Estudio de la integridad intestinal mediante biomarcadores (I)

Resumen

La integridad intestinal es el mecanismo epitelial que permite controlar las moléculas que van a introducirse en el organismo desde la luz intestinal. Una intrincada red de proteínas hace que las células epiteliales estén firmemente unidas entre sí y controlar de este modo la difusión paracelular de moléculas, mediante las denominadas uniones estrechas, uniones adherentes, desmosomas y uniones gap. Pero esta red proteica es muy delicada y está sujeta a la acción de efectos beneficiosos o perjudiciales de toda índole: desde la acción del ambiente, los efectos de factores nutricionales, los antibióticos, la microbiota presente o factores de manejo como el destete. Factores con efectos beneficiosos serían el óxido de cinc, los probióticos o ciertas enzimas añadidas al pienso. Muchos de los factores citados provocan una respuesta inflamatoria en el intestino que termina por producir un círculo vicioso; la pérdida de integridad intestinal detona una respuesta inmunitaria y esta a su vez empeora la integridad intestinal. Por eso, controlar la inflamación del intestino es clave para defender la integridad; que a su vez es crítica para la salud general y el rendimiento de los lechones.

Palabras clave: uniones estrechas, ocludina, zonulina, claudina, difusión paracelular.

Abstract

Study of intestinal integrity using biomarkers

Intestinal integrity is the epithelial mechanism that controls the molecules that will enter the body from the intestinal lumen. An intricate network of proteins for epithelial cells to bind tightly and thereby control paracellular diffusion of molecules, by means of the so-called tight junctions, adheres junctions, desmosomes, and gap junctions. But this protein net is very delicate and is subject to the action of beneficial or harmful effects of all kinds: from the action of the environment, the effects of nutritional factors, antibiotics, the microbiota present, to management factors such as weaning. Beneficial effect factors would be cinc oxide, probiotics, or some enzymes added to the feed. Many of the aforementioned factors provoke an inflammatory response in the intestine that results in a vicious cycle; loss of intestinal integrity triggers an immune response and this in turn impairs intestinal integrity. Therefore, controlling inflammation of the intestine is key to defending integrity; which at the same time is critical to the overall health and performance of the piglets.

Keywords: tight junctions, occludin, zonulin, claudin, paracellular diffusion

La situación sanitaria de nuestros cerdos ha puesto de rabiosa actualidad la integridad intestinal, entendida como la integridad necesaria para mantener el control de la difusión de moléculas desde el interior a la luz intestinal y viceversa. Este control va a permitir que solo entren aquellos elementos necesarios para la nutrición y crecimiento de los animales e impedir que otros elementos indeseables como virus, bacterias, toxinas o proteínas sin digerir entren sin control al organismo. Hasta ahora, teníamos un elemento experto en mantener la integridad intestinal, que es el óxido de cinc. Pero este elemento dejará de poder utilizarse a finales de junio de 2022, por lo que se ha convertido en una tarea urgente encontrar otros elementos que nos ayuden a mantener la integridad intestinal de los cerdos y por tanto nos ayuden a que los animales estén sanos y expresen totalmente su potencial de crecimiento. Definamos un poco mejor qué es la integridad intestinal, cómo se mantiene, cuáles son sus funciones y cómo podemos estudiarla.

Integridad intestinal

La integridad intestinal:
una cuestión de proteínas

La integridad intestinal, la entendemos como la unión íntima entre las células de los epitelios para que la difusión de moléculas sea controlada. Los tipos de difusión que podemos definir son la difusión transcelular; se ejerce o bien a través de receptores, canales y bombas de transporte y esto permite controlar exhaustivamente qué entra y qué no, o bien a través de endocitosis/exocitosis a través de la membrana lipídica (Ménard et al., 2010). Y la difusión paracelular, que es aquella que se produce entre las células que conforman el epitelio y que se reduce a ciertas moléculas y cuyo control se ejerce, por ejemplo, mediante el tamaño; cuando la integridad epitelial es adecuada solo pasarán moléculas entre 8-12 nm de tamaño y menos de 600 Daltons de peso molecular (Ménard et al., 2010). Esto reduce mucho el posible paso de sustancias. Es cierto que no todos los poros de las uniones estrechas (TJ por las siglas en inglés de tigth junctions) miden lo mismo, pero en general tienen una media de 8 nm (Watson et al., 2001). Los poros más grandes están en las uniones laterales con 75 nm (Adson et al., 1994), mientras que los poros de las TJ en vellosidades o criptas son de 4-9 nm y 50-60 nm (Tavelin et al., 2003), respectivamente.  [...]