con doxiciclina. La incubación se realizará a 25ºC durante 5 a 7 días y la identificación se basa en la morfología macroscópica y microscópica de las colonias (microcultivo de Kowarsky).
El medio Weet-Bix en forma líquida o sólida es específico para demostrar la capacidad toxigénica de las cepas de Fusarium aisladas en los cereales y piensos (Wing, N. 1993).
La detección química de tricotecenos se realiza siguiendo técnicas cromatográficas de capa fina, de líquidos y gases. También es posible su detección por técnicas inmunoquímicas.
Histopatológicamente se observa necrosis en epitelio de proventrículo, molleja, intestino y hepatocitos. Ito, E. (1993) ha realizado estudios histológicos con microscopio electrónico y concluye que la ingestión de Toxina T-2 y fusarenona-X ocasionan exfoliación del epitelio glandular del estómago y del epitelio intestinal, crecimiento bacteriano en su superficie, infiltración celular de la submucosa y flacidez de la capa muscular.
Este efecto de flacidez de la capa muscular también es descrita en aorta para la toxina T-2 y Roridin-A por Kimbrough, T.D. (1994).
Prevención
El anillo tricoteceno es muy estable y resiste los almacenamientos prolongados así la mejor prevención consistirá en que no se produzca su síntesis. Volvemos por tanto a las mismas medidas que han sido eficaces frente a las aflatoxinas:
• Mejora la resistencia genética de semillas a Fusarium
• Mejora en la recogida, secado y almacenamiento de semillas
• Análisis sistemáticos de hongos y micotoxinas en materias primas y productos acabados.
En caso de que se presenten casos de contaminación puede recurrirse a rechazar o diluir el cereal afectado así como a la adición de microorganismos metabolizadores, a la extracción mediante solventes o a la incorporación de absorbentes de micotoxinas.
Swanson, S. (1988) ha aislado microorganismos de la flora intestinal normal de rata, cerdo y vaca con capacidad de metabolizar parcialmente los tricotecenos a derivados deepxy menos tóxicos que los anteriores. No así en la flora intestinal de aves, perro y equino.
Linder, W. (1992) consigue rebajar el contenido de deoxynivalenol de 400 ppb hasta 30 ppb mediante un proceso de extracción con agua: etanol (20:1) en gramos de maíz.
Borrell, J. (1990) señala que por sus radicales reactivos los tricotecenos pueden ser fijados por silicatos alumino-sodico-calcico hidratados excepto T-2 y diacetoxicirpenol que son atacables con ácidos y agentes oxidantes.
Terapéutica
Realizado el diagnóstico es preciso interrumpir el suministro del pienso contaminado sustituyéndolo por otro de fácil digestibilidad a base de maíz, soja, harina de pescado y a ser posible leche polvo.
Es aconsejable suministrar gérmenes probióticos y un complejo vitamínico con alto contenido en vitamina A y grupo vitamínico B. Medidas más específicas consisten el suministro de silicato aluminico-sodico-calcico hidratado y un producto conservante ácido líquido que evite la proliferación de Clostridium, E.coli y Salmonella sobre los epitelios necrosados.
Conclusiones
1. Los tricotecenos son un grupo de metabolitos fúngicos biológicamente activos que poseen un anillo químico común
2. La acción más significativa de los tricoteceneos consiste en la necrosis de los tejidos de contacto si bien se les reconoce acción carciogenética e inmunosupresora.
3. El control de aflatoxinas y la proliferación de la fitopatología por Fusarium ha producido el aumento significativo de la patología por tricotecenos.
4. La acción necrosante del epitelio intestinal origina la pérdida de la capacidad absorbente del intestino afectando la eficiencia del alimento, la absorción específica de principios activos como vitaminas y la eficacia de algunos fármacos como antibióticos o coccidiostáticos.
5. El efecto inhibidor sobre algunos microorganismos del contenido intestinal afecta así mismo a la biosíntesis de vitaminas y enzimas digestivos.
6. Las graves pérdidas económicas producidas por los tricotecenos hace necesaria la implantación de controles sistemáticos destinados a detectar la presencia de Fusarium y tricotecenos en los cereales, instalaciones y piensos aviares.
7. El tratamiento sintomático de la s micotoxicosis por tricotecenos se basará en recuperar la mucosa necrosada en base a tratamientos con vitamina A, repoblar la flora intestinal perdida y aportar vitamina B cuya absorción se ha visto afectada.
8. El tratamiento consistirá en aplicar absorbentes de micotoxinas (Silicato alumico-sodico-calcico hidratado) y conservantes antifúngicos que sean activos frente a clostridios, coliformes y salmonelas.