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PALABRAS CLAVE > Enfermedad inflamatoria intestinal > factores genéticos > nutrición > inmunología > microbioma canino    

MVZ Edgar López Carrasco.

Gerente de División Animales de Compañía en Bimeda México.

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Introducción

La enfermedad inflamatoria intestinal canina (EII) es un trastorno crónico del tracto gastrointestinal mediado inmunológicamente, que resulta de la compleja interacción de factores genéticos, inmunológicos (Ambrosini et al., 2020) y el microambiente entérico (nutrición y microbioma) (Minamoto et al., 2015). 

 

Las predisposiciones genéticas se han reportado en varias razas caninas como el Pastor Alemán, Basenji, Shar Pei y Soft-coated Wheaten Terrier (Washabau et al., 2010). Suele presentarse en animales de edad media o avanzada, que no responden a las terapias dietéticas, antiparasitarias y antibióticas, y por el contrario muestran respuesta clínica al uso de agentes antiinflamatorios o inmunosupresores (Crespo et al., 2015).

Entre los signos clínicos se ha reportado vómito, diarrea del intestino delgado, diarrea del intestino grueso, pérdida de peso o alteraciones en el apetito debido a alteraciones inflamatorias e infiltrados celulares de la mucosa que dan lugar a una disfunción de los enterocitos, y por tanto a una dismotilidad intestinal (García-Sancho et al., 2009).

 

El diagnóstico de la EII en perros requiere una integración minuciosa de la anamnesis, la historia clínica, los hallazgos físicos, los resultados de las pruebas de laboratorio, el diagnóstico por imágenes, la histopatología de las muestras de biopsia intestinal, la respuesta al tratamiento y el pronóstico a largo plazo (Linta et al., 2021).

 

Mientras que los protocolos de tratamiento para la EII tienen como finalidad reducir la inflamación intestinal y restaurar la normobiosis intestinal, para ello se realiza la modificación de la dieta la cual suele tener una respuesta positiva, el uso de fármacos antibacterianos y la terapia inmunosupresora con glucocorticoides, sin embargo, estos se encuentran asociados a efectos secundarios graves. Idealmente, cualquier protocolo de tratamiento a largo plazo para la EII debe apuntar a mantener a los pacientes en remisión clínica durante el mayor tiempo posible (Segarra et al., 2016).

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Se ha reportado que los prebióticos producen sustancias con propiedades inmunoestimuladoras, que interactúan con el sistema inmunitario y estimulan la producción de citocinas, la proliferación de células mononucleares, la fagocitosis de macrófagos y la inducción de la síntesis de mayores cantidades de inmunoglobulinas (Rentas et al., 2020).

 

Por lo tanto, la incorporación de prebióticos en la dieta de las mascotas puede modular de manera beneficiosa el microbioma intestinal, la salud intestinal y, posiblemente, proteger a los animales de las infecciones entéricas (Grześkowiak et al., 2015). 

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Se ha reportado que los prebióticos producen sustancias con propiedades inmunoestimuladoras, que interactúan con el sistema inmunitario y estimulan la producción de citocinas, la proliferación de células mononucleares, la fagocitosis de macrófagos y la inducción de la síntesis de mayores cantidades de inmunoglobulinas (Rentas et al., 2020).

 

Por lo tanto, la incorporación de prebióticos en la dieta de las mascotas puede modular de manera beneficiosa el microbioma intestinal, la salud intestinal y, posiblemente, proteger a los animales de las infecciones entéricas (Grześkowiak et al., 2015). 

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Fisiología e inmunología de la enfermedad inflamatoria canina 

Bajo el término de EII se engloban una serie de enfermedades caracterizadas por su naturaleza idiopática y la evidencia histológica de un infiltrado inflamatorio de linfocitos, células plasmáticas, eosinófilos, neutrófilos o una mezcla de éstos, localizados fundamentalmente en la lámina propia de la mucosa intestinal (Figura 1) (García-Sancho et al., 2009).

Microbioma canino

Todos los animales albergan una vasta y compleja comunidad de microorganismos. Los perros y los gatos tienen una gran cantidad de microorganismos en el TGI que, de hecho, superan en número a los que viven en el intestino humano. Sin embargo, tanto los perros como los gatos tienen especies bacterianas distintas que difieren entre sí y también varían en las diferentes especies de perros y gatos, en varios nichos intestinales y en áreas geográficas. Los filos bacterianos predominantes en el colon y las heces de perros y gatos están representados por Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria y Fusobacteria, así como por Eubacterium en gatos. Las diferencias microbianas entre perros y gatos se demuestran en los grupos microbianos y niveles de especies (Figura 2) (Grześkowiak et al., 2015).  

La susceptibilidad genética, la inflamación intestinal y el microbioma entérico están íntimamente relacionados con la EII. La susceptibilidad genética a la EII afecta la inflamación y la disbiosis. En un individuo resistente a la EII, el genotipo del huésped actúa como un freno para limitar el desarrollo y perpetuación de la inflamación y la disbiosis. En un individuo susceptible a la EII, los polimorfismos genéticos asociados a la enfermedad pueden disminuir el umbral para iniciar y mantener inflamación y disbiosis.

 

La intervención terapéutica está dirigida a contrarrestar la inflamación y la disbiosis (Figura 3) (Simpson y Jergens, 2011).

Prebióticos 

Los efectos de los prebióticos en la salud son principalmente indirectos, ya que están mediados por la modulación microbiana: tras la fermentación selectiva, los compuestos prebióticos estimulan la expansión de bacterias intestinales autóctonas beneficiosas como lactobacilos y bifidobacterias, y promueven su actividad metabólica, lo que resulta en la producción de varios postbióticos (Isidori et al., 2022). 

Figura 1. Fisiopatología multifactorial de la EII canina. (A) En la mucosa intestinal normal, los receptores tipo Toll (RTT) muestrean patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) de comensales en la luz intestinal, que envían señales a las células T para diferenciarse principalmente en células T reguladoras, que producen anti -citocinas inflamatorias, como TGF-beta e IL-10. (B) En el caso de la EII canina, la disbiosis microbiana dirige el mensaje hacia una vía proinflamatoria de diferenciación de células Th, lo que resulta en la producción de citoquinas proinflamatorias, principalmente IL-1beta. Además, las mutaciones en los receptores de reconocimiento de patrones, como TLR5, dan como resultado una hiperreactividad a la flagelina. Dado que la disbiosis en la EII canina se caracteriza por un aumento de Enterobacteriaceae (que expresan flagelina), esto aumentará aún más las respuestas proinflamatorias de la mucosa. Además, las citocinas inflamatorias darán lugar a cambios en la arquitectura de las células epiteliales, como una mayor fuga a través de las uniones estrechas y, por lo tanto, una mayor permeabilidad. Esto, a su vez, dará como resultado que más bacterias rompan la barrera de la mucosa, lo que conducirá a un círculo de inflamación que se intensifica a sí mismo. IL-4: interleucina 4, IFN: interferón, STAT3: transductor de señal y activador de la transcripción 3, IL-23: interleucina-23, IL-12: interleucina-12, IL-27: interleucina-27, TGF-beta: tejido factor de crecimiento-beta, IL-10: interleucina-10, IL-beta: interleucina-beta (Kopper et al., 2021).

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Figura 2. Composición del microbioma canino y felino (Grze´skowiak et al., 2015). 

Su función principal es la modulación del microbioma natural del hospedero mediante la estimulación del crecimiento bacteriano beneficioso y/o la activación de su metabolismo en el tracto intestinal. Las bacterias consideradas beneficiosas pueden reducir las hebras patógenas a través de varios mecanismos y mejorar la salud intestinal. Además de promover efectos positivos directos sobre la salud intestinal, los prebióticos pueden mejorar indirectamente el sistema inmunológico del animal al estimular el crecimiento de bacterias productoras de ácido láctico (Rentas et al., 2020). 

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Figura 3.  Factores de susceptibilidad relacionados con la EII (Simpson y Jergens, 2011). 

Manano oligosacáridos 

Los compuestos prebióticos se encuentran principalmente en el reino vegetal, donde tienen funciones estructurales y de almacenamiento de energía, pero también pueden aislarse de microorganismos unicelulares como levaduras, o de productos de origen animal, o sintetizarse enzimáticamente. 

Desde el punto de vista bioquímico, los compuestos prebióticos son glicanos con un grado variable de polimerización como los manano-oligosacáridos (MOS) (Swanson y Fahey, 2012). 

En un estudio realizado por Segarra et al., (2016) se reportó el desarrolló de un suplemento oral para el tratamiento a largo plazo de la EII canina a base de sulfato de condroitina y prebióticos (almidón resistente, β-glucanos y manano ligosacáridos) para tratar la inflamación intestinal, el estrés oxidativo, y restaurar la normobiosis, sin presentar efectos secundarios. 

 

El suplemento se administró durante 180 días junto con una dieta hidrolizada lo cual indujo mejoras en los biomarcadores séricos seleccionados, lo que posiblemente sugiere una reducción en la actividad de la enfermedad.

Butirato 

El butirato es un compuesto sumamente eficiente desde el punto de vista de la fisiología del colon: los colonocitos, las células epiteliales que recubren el lumen del colon, obtienen 75% de sus requerimientos de energía a partir de este compuesto; además, al ser metabolizado por el epitelio colónico, actúa como regulador del crecimiento celular ya que retarda la proliferación celular y favorece la diferenciación y la apoptosis o muerte celular programada de aquellas células que han cumplido su vida útil o que han sufrido algún daño metabólico. A través de estos mecanismos el butirato favorece el establecimiento de un epitelio colónico diferenciado y ejerce un efecto preventivo sobre la aparición de tumores malignos en el epitelio del colon (Brunser, 2004). 

 

Del mismo modo, el butirato es capaz de inducir efectos fisiológicos beneficiosos a nivel local y sistémico, entre los que destacan la modulación del microbioma intestinal y la respuesta inmunitaria, como la estimulación del crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos, disminución de bacteroides y clostridios, y productos de fermentación (Ruperez, 2017). 

 

β-glucanos

Los inmunomoduladores naturales y sintéticos han sido empleados en el tratamiento de la EII canina. Los β-glucanos son polisacáridos que son un componente de las paredes celulares de muchas especies de hongos. Algunos β-glucanos se aplican en medicina humana en el tratamiento de neoplasias, infecciones virales, infecciones bacterianas y la diabetes (Chen y Seviour, 2007). 

 

En medicina veterinaria se han empleado en el tratamiento y prevención de enfermedades infecciosas (virales, bacterianas y fúngicas). En un estudio realizado por Rychlik et al., (2009) se informó sobre el uso de β-glucanos en el tratamiento de la EII en perros con levamisol, β-hy- butirato de droxi-β-metilo y β-1,3/1,6-D- -glucano. El complemento alimenticio con beta-glucanos a 7 mg/kg condujo a la supresión más rápida del proceso inflamatorio, la mejoría de la mucosa intestinal y sin recaídas durante un período de seis meses (Rychlik et al., 2009). 

 

El mecanismo de los beta-glucanos consiste en que el cuerpo del hospedero reconoce beta-glucanos como antígenos y estimula al sistema inmunológico generando y activando anticuerpos que interactúan con los receptores que se encuentra en la superficie de macrófagos, células NK, linfocitos B, linfocitos T y otras células inmunocompetentes (Malewska et al., 2011)  

Bibliografía

 

1. Ambrosini, Y.M., Neuber, S., Borcherding, D. 2020. Treatment With Hydrolyzed Diet Supplemented With Prebiotics and Glycosaminoglycans Alters Lipid Metabolism in Canine Inflammatory Bowel Disease. Front Vet Sci. 7:451. 

2. Brunser, O. 2004. Pathophysiology and mechanisms of action of prebiotics. Medwave. 4(1):e3163. 

3. Chen, J., Seviour, R. 2007. Medicinal importance of fungal β-(1→3),(1→ 6) glucans. Mycol Res. 3:635-652.

4. Crespo, R., Cámara, P., Buendía, A., Ayala, I. 2015. Canine inflammatory bowel disease: endoscopic, biochemical and pathologic findings in anterior gastrointestinal tract. Arch Med Vet. 47:355-364. 

5. García-Sancho, 2009. Enfermedad inflamatoria crónica del intestino delgado del perro: comparación de índices de actividad. Revista Complutense de Ciencias Veterinarias. 3(1):48-61.

6. Grześkowiak, Ł., Endo, A., Beasley, S., Salminen, S. 2015. Microbiota and probiotics in canine and feline welfare. Anaerobe. 34:14-23. 

7. Isidori, M., Corbee, R.J., Trabalza-Marinucci, M. 2022. Nonpharmacological Treatment Strategies for the Management of Canine Chronic Inflammatory Enteropathy-A Narrative Review. Vet Sci. 9(2):37. 

8. Kopper, J.J., Iennarella-Servantez, C., Jergens, A.E., Sahoo, D.K., Guillot, E., Bourgois-Mochel, A. 2021. Harnessing the Biology of Canine Intestinal Organoids to Heighten Understanding of Inflammatory Bowel Disease Pathogenesis and Accelerate Drug Discovery: A One Health Approach. Frontiers in toxicology. 3:773953. 

9. Linta, N., Pey, P., Baron, T.M., Pietra, M., Felici, M., Bettini, G. 2021. Contrast-enhanced ultrasonography in dogs with inflammatory bowel disease. J Vet Intern Med. 35(5):2167-2176. 

10. Malewska, K., Rychlik, A., Nieradka, R., Kander, M. 2011. Treatment of inflammatory bowel disease (IBD) in dogs and cats. Polish Journal of Veterinary Sciences. 14(1):165-170.

11. Minamoto, Y., Otoni, C.C., Steelman, S.M. 2015. Alteration of the fecal microbiota and serum metabolite profiles in dogs with idiopathic inflammatory bowel disease. Gut Microbes. 6(1):33-47.

12. Rentas, M.F., Pedreira, R.S., Perini, M.P., Risolia, L.W., Zafalon, R., Alvarenga, I. C. 2020. Galactoligosaccharide and a prebiotic blend improve colonic health and immunity of adult dogs. PloS one. 15(8):e0238006. 

13. Rychlik, A., Nieradka, R., Depta, A., Paluszewski, A., Sarti, K. 2008. Efficacy of different treatment methods in dogs’ inflammatory bowel disease. Med Weter. 64:796-799.

14. Segarra, S., Martínez-Subiela, S., Cerdà-Cuéllar, M. 2016. Oral chondroitin sulfate and prebiotics for the treatment of canine Inflammatory Bowel Disease: a randomized, controlled clinical trial. BMC Vet Res 12:49.

15. Simpson, K.W., Jergens, A.E. 2011. Pitfalls and Progress in the Diagnosis and Management of Canine Inflammatory Bowel Disease. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 41(2):381-398.

16. Swanson, K.S., Fahey, G.C. 2012. Prebiotics: Development & Application. John Wiley & Sons, Ltd.; Hoboken, NJ, USA.  Prebiotic Impacts on Companion Animals. Pp. 213-236.

17. Ruperez, A.P. 2017. Prebioticos e inmunidad. VIII Workshop de la Sociedad Española de Probióticos y Prebióticos (2017). 

18. Washabau, R.J., Day, M.J., Willard, M.D., Hall, E.J., Jergens, A.E., Mansell, J. 2010. Endoscopic, biopsy, and histopatologic guidelines for the evaluation of gastrointestinal inflammation in companion animals. J Vet Intern Med. 24:10-26.