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Control de nematodos en pequeños rumiantes con compuestos naturales bioactivos

Cualquier sistema de producción de ovinos y/o caprinos cuya alimentación se base en el aprovechamiento de pastos se enfrenta, invariablemente, a la presencia de nematodos gastrointestinales (NGI).

En la actualidad, la infección ocasionada por los NGI sigue siendo considerada como una importante amenaza sanitaria para los rebaños de ovinos y caprinos, repercutiendo negativamente en la viabilidad y la rentabilidad de dichos sistemas de producción.

Esta situación se ve potenciada por la aparición de cepas de NGI resistentes a los antihelmínticos (AH) convencionales e, incluso, a los principios activos de más reciente introducción en el mercado.

Se estima que las pérdidas ocasionadas por la infección con NGI y sus costes asociados son, en promedio:

Con el fin de encontrar alternativas no farmacológicas para afrontar los altos índices de resistencia de los NGI a los AH, se han propuesto diversas estrategias, englobadas bajo el término «Control Integrado de Nematodos Gastrointestinales».

METABOLITOS SECUNDARIOS DE LAS PLANTAS Y SUS PROPIEDADES ANTIHELMÍNTICAS

Invariablemente, todas las especies de plantas producen distintas cantidades y concentraciones de ciertos compuestos con múltiples funciones biológicas, conocidos como metabolitos secundarios de las plantas (MSP).

La producción de MSP depende de:

La exposición de la planta a la luz
Temperatura
Estrés
Características específicas del suelo, como la salinidad y el pH

Debido a la heterogeneidad de su composición química, existen muchos métodos de clasificación de los MSP, pero se han establecido tres grandes grupos funcionales:

Terpenos, terpenoides e isoprenoides

Estos MSP forman parte del grupo más diverso y complejo desde el punto de vista químico y estructural.

En general, los terpenos son sustancias volátiles, mayoritariamente responsables del olor de muchas plantas y frutas.

Aceites esenciales

Los aceites esenciales (AcEs) son muy heterogéneos en su composición química y en la gran variedad de propiedades que se les atribuyen en distintos ámbitos, como las industrias farmacéutica, cosmética, veterinaria y pecuaria.

A pesar de su nombre, no son aceites verdaderos. Del mismo modo, el término esencial no hace referencia a una propiedad determinante, sino a que derivan de los componentes responsables de la fragancia o quinta essentia de las plantas.

Como resultado de la búsqueda de estrategias no farmacológicas para afrontar la resistencia a los AH y a los NGI, se han documentado las propiedades antihelmínticas de los terpenos y AcEs.

ENFOQUE IN VIVO DE LA EVALUACIÓN DE COMPUESTOS CON POTENCIAL BIOACTIVO EN PEQUEÑOS RUMIANTES

Hay que señalar que aún no existen guías oficiales para determinar la eficacia de los productos naturales en rumiantes, por lo que los trabajos realizados hasta la fecha han empleado las guías oficiales diseñadas para evaluar productos sintéticos o publicaciones elaboradas por expertos en la materia.

Este tipo de estrategias conlleva el estudio in vitro de las propiedades antihelmínticas de las plantas o de sus extractos y su impacto sobre las distintas etapas del ciclo biológico de los NGI.

Las pruebas in vitro presentan un bajo coste, una mayor rapidez en los resultados y ofrecen la posibilidad de examinar un número relativamente amplio de materiales en un periodo corto de tiempo.

Sin embargo, no reflejan la naturaleza multifactorial de la fisiología animal, en la que:

1. Existe una dinámica en las cantidades y concentraciones de los compuestos que ingresan al sistema digestivo.

2. La tasa y secuencia con que los MSP entran y son procesados es variable y cambiante.

3. Se requiere un consumo elevado de materia vegetal fresco por parte de los animales para alcanzar las concentraciones que muestran resultados positivos en condiciones in vitro.

4. Las poblaciones microbianas del rumen tienen la capacidad de desarrollar adaptaciones a los MSP.

Por ello, debido a la dificultad de reproducir estos factores, la evaluación in vivo (en el hospedador) constituye la mejor alternativa para determinar el valor antihelmíntico de las plantas y sus derivados.

Para el desarrollo del enfoque in vivo en la evaluación de la actividad antihelmíntica de los productos naturales, pueden implementarse dos metodologías.

Test de reducción del conteo fecal de huevos de NGI (TRCFH)

Se administra el material bioactivo a un grupo de animales y se realiza un seguimiento cuantitativo de la excreción de huevos por gramo (HPG) de NGI durante un periodo de tiempo (antes y después del tratamiento).

Test controlado (TCn)

Presenta los mismos fundamentos que el TRCFH, pero requiere establecer un grupo control y realizar sacrificios humanitarios de los animales con el fin de recuperar los órganos del tracto gastrointestinal donde se alojan los NGI adultos.

Posteriormente, se llevan a cabo conteos de las poblaciones de NGI, así como mediciones en los ejemplares recuperados, lo que permite una comparación entre grupos experimentales.

Esta metodología, aunque más costosa y demandante en mano de obra, es la más fiable para evaluar la actividad antihelmíntica de un producto natural.

EXPERIENCIAS EN LA UTILIZACIÓN DE TERPENOS Y ACEITES ESENCIALES FRENTE A LOS NEMATODOS GASTROINTESTINALES EN OVINO Y CAPRINO

El TRCFH fue utilizado en todos los trabajos incluidos en la presente revisión. Los resultados de la dinámica en las cuentas de HPG tras la administración de PRT o AcEs fueron variables, mostrando actividades que pueden clasificarse como:

Nulas
Moderadas
Positivas
Sobresalientes

Si bien estas respuestas en la dinámica de la infección por NGI proceden de un número reducido de estudios y son, en cierta medida, ambiguas, permiten vislumbrar el potencial terapéutico de estos compuestos en pequeños rumiantes.

En los trabajos de Ketzis et al. y Katiki et al., la administración del AcEs de Chenopodium ambrosioides y Cymbopogon schoenanthus, respectivamente, no tuvo efecto sobre el número de NGI adultos recuperados en la necropsia.

En cambio, Camurça et al. reportaron resultados significativos de cierto nivel de selectividad de AcEs de Lippia sidoides sobre las poblaciones de Haemonchus contortus.

Asimismo, el AcEs de los frutos de Zanthoxylum zanthoxyloides y una solución encapsulada de los terpenos anetol y carvona redujeron:

El número de NGI adultos
El tamaño de los machos
El número de huevos producidos por hembra

Los mecanismos de acción mediante los cuales los terpenos o AcEs afectan a los NGI aún son inciertos, pero se ha propuesto que, debido a su naturaleza hidrofóbica, la membrana celular constituye su principal objetivo.

Estos compuestos penetran en las estructuras de los NGI mediante difusión transcuticular, interfiriendo en su metabolismo e impidiendo funciones vitales, e incluso afectando algunos mecanismos de locomoción.

De acuerdo con López y Pascual-Villalobos, los AcEs presentan actividad sobre los receptores de acetilcolinesterasa presentes en vertebrados e invertebrados, produciendo un daño neurotóxico similar al de los organofosforados.

Sin embargo, conviene destacar que la bioactividad de los terpenos y AcEs frente a otros organismos puede ser tan amplia y diversa como el elevado número de moléculas identificadas.

La investigación y el desarrollo de productos naturales con propiedades antihelmínticas han surgido como una respuesta ante las crecientes poblaciones de NGI resistentes a los AH comerciales.

Durante esta revisión, la existencia de poblaciones de NGI resistentes a la ivermectina se hizo evidente, al reportarse reducciones en la eliminación de HPG del orden del 67–85 %, del 35–54 % y del 25 %.

En este sentido, aunque los resultados tienden a indicar cierta afectación en las variables productivas, futuros trabajos deberán establecer la relación coste-beneficio entre nutrición y sanidad.

CONCLUSIONES

Actualmente, se han identificado unas 80.000 especies vegetales que ejercen alguna influencia sobre la salud y la productividad animal.

Resulta necesario conocer la naturaleza de sus interacciones con los herbívoros para poder recomendar su uso como recursos con beneficios nutricionales y farmacéuticos en los sistemas de producción de ovina y caprina.

Estos beneficios podrían materializarse en los denominados alimentos funcionales o recursos nutracéuticos.

Futuras investigaciones deberían considerar los factores que pueden influir en las propiedades bioactivas de los compuestos naturales, como la dosis, biodisponibilidad, época de recolección de las plantas, método de extracción de MSP o AcEs, presencia de otros MSP y posibles interacciones entre ellos.

Del mismo modo, deben tenerse en cuenta factores relacionados con los animales, como la vía de administración, el comportamiento productivo, el plano nutricional, el estado fisiológico y el nivel de adaptación a los MSP.

Adaptado de Torres-Fajardo, R. A., & Higuera-Piedrahita, R. I. (2021). Actividad antihelmíntica in vivo de terpenos y aceites esenciales en pequeños rumiantes. Revista MVZ Córdoba, 26(3), e2317. https://doi.org/10.21897/rmvz.2317

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