Explorar

Comunidades em Português

Anuncie na Engormix

Intestinal Desempenho Suínos

Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho

Publicado: 1 de dezembro de 2011
Por: Prof. Dr. Caio Abércio Silva (Universidade Estadual de Londrina)
1. Introdução
A superação contínua dos resultados técnicos é um desafio que caracteriza a rotina da moderna suinocultura. Contudo, as pressões impostas principalmente pelos crescentes riscos sanitários comprometem em muitas situações o êxito destes alvos.
A diversidade de fatores capazes de comprometer o saúde do rebanho faz com que haja uma dificuldade na minimização destes efeitos em prol do desenvolvimento animal.
Ao reconhecer que a alimentação é o item de maior participação nos custos de produção, a manutenção de um estado de saúde, com destaque ao equilíbrio intestinal, a fim de otimizar os resultados de um programa nutricional, ganha cada dia mais importância na suinocultura.
Portanto, compreender o que representa efetivamente uma situação de equilíbrio intestinal, entender a complexidade dos fatores envolvidos no seu estabelecimento e os recursos necessários para consolidá-lo são aspectos que devem permanecer latentes em nossas ações com vistas à efetivação e melhora dos índices de produção e de rentabilidade.
2. Conceito e Fatores Envolvidos com o Equilíbrio Intestinal
O conceito de equilíbrio intestinal, embora deva ser considerado como um estado de plena integridade anatômica, adequada relação microbiológica e atividades fisiológicas e funcionais ótimas, pode ser entendido de forma muito específica na visão distinta dos profissionais em suas áreas de domínio. A ausência de qualquer transtorno digestivo, indicativo da relação harmônica entre a microbiota dita benéfica e a patogênica do hospedeiro, pode ser considerada por um patologista como a melhor definição de equilíbrio intestinal. Numa outra visão, este quadro encontra-se estabelecido quando dois processos citológicos estão ocorrendo simultaneamente sem desvios: a renovação celular (proliferação e diferenciação), resultante das divisões mitóticas das células localizadas na cripta e ao longo dos vilos; e a perda de células (extrusão), que ocorre no ápice dos vilos. O balanço entre estes dois processos determina o turnover constante (síntese-migração-extrusão) que define o equilíbrio intestinal. Na percepção objetiva de um nutricionista, o equilíbrio é definido quando se identifica uma otimização nutricional a favor do desempenho zootécnico e dos índices de transformação (conversão alimentar). O aproveitamento máximo destes nutrientes, para estes fins, em detrimento dos gastos energéticos e protéicos voltados para a síntese protéica do intestino, pode traduzir-se como objetivo do técnico especializado em nutrição.
Não obstante, estas definições terem bases distintas, todas, de forma associada, compreendem um verdadeiro estado de equilíbrio.
O que deve ser evidenciado é que a manutenção/otimização do equilíbrio intestinal é garantia de resultados técnicos e econômicos. Esta percepção, portanto, deve ser levada em conta nas diferentes fases da vida do suíno, mas, paralelamente, é necessário também reconhecer que os desafios para a garantia da integridade intestinal têm características distintas nas fases.
É patente que muitos fatores se apresentam como responsáveis por essa desorganização. Estes podem ser intrínsecos ou extrínsecos, ou seja, ligados à idade do animal, estado sanitário, perfil das enzimas gastrintestinais (maturação do trato digestório) ou relacionadas à alimentação, limpeza, ambiente, e aos agentes patogênicos específicos, entre outros motivos.
Embora seja percebido que o desequilíbrio intestinal é um quadro mais comumente observado nas primeiras semanas pós-desmame, fruto das grandes alterações por que passa o leitão, além da maturidade fisiológica, anatômica e imunológica ainda não “consolidadas” (SILVA et al., 1999), questões multifatoriais e específicas no pós-creche têm determinado a extensão dos quadros de desorganização digestiva também para as fases de crescimento e terminação. Esta última observação expõe a gravidade deste panorama que atinge animais que apresentam alto consumo de alimento. Neste caso, mesmo nas situações em que são observadas pequenas perdas de eficiência alimentar, dada a dimensão dos valores, os prejuízos econômicos tornam-se elevados.
3. Estabelecimento e Razão do Equilíbrio Intestinal.
O intestino em equilíbrio aporta uma complexa, densa, dinâmica e diversificada comunidade de microrganismos não patogênicos. Estima-se que entre 500 a 1000 diferentes espécies bacterianas colonizam o órgão de um animal adulto (NOVERR & HUFFNAGEL, 2004), com aproximadamente 1014 bactérias (PICKARD et al., 2004), correspondendo a dez vezes mais que o total de células de um animal (VAN KESSEL et al., 2004). A composição da microbiota é regularmente constante, mas este perfil pode ser alterado pela idade, tipo de dieta, ambiente, estresse e utilização de medicamentos (FULLER, 1989).
Fatores fisiológicos e ambientais têm importante papel na estabilização da microbiologia intestinal e no estabelecimento de uma população nativa. O pH relativamente alto no estômago de leitões, logo após o nascimento, decorrente da insuficiente secreção de ácido clorídrico, permite que bactérias tolerantes a este pH colonizem diferentes seções do trato intestinal. Em leitões lactentes o pH decresce com a produção de ácido láctico e somente bactérias resistentes ao ambiente ácido persistem e proliferam no intestino proximal, ocasionando maior proteção contra a penetração de patógenos sensíveis ao meio ácido (RADECKI & YOKOYAMA, 1991).
Nos mamíferos a inoculação microbiológica no recém-nato se dá no momento do parto através do muco vaginal de fêmeas sadias e via amamentação. Em leitões foi relatada a presença de E. coli no intestino duas horas após o nascimento, enquanto que bactérias benéficas como o Lactobacillus spp. só foram observadas após 18 horas (BERTECHINI & HOSSAIN, 1993).
Parte da seleção microbiológica intestinal é química devido a agentes inibitórios como ácidos graxos voláteis, ácido sulfídrico, bile, lisozimas, lisolectinas e imunoglobinas. Quando as bactérias sobrepõem estas barreiras, devem ainda combater o fluxo constante resultante dos movimentos peristálicos. As bactérias que permanecem no intestino ou se aderem às células epiteliais que revestem o trato ou crescem mais rapidamente do que são removidas pelo peristaltismo (BERTECHINI & HOSSAIN, 1993).
A microbiota do intestino delgado do leitão é dominada por espécies aeróbias e anaeróbias facultativas, na qual o Lactobacillus e o Streptococcus são os gêneros predominantes, em uma densidade de 107 a 109 UFC/g de mucosa. Os Bifidobacterium estão presentes ao longo do trato gastrointestinal do leitão em uma densidade populacional de 104 a 106 UFC/g de mucosa estomacal e de 108 UFC/g de mucosa na porção distal do intestino delgado. A microbiota do ceco e colon contém quantidades similares de Lactobacillus, Bifidobacterium e Enterococcus, além de Bacterióides e Eubacteriaceae, e quantidades variáveis de E. coli (JOHNSSON & CONWAY, 1992).
Algumas famílias bacterianas podem estar localizadas no próprio lúmen, mas estas geralmente são mortas e eliminadas. Algumas podem estar no muco; estas são a maior parte dos agentes ativos, sendo o muco o seu ambiente nutritivo. Finalmente, algumas se aderem às células do intestino; representando alguns grupos patogênicos. Entretanto, as espécies de Lactobacillus que são benéficas também possuem o comportamento de se ligar à superfície do epitélio, além de serem exclusivas para determinado hospedeiro, não colonizando outra espécie animal (TANNOCK, 1997).
Salinitro et al. (1977) descreveram que 90% das bactérias encontradas nas fezes dos suínos adultos são gram positivas, com prevalência dos gêneros Estreptococus, Eubacterium, Clostridium e Propionebacterium.
Este ecossistema é uma unidade metabólica ativa que provê produtos essenciais para o hospedeiro, forma uma barreira contra agentes patogênicos e tem uma importante ação na morfologia do intestino, no desenvolvimento da imunidade, na digestão de nutrientes e também na modulação da expressão gênica do hospedeiro (HOOPER et al., 2001).
Diante do comprometimento desta microbiota os resultados têm grandes dimensões negativas. As mudanças morfológicas na ausência de microbiata incluem a redução da massa intestinal, alteração no comprimento e na espessura do intestino e um ceco de maior dimensão com uma mucosa igualmente mais fina. A redução na massa intestinal pode ser explicada pela celularidade reduzida da lâmina própria que contém menos linfócitos, células plasma e mononucleares (VAN KESSEL et al., 2004), e que pode ser relatada como um queda do estímulo da microbiota sobre a resposta imune. Sobre a distensão do ceco isto decorre da acumulação do muco não degradado.
No nível histológico a ausência da microbiota está associada às criptas mais curtas e às vilosidades menos espessas. As criptas mais rasas são um reflexo do índice mitótico reduzido e do turnover celular limitado (ALAM et al., 1994). Contudo, não são todas as bactérias que exercem estes mesmos efeitos na morfologia intestinal. A E. coli, uma bactéria comensal que pode não ser patogênica, pode debilitar a função da barreira do colo e aumentar sua permeabilidade para toxinas luminais (GARCÍA-LAFUENTE et al., 2001).
A presença de bactérias no trato gastrintestinal também afeta sua motilidade. Os Lactobacillus, principalmente nas porções mais altas do intestino, têm um ação bastante importante na motilidade, sendo que o ácido láctico (um produto próprio deste gênero) é hábil nesta estimulação (TANNOCK, 1999).
Outra ação das bactérias comensais do trato gastrintestinal envolve a proteção contra a colonização de microrganismos não desejáveis. Estes mecanismos estão associados aos movimentos peristálticos, à secreção de muco, à descamação epitelial, à interação do intestino com o tecido linfóide e à secreção de IgA (STEWART et al., 1993). Também a microbiota nativa previne a colonização pela competição com os receptores epiteliais e nutrientes entéricos, produzindo componentes antimicrobianos tais como bacteriocinas, e metabolizando nutrientes para criar um meio restritivo geralmente não favorável para o crescimento de muitas bactérias patogênicas (FONS et al., 2000; LIEVIN et al., 2000)
Estudos comparativos entre animais livres de bactérias gastrintestinais e animais colonizados normalmente mostram uma forte influência destes sobre a maturação e o desenvolvimento local da imunidade. Na ausência da microbiota o tecido linfóide associado à mucosa é subdesenvolvido com falhas na imunidade mediada por células. O número de linfócitos na lâmina própria e os agregados linfóides diminuem, assim como o tamanho dos linfonodos e as placas de Peyer. A atividade fagocitária dos macrófagos é diminuída e há alterações nas concentrações de IgG e IgA (WOSTMANN et al., 1996).
Embora existam muitos efeitos desencadeados pelas bactérias intestinais sobre a resposta imune, os mecanismos pelas quais isto ocorre ainda não estão completamente elucidados, como também a não ocorrência de uma super reação imunológica para com esses agentes da flora, fato também denominado de tolerância.
Enquanto o sistema imune reage contra potenciais patógenos reconhecidos por diferentes receptores (TLR - toll like receptor), algumas evidências sugerem que quando as bactérias da microbiota são reconhecidas por receptores específicos, há uma tolerância contra esta flora comensal sem sinais do sistema imune para eliminá-la.
Embora não se tenha ainda um pleno conhecimento das razões que explicam este fato, uma das hipóteses demonstra que determinadas estruturas que definem esta tolerância podem não existir nas bactérias patogênicas.
Para a classificação dos microrganismos em patogênicos e não patogênicos deve-se observar que, dentro dos grupos ou gêneros de bactérias, pode haver espécies com respostas distintas.
O equilíbrio da relação entre a microbiota normal e o hospedeiro é um tanto delicada. Condições que afetam adversamente o hospedeiro, portanto, que causam desequilíbrio entre bactérias benéficas e patogênicas, podem facilmente resultar no aparecimento de doenças causadas por “membros” desta microbiota (TANNOCK, 1997). Assim, dos inúmeros gêneros de bactérias do trato digestório, existem aqueles efetivamente patogênicos e outros com espécies que ocasionalmente podem desenvolver quadros clínicos.
A atividade bioquímica das bactérias entéricas produz um amplo leque de substâncias, muita das quais são extremamente tóxicas, requerendo, por parte do hospedeiro, uma constante desintoxicação. A neutralização adequada dessas substâncias exige um contínuo gasto de energia procedente da dieta. A eficiência deste processoo, contudo, está relacionada à qualidade da ração, aos aditivos utilizados e, principalmente, à sanidade e ao manejo dispensado ao plantel.
Por meio destas ações é possível também aliviar as demandas do sistema imune do suíno, com repercussões diretas e indiretas na economia da energia dietética e otimização da absorção de nutrientes.
Animais que sofreram espoliação intestinal, diretamente pela ação bacteriana ou através de seus metabólitos ou da própria dieta, têm um maior espessamento da parede intestinal devido à presença de mais células inflamatórias na lâmina própria.
Contrariamente, sob uma condição de equilíbrio, a taxa de turnover no intestino é significativamente diminuída, exigindo assim menor aporte de energia e proteína. Este quadro resulta na redução das perdas metabólicas fecais de nitrogênio e aminoácidos, diminuindo as necessidades nutricionais dos animais.
Estima-se que numa situação de equilíbrio, para a manutenção do epitélio intestinal e das estruturas de suporte anexas, o custo da energia represente aproximadamente 20% da energia bruta ingerida. Estes valores indicam os elevados gastos dietéticos do processo em uma situação não adversa. Em outros momentos, esta demanda é completamente alterada, exigindo níveis ainda maiores de nutrientes.
Quando o intestino responde a algum agente com desequilíbrio no turnover ocorre uma modificação na altura dos vilos, com danos ao funcionamento do órgão.
Processos que incrementam a taxa de mitose com ausência, diminuição ou manutenção da taxa de extrusão, determinam aumento na altura dos vilos até um pregueamento da parede dos mesmos. Se o estímulo levar a um aumento da taxa de extrusão, havendo manutenção ou diminuição da taxa de proliferação, o intestino deverá responder com redução na altura dos vilos e, consequentemente, menor eficiência digestiva e de absorção.
Na caracterização de um desequilíbrio intestinal, as diarréias aparecem comumente como um importante sinal do processo. A identificação desta patogenia, se ligada direta ou indiretamente aos agentes microbianos, é fundamental, haja vista as repercussões econômicas negativas como aumento dos gastos com antibióticos, elevação nas taxas de mortalidade, demandas maiores de mão de obra e piora nos índices de ganho de peso e conversão alimentar.
Assim, a dinâmica intestinal é contínua com respostas imunes com intensidades diferentes sobre substâncias ou agentes ofensivos e inofensivos.
Para antígenos caracterizados como ofensivos as respostas envolvem ações de metabolização e de busca de antígenos para a apresentação às células imunes através das células M e das placas de Peyer.
Participam desta reação a produção de muco pelas células caliciformes, as funções bacteriostáticas das células de Paneth e a presença de células inflamatórias na mucosa intestinal.
As respostas imunes aumentadas (decorrentes de ações microbianas ou por condições de estresse) interferem na função da barreira intestinal, resultando em perdas de eletrólitos e aumento de endotoxinas séricas. Ao mesmo tempo, quando a barreira intestinal é afetada/desequilibrada, o sistema imune é estimulado, piorando a função intestinal e, assim, os resultados produtivos.
4. Recursos Nutricionais e Alimentares para a Manutenção do Equilíbrio Intestinal.
Na dinâmica destes desafios impostos, muitas vezes por ações multifatoriais, recursos nutricionais ou alimentares podem ser interessantes para acelerar a recuperação de eventuais danos no sistema digestório.
Neste sentido, um excelente recurso alimentar e nutricional, primariamente destinado a substituir produtos lácteos das rações de leitões lactentes e de recém-desmamados, o plasma seco por spray drier tem sido um importante ingrediente para o equilíbrio do estado imune através de mecanismos interativos com o intestino e com outros tecidos.
Com efeito direto sobre o consumo, atribuído a sua qualidade palatabilizante, o plasma contribui para aumentar a ingestão alimentar nos estados de depressão do apetite, normalmente associado às fases de alto estresse (desmama, formação de lotes, transferências...). Todavia, as informações mais recentes tratam também que o plasma reduz ou modula as grandes respostas inflamatórias.
Touchette et al. (2002) observaram efeitos positivos do consumo de plasma pelos leitões na expressão do RNA mensageiro de citocinas em vários tecidos corporais.
Outros experimentos envolvendo leitões desafiados pela E. coli (BOSI et al., 2004) e não desafiados (NEFRARÍAS et al., 2006) verificaram que o consumo de plasma reduziu processos inflamatórios, danos na mucosa intestinal e diminuiu a expressão de citocinas no sistema gastrintestinal.
A minimização da ativação do sistema imune e a consequente estimulação das citocinas pró-inflamatórias no cérebro têm relação direta com a diminuição do apetite, interagindo com os hormônios de crescimento e o IGF-I. Com o uso do plasma seco por spray drier há a retomada do consumo e a redução dos danos causados pelas doenças, sendo esta ação possivelmente o principal mecanismo desencadeado pelo uso do plasma (Rangel et al., 2008).
Nesta concepção, trabalhos recentes com o uso do plasma na ração de porcas demonstrou que a redução dos danos advindos do estresse ambiental, que tem repercussões locais no intestino e também sistêmicas, melhora o consumo e o aproveitamento de ração, diminui o intervalo desmame -cio e aumenta o peso dos leitões ao nascimento (Rangel et al., 2008). .
Considerando um quadro severo de desequilíbrio intestinal e sistêmico que a circovirose determina, o uso de plasma desidratado, de acordo com trabalhos recém publicados, tem se mostrado efetivo na redução dos sinais clínicos e de mortalidade causados pelo PCV2 (circovirus), além de melhora dos índices de desempenho (Rangel et al., 2008).
Nesta linha, o zinco representa também outro aditivo benéfico para a qualidade intestinal. Suas ações são bastante amplas, mas, direta ou indiretamente, determinam efeitos positivos na manutenção do equilíbrio do órgão. Doses altas de óxido de zinco aumentam a síntese de IgA no órgão e reduzem a translocação de bactérias (patogênicas para ou não) nos linfonodos mesentéricos (BROOM et al., 2006). Segundo Wang et al. (2004), o uso do mineral na dieta de leitões aumentou a expressão do gene polipeptídeo antimicrobiano PR 39 na medula óssea destes.
Finalmente, num nível estritamente local, sabe-se que o zinco tem a capacidade de proteger a membrana intestinal, mantendo-a mais íntegra e reduzindo a adesão e a invasão da E. coli enterotoxigência.
Quanto aos antimicrobianos, há décadas estes têm sidos utilizados na modulação do equilíbrio intestinal como promotores de crescimento, agindo principalmente na modificação do ecossistema microbiano. Contudo, os mecanismos pelas quais estes processos resultam no benefício permanecem pouco esclarecidos e, portanto, polêmicos.
Niewold (2005), de forma bastante contundente e substanciada, defende a teoria que os antibióticos promotores de crescimento funcionam como permissores do crescimento, causando a inibição da produção e excreção de mediadores catalíticos (citocinas, por exemplo) pelas células inflamatórias do intestino. Mudanças concomitantes e subseqüentes na microflora seriam atribuídas provavelmente a uma conseqüente alteração da condição geral da parede intestinal.
Todavia, as pressões sobre o uso de antimicrobianos como promotores de crescimento têm resultado na investigação e uso de outros compostos, sendo estes classificados como macro e micro ingredientes moduladores.
A fibra dietética, neste sentido, pode ser considerada um macro modulador. Embora esta apresente grande habilidade para definir a microbiota intestinal, há ainda uma lacuna no conhecimento sobre os efeitos dos diferentes tipos e quantidades de fibras dietéticas sobre os grupos microbianos. Também as informações quanto à racionalização do uso para promoção da saúde intestinal através da flora autóctona são limitadas.
Na classe dos microingredientes com capacidade de modulação do equilíbrio intestinal destacam-se os prebiótico, probióticos, simbióticos, acidificantes, minerais, extratos vegetais e outros.
Alguns produtos denominados agentes tróficos podem também interagir com a mucosa, estimulando seu desenvolvimento, ou seja, acelerando o processo mitótico e, como conseqüência, aumentando o número de células e o tamanho dos vilos. Os efeitos dos agentes tróficos podem ser divididos em diretos e indiretos. Os efeitos diretos estão relacionados com a descamação, nutrição local e estimulação do crescimento por nutrientes específicos, independente do seu valor nutritivo. Nesse sentido, o processo mitótico parece ser regulado por substâncias que são liberadas no local, tendo, portanto, ação parácrina ou autócrina. Varios nutrientes podem agir como agentes tróficos sobre a mucosa. Dentre estes, a glutamina, ácidos graxos de cadeia curta, aminas biogênicas, entre outros.
Observações relacionadas ao controle do crescimento e renovação da mucosa intestinal têm sido feitas também em relação aos efeitos modulatórios dos peptídeos secretados na mucosa. Dentre esses peptídeos incluem-se os fatores de transformação do crescimento (TGF) e IGF.
A Tabela 1, retrata um trabalho com frangos de corte, demonstrando que a adição de 1% de L-glutamina na dieta pode aumentar o tamanho dos vilos no dudeno, jejuno e íleo.
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 1
Quanto às aminas biogênicas, alguns alimentos contêm estes compostos que estimulam diretamente o crescimento da mucosa ou são convertidos em fatores tróficos pela ação das enzimas digestórias ou mesmo pelas bactérias do trato. Dentre estes encontram-se as poliaminas (Tabela 2)
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 2
5. Metodologias para Identificação do Equilíbrio Intestinal
A identificação do estado de equilíbrio intestinal pode ser realizada através de medidas diretas ou indiretas baseadas principalmente na eficiência do desenvolvimento corporal (ganho de peso e conversão alimentar); nos índices de diarréia; na avaliação da contagem e identificação de microrganismos patogênicos e da flora intestinal; nos estudos citológicos e histológicos, através da microscopia ótica e eletrônica da mucosa; na determinação de enzimas e metabólitos microbianos e na quantificação do perfil enzimático intestinal.
A equivalência dos dados de desempenho de uma granja com os valores indicados como alvos produtivos nas tabelas das diferentes genéticas disponíveis comercialmente indica, mesmo que de forma muito subjetiva, que há equilíbrio intestinal ou um estado de saúde.
Indiretamente, a qualidade intestinal é comumente avaliada através do escore de diarréia pela observação da apresentação das excretas. As fezes são assim classificadas: escore 1, fezes aquosas; escore 2, fezes amolecidas, mas não fluidas (pastosas); e escore 3, fezes firmes e normais. Os escores 1 e 2 podem sugerir desequilíbrio intestinal.
Quanto aos métodos microbiológicos, a análise quantitativa (número mais provável) de coliformes totais presentes no raspado da mucosa intestinal, portanto, referente às bactérias aderidas à parede, corresponde a uma avaliação presuntiva. Neste processo, então, não é possível proceder à identificação das espécies.
O cultivo na microbiologia é um dos procedimentos mais utilizados para isolamento e contagem de bactérias e fungos, sendo adotados meios seletivos para tal. O uso de meios de cultivo seletivos, ainda que seja utilizado para a descrição da população microbiana, é mais empregado para a quantificação dos diferentes grupos microbianos indicadores da estabilidade da flora.
As análises microbiológicas para Salmonella spp, Escherichia coli e Lactobacillus spp., a partir de um pool de fezes, avaliam a presença destas no lúmen, outro sítio da ação espoliativa no intestino. Os resultados, expressos em UFC/g de fezes, são sugestivos da presença de substratos imunoestimulatórios (lipopolissacarídeos, peptidoglicanas e ácidos lipoteicóicos) que interagem com o sistema imune em vários níveis, determinando produção de citocinas e de células mononucleares (linfócitos e monócitos), a fagocitose macrofágica e a indução da síntese de grande quantidade de imunoglobulinas, em especial a IgA (VISENTINI, 2005).
Quanto aos métodos qualitativos utilizados atualmente para estimar a população microbiana intestinal destacam–se a clonagem, o DGGE e o T-RFLP.
O desenvolvimento de métodos de clonagem e seqüenciamento permitem ampliar o conhecimento de microrganismos do trato intestinal e identificar novas espécies bacterianas que provavelmente não têm sido isoladas nos meios de cultivo.
Durante os últimos anos, diferentes grupos de investigadores têm realizado importantes esforços na caracterização da população microbiana, sendo que Leser et al. (2002) conseguiram sequenciar 4720 clones provenientes de 52 amostras, identificando 372 filotipos (Tabela 3).
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 3
Dentro dos métodos moleculares utilizados habitualmente para quantificação microbiana, podemos destacar aqueles baseados na reação da cadeia de polimerase (PCR), como o PCR em tempo real. A técnica, desenvolvida recentemente, é sensível para detectar seqüências de DNA ou RNA que se encontram em quantidades muito pequenas, amplificando-as enzimaticamente de modo a dispor um nível suficiente de determinação. O sistema permite a detecção on line do produto em cada um dos ciclos de amplificação (CASTILLO-GOMEZ, 2006).
No estudo da microscopia de luz do intestino delgado, principalmente das porções do duodeno e do jejuno, através dos cortes histológicos transversais, capturados sob aumentos de 100 vezes, são realizadas as medidas da altura e largura dos vilos e a profundidade das criptas. Em aumento de 40 vezes são desenvolvidas as medidas da mucosa, submucosa e muscular da mucosa + serosa. Os protocolos desta avaliação orientam que sejam feitas pelo menos 30 leituras de vilos e de criptas de cada amostra. A partir destas medidas, calcula-se a relação entre a altura da vilosidade e a profundidade da cripta. As tomadas das medidas (em µm) da espessura da mucosa, submucosa e muscular + serosa devem ser realizadas de forma contígua em diferentes pontos da amostra, escolhidos aleatoriamente ao longo dos cortes.
A mucosa intestinal tem sua espessura definida a partir do topo do vilo até a muscular da mucosa. A espessura da mucosa é efetuada entre a muscular da serosa até o início da túnica muscular e a medida da parede intestinal inclui a túnica muscular e a túnica serosa (Figura 1).
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 4
Para o estudo do equilíbrio intestinal em microscopia eletrônica de varredura, as amostras do duodeno e jejuno são eletronmicrografadas e, a partir de 3 amostras, estabelece-se a contagem dos vilos para posterior cálculo da densidade destes (vilos/cm2). Também é possível uma análise subjetiva do estado de manutenção, contorno, espoliação e achatamento dos vilos, indicando sob que nível de equilíbrio o intestino se encontra (Figura 2)
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 5
Por meio da microscopia eletrônica de transmissão, através das eletronmicrografias do duodeno e jejuno, em aumentos de 17000 vezes, avalia-se a qualidade intestinal (equilíbrio) baseada nos seguintes parâmetros: altura e largura dos microvilos (µm), diâmetro apical dos enterócitos (distância entre dois complexos juncionais, em µm) e densidade dos microvilos (número de microvilos/ µm2). Este processo de avaliação quantitativa remete a uma abordagem extremamente minuciosa, melhorando o entendimento dos processos que influenciam estas estruturas.
Existem também métodos denominados indiretos para a determinação quantitativa e qualitativa da flora microbiana, destacando-se a determinação da atividade metabólica dos produtos de fermentação, atividades enzimáticas ou concentração de bases púricas.
Os ácidos graxos voláteis (AGV) e o ácido lático constituem os principais produtos finais da fermentação microbiana, de forma que sua quantificação pode correlacionar-se com a atividade microbiana do intestino. Assim, a determinação de ácidos graxos gastrintestinais tem sido utilizada em numerosas ocasiões para medir o efeito dos diferentes aditivos sobre a atividade fermentativa. As mudanças no perfil dos AGV podem indicar câmbios qualitativos da flora e da sua atividade metabólica. Neste sentido, diversos autores têm descrito que o incremento na porcentagem de ácido butírico é devido à maior atividade da flora amilolítica, e que as concentrações de AGV mais elevadas são decorrentes da maior atividade de microrganismos ácido-lácticos.
Outro método indireto de estudo da microflora intestinal se baseia na avaliação das atividades enzimáticas microbianas específicas. Através da avaliação destes componentes nas fezes ou no conteúdo digestivo é possível identificar a atividade metabólica de certos grupos bacterianos.
O conteúdo de bases púricas (adenina e guanina) da digesta, cuja origem majoritária são os ácidos nucléicos dos microrganismos, tem sido tradicionalmente utilizada como marcador microbiano em animais ruminantes. Recentemente, a determinação destas bases permite avaliar a atividade microbiana no intestino grosso de suínos.
Outros critérios que permitem a avaliação do equilíbrio intestinal levam em conta a quantificação das enzimas intestinais (sacarase, maltase e dipeptidases) e do conteúdo de proteína da mucosa intestinal. Para a determinação da sacarase e da maltase colhe-se uma porção do intestino delgado e através da quantificação da glicose liberada dos substratos sacarose e maltose, pela hidrólise decorrente da presença das enzimas no extrato bruto da mucosa, define-se, através de uma reação colorimétrica, a concentração das enzimas.
Para a avaliação da atividade das dipeptidases, utiliza-se o substrato dipeptídico L-leucilglicina, que sob um processo de oxidação determinada pelo L-aminoácido oxidase em peróxido de hidrogênio, resulta na liberação de leucina, que é lida através de provas colorimétricas.
Finalmente, para a determinação do conteúdo de proteína do extrato da mucosa intestinal, utiliza-se a metodologia descrita por Hartree (1972).
6. Ações versus Equilíbrio Intestinal
Baseados neste leque de recursos disponíveis para a identificação do estado de equilíbrio intestinal, verifica-se o quão é complexa a relação dos fatores fisiológicos, nutricionais, de manejo, entre outros, que, comumente, de forma conjunta, atuam sobre o intestino. Vale reiterar que dadas as circunstâncias já descritas, é na fase subseqüente ao desmame que estes transtornos ou desequilíbrios se evidenciam.
Não obstante, por causa do contínuo desejo de resultados de eficiência produtiva sempre superiores, a melhora do estado intestinal, independente da fase, é sinônimo de maiores retornos econômicos.
A Tabela 4 mostra uma variação nas médias da espessura da mucosa, submucosa, muscular + serosa e espessura da parede intestinal associada aos dias pós-desmame para porções do duodeno e jejuno (SCANDOLERA, 2004).
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 6
Observa-se uma diminuição (P<0,05) da espessura da mucosa do duodeno entre os dias 0 e 7, e de 0 para 14 dias após o desmame. Esta redução provavelmente ocorreu em função da própria diminuição da altura dos vilos, uma vez que esta medida foi tomada do topo do vilo até a muscular da mucosa.
Para a muscular + serosa e para a espessura total do duodeno e jejuno, observa-se um aumento aos 14 dias em relação ao 0 e 7 dias após o desmame, indicando um processo inflamatório persistente, possivelmente decorrente de alterações qualitativas e quantitativas da microbiota, com piora na absorção dos nutrientes.
Este quadro denota um desequilíbrio intestinal típico do pós-desmame com repercussões negativas no desempenho, fase que contrasta com os melhores índices de conversão alimentar.
Na avaliação subjetiva da eletronmicrografia de varredura, levando-se em conta também o intervalo em dias pós-desmame (Figura 3), verificou-se que antes do desmame os vilos apresentavam-se mais uniformes e alongados, enquanto que aos 7 e aos 14 dias estes estavam mais regulares e mais esparsos, evidenciando redução na densidade e alargamento de suas formas, que passou de digitiforme no dia 0 para a forma de “língua” ou “folhas” nos dias 7 e 14. Estas ilustrações reforçam os efeitos do desmame e das ações multifatoriais, comuns nesta fase, sobre o intestino.
Ao considerar as alterações decorrentes da idade pós-desmame com o perfil das enzimas sacarase, maltase e dipeptidades, observa-se (Tabela 5) novamente um processo de comprometimento na primeira semana e uma condição de recuperação nas duas semanas após o desmame (BUDIÑO et al, 2004).
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 7
Para as medidas morfométricas, altura do vilo (AV) e profundidade da cripta (PC) e relação AV/PC, a Tabela 6 ilustra as relações importantes que estas mensurações permitem estabelecer com o equilíbrio intestinal, levando-se em conta três fatores: os diferentes pesos do leitão ao desmame, as fontes de lactose na ração pós-desmame e os níveis dietéticos de lisina (LOPES, 1999)
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 8
Percebe-se que para a avaliação realizada aos 21 dias pós-desmame, portanto, aos 42 dias de idade (Tabela 6), as microestruturas do intestino delgado já estão em equilíbrio, contudo, provavelmente pelo melhor consumo de ração (uma relação de resposta à qualidade e/ou à quantidade de substrato), leitões mais pesados ao desmame apresentaram melhores valores para a altura das vilosidades e para a profundidade das criptas.
Nesta linha, que trata que o consumo e a natureza do alimento se relacionam com a qualidade das funções e com a integridade da anatomia intestinal, Silva et al.(2001) verificaram aos 8 dias pós-desmame melhores resultados na altura das vilosidades dos leitões que receberam dieta úmida e ração com edulcorante, e melhor relação V/C para aqueles tratados com ração com edulcorante (rações estas que estimulam naturalmente mais o consumo) (Tabela 7).
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 9
Ao somar a observação da ocorrência de diarréia Silva et al. (2001) confirmaram um sinergismo do estado de equilíbrio intestinal, evidenciado pela melhor altura das vilosidades do tratamento com ração úmida e com edulcorantes, com a redução deste transtorno digestivo. Foram verificadas, portanto, menor incidência de diarréia para tratamentos com dieta úmida e com edulcorante em relação às rações fornecidas na apresentação seca e sem edulcorante (Tabela 8)
Equilíbrio intestinal: Um desafio para a promoção do desempenho - Image 10
Ao considerar todos os fatores relatados e outros tantos conhecidos, fica explícito que, fora de um estado de equilíbrio intestinal, o quadro é de desorganização histológica, microbiológica, enzimática e funcional, com repercussões que levam à perdas econômicas e de desempenho.
Preservadas as características de cada granja, a minimização dos fatores de risco, juntamente com o uso de aditivos/nutrientes pró-equilíbrio intestinal, converge para a definição de um quadro de estabilidade do órgão (com mais precocidade no caso de leitões recém desmamados), com melhora na absorção de nutrientes, redução da incidência de doenças entéricas, aumento no ganho de peso e melhora nos índices de conversão alimentar.
A qualidade ambiental desfavorável, sem os recursos de manejos de limpeza e desinfecção rigorosos, all in all out, entre outros, também é, portanto, uma aliada do desequilíbrio intestinal. Normalmente granjas com insatisfatórios níveis de higiene sofrem maiores desafios e mais comumente alguns agentes patogênicos oportunamente se estabelecem e geram enfermidades gastrintestinais inclusive em fases que superam o pós-desmame (crescimento e na terminação), determinando perdas importantes.
Contudo, contrariando esta proposição, uma corrente apresenta a hipótese de que a higiene extrema-excessiva, através da redução microbiana ambiental efetiva, determina um desenvolvimento inapropriado da resposta imune do suíno, com redução/supressão das respostas inflamatórias (ROMAGNINI, 2004). A falha na regulação e o desequilíbrio dos processos inflamatórios nesta situação (alta higiene) pode comprometer as respostas inflamatórias quando há necessidade de combate aos microrganismos patogênicos. Reitera-se então a importância da microbiota não patogênica nas funções digestivas.
Neste sentido, preservar este cenário sob um nível de normalidade renova a necessidade de monitoria dos diferentes fatores, intrínsecos e extrínsecos, que se relacionam com o equilíbrio e a saúde intestinal.
Ao citar mais uma vez o termo desafio, Biancone et al. (2002) descreveram que o intestino é um órgão em estado constante de inflamação controlada.
7. Conclusões
A saúde animal, com foco na qualidade intestinal, é um desafio constante que deve ser compreendido de forma global. A visão de que as ações isoladas e limitadas a um ou a outro fator determinam resultados de pleno êxito, é incorreta. Todos os recursos possíveis devem ser considerados, sob riscos de perdas e prejuízos severos.
É na alimentação que os custos de produção do suíno estão baseados. Portanto, toda melhora na eficiência deste item tem repercussões ampliadas no sistema.
A nutrição adequadamente conduzida e os diferentes recursos disponíveis (aditivos, manejos, ajustes ambientais e higiene...) são importantes instrumentos moduladores do equilíbrio intestinal, com repercussões consistentes no desempenho e nos custos de produção.
8. Referências Bibliográficas
Alam, M.; Midtvedt, T.; Uribe, A differential cell kinetics in the ileum and colon of germ-free rats. Scand. J. Gastroenterol., v.29, p.445-451, 1994.
Bertechini, A.G.; Hossain, S.M. O fantástico mundo dos probióticos. Biotecnal, 1993. 97p.
Biancone, L.; Monteleone, I. Del Vecchio Blanco, G. et al. Resident bacterial flora and immune system. Dig. Liver Dis., v.34, p.S37–S43, 2002.
Bosi, p.; Casini, l.; Finamore, A. et al. Spary-dried plasma improves growth performance and reduces inflammatory status of weaned pigs chalenged with enterotoxigenic Eschechiria coli K 88. J. An. Sci., v.82, p.1764-1772, 2004.
Broom, L.J.; Miller, H.M.; Kerr K.G. et al. Effects of zinc oxide and Enterococcus faecium SF68 dietary supplementation on the performance, intestinal microbiota and immune status of weaned piglets, Res. Vet. Sci., v.80. p. 45–54, 2006.
Budiño, F.E.L. Probiótico e/ou prebiótico na dieta de leitões recém desmamados. Jaboticabal, 2004. 75f. Tese (Doutorado) Faculdade de Ciência Agrárias e Veterinárias-Universidade Estadual Paulista.
Budiño, F.H.L.; Thomaz, M.C.; Kronka, R.N. et al. Influence of dietary addition of probiotic and/or prebiotic on digestive enzymes activity and blood parameters of weaned pigs. Acta Scientiarum, v. 26, n. 4, p. 529-536, 2004.
Fons, M.; Gomez, A.; Karjalainene, T.. Mechanisms of colonisation and colonisation resistance of the digestive tract. Microb. Ecol. Health Dis., v.2, p.240S-246S, 2000.
Fuller, R. Probiotics in man and animals. J. Appl. Bacte., v.66, p.365-378, 1989.
García-Lafuente, A.; Antolín, M.; Guarner, F.et al. Modulation of colonic barrier function by the composition of the commensal flora in the rat. Gut., v. 48, p.503-507. 2001.
Castillo Gómez, M. S. Development of gut microbiota in the pig: modulation of bacterial communities by different feeding strategies. Barcelona , 2006. 250 f. Tese (Doutorado). Departament de Ciència Animal I Dels Aliments – Universitat Autônoma de Barcelona.
Hartree, E. F. Determination of protein: a modification of the Lowry method that gives a linear photometric response. Anal. Biochem., v.48, p.422-427, 1972.
Hooper, L. V.; Wong, M. H.; Thelin, A.et al. Molecular analysis of commensal host-microbial relationships in the intestine. Science, v.291, p.881-884, 2001.
Howard, M.D.; Kerley, M.S.; Gordon, D.T. et al. Effect of dieary addition of fructooligosaccharide on colonic microflora populations and epithelial cell prolifereation in neonatal pigs. J. An. Sci. v.71, sup. 1, p.177, 1993.
Jonsson, E.; Conway, P. Probiotics for pigs. In Fuller, R (Ed.) Probiotics-The Scientific Basis. Londron, Chapman & Hall, p.259-316, 1992.
Leser, T. D., Amenuvor, J. Z. Jensen, T. K. et al. Culture-independent analysis of gut bacteria: the pig gastrointestinal microbiota revisited. Appl. Environ. Microbiol., v.68, p.673-690, 2002.
Lievin, V.; Peiffer, I.; Hudault, S. Bifidobacterium strains from resident infant human gastrointestinal microflora exert antimicrobial activity. Gut., v. 47, p.646-652, 2000.
Lopes, E.L. Fontes e níveis de proteína e de lactose e níveis de lisina para leitões desmamados com diferentes pesos aos 21 dias de idade. Jaboticabal, 1999. 65f. Tese (Doutorado) Faculdade de Ciência Agrárias e Veterinárias-Universidade Estadual Paulista.
Macari, M.; Malheiros, R.D.; Furlan, R.L. Aspectos anatômicos e fisiológicos das aves de interesse econômico. In: Palermo-Neto J.; Spinosa; H.S.; Górniak, S.L. Farmacologia Aplicada à Avicultura. Boas Práticas no Manejo de Medicamentos. Roca: São Paulo, 2005. 366p.
Nefrarías, M.; Manzanilla, E.G.; Pujols, J. et al. Effects of spray-dried porcine plasma and plant extracts on intestinal morphology and on leukocyte cell subsets of weaned pigs. J. An. Sci., v.65, n.37-45, 2006.
Niewold, T.A. The Nonantibiotic Anti-Inflammatory Effect of Antimicrobial Growth Promoters, the Real Mode of Action? A Hypothesis. Poultry Science, v.86, p.605–609, 2007.
Noverr, MC; Huffnagel, GB. Does the microbiota regulate immune responses outside the gut? Trends in Microbiology, v.12; p 562-568, 2004.
Pickard, K. M.; Bremner, A. R.; Gordon, J.N. et al. Immune responses. Best Pract. Res. Clin. Gastroenterol., v.18, p.271-285, 2004.
Radecki, S.V.; Yokoyama, M.T. Intestinal bactéria and their influence on swine nutrition. In: Miller, E.R.; Ullrey, d.E.; Lewis, a. (Ed.) Swine Nutrition. Stoneham: Butterworth-Heinemann, 1991, p.439-447.
Rangel, L.F.S.; Campbell, J.M.; Crenshaw, J.D. et al. Plasma ultrafiltrado spray dried. Suinocultura Industrial. n.6, p.24-32, 2008.
Romagnini, S. The Increased Prevalence of Allergy and the Hygiene Hypothesis: Missing Immune Deviation, Reduced Immune Suppression or Both? Immunology, v.112, n.3, p. 352–63, 2004.
Salinitro, J. P.; Blake, I. G.; Muirhead, P. A... Isolation and identification of fecal bacteria from swine. Appl. Environ. Microbiol. v.33, p.79-84, 1977
Scandolera, A.J. Hidrolisado protéico do conteúdo celular de levedura, proteína isolada de soja, hidrolisado protéico de mucosa intestinal de suínos em associação ao leite em pó integral par leitões recém-desmamados. Jaboticabal, 2004. 77f. Tese (Doutorado) Faculdade de Ciência Agrárias e Veterinárias-Universidade Estadual Paulista.
Silva, C.A.; Brito, B.G.; Mores, N.; Amaral, A.L. Ecopatologia da diarréia pós-desmame em granjas de suínos da região norte do Paraná, Brasil. Ciência Rural, v.29, n.1, p.39-43, 1999.
Silva, C.A.; Kronka, R.N.; Thomaz, M.C. et al. Utilização de dietas úmidas e de rações e água de bebida com edulcorante para leitões desmamados aos 21 dias de idade e efeitos sobre o desenvolvimento histológico e enzimático intestinal. Revista Brasileira de Zootecnia, v.30, n.3, p.794-801, 2001.
Stewart, C. S.; Hillman, K.; Maxwell, F. et al. Recent advances in probiosis in pig: Observations on the microbiology of the pig gut. In: Recent Advances in Animal Nutrition. Garnsworthy P. C.; Cole, D. J. Notthingam University Press, Notthingam, UK. 1993.
Tannock, G.W. Influences of the normal microbiota on the animal host. In: Mackie, R.L.; White, B.A.; Isaacson, R.E. Gastrointestinal Microbiology. Vol.2 – Gastrointestinal microbes and host interactions. Chapman & Hall Microbiology Series, NY, p.466-495, 1997,
Tannock, G. W. Modification of the normal microbiota by diet, stress, antimicrobial agents, and probiotics. In: Mackie; R. I.; White, B. A. Gastrointestinal Microbiology. Chapman and Hall Microbiol. Series. New York. 1999.
Touchette, K.L.; Carrol, J. A. ; Allee, g.L. et al. Effect of spray-dried plasma and lipopolysaccharide exprosure on weaned pigs : I. Effects on the immune axis of weane pigs. J. An. Sci., v.80, p.494-501, 2002.
Van Kessel, A.; Shirkey, T. W.; Siggers, R. H. et al..Commensal bacteria and intestinal development. Studies using gnotobiotic pigs. In: Tucker, L. A.; Taylor, J.A. Interfacing immunity, gut health and performance. Nottingham University Press, Nottingham, UK. 2004.
Vicentini, P.R.S. Oligossacarídeos como promotor de crescimento de leitões recém desmamados. Botucatu, 2005. 55f. Tese (Doutorado) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia-Universidade Estadual Paulista.
Wang, M.; Ahrné, S.; Antonsson, M. et al. T-RFLP combined with principal component analysis and 16S rRNA gene sequencing: an effective strategy for comparison of fecal microbiota in infants of different ages. J. Microbiol. Methods. v.59, p53-69, 2004.
Wostmann, B. S. Germfree and gnotobiotic animal models: background and applications. Boca Raton, FL: CRC Press. 1996.
Tópicos relacionados:
Autores:
Prof. Dr. Caio Abércio Silva
Universidade Estadual de Londrina
Universidade Estadual de Londrina
Recomendar
Comentário
Compartilhar
Profile picture
Quer comentar sobre outro tema? Crie uma nova publicação para dialogar com especialistas da comunidade.
Usuários destacados em Suinocultura
S. Maria Mendoza
S. Maria Mendoza
Evonik Animal Nutrition
Evonik Animal Nutrition
Gerente de Investigación
Estados Unidos
Ricardo Lippke
Ricardo Lippke
Boehringer Ingelheim
Estados Unidos
Jose Piva
Jose Piva
PIC Genetics
Estados Unidos
Junte-se à Engormix e faça parte da maior rede social agrícola do mundo.