Efeitos da micotoxina Zearalenona (ZEN) sobre a imunidade e o trato intestinal de suínos
Por Konstantinos Sarantis, gerente global de produto para Micotoxinas da Biomin
A
micotoxina zearalenona (ZEN) ocorre com frequência em matérias-primas de
alimentos para animais e os suínos constituem a espécie mais suscetível aos
seus efeitos. Além de ser muito conhecida por seu impacto negativo na
reprodução, a ZEN também tem efeitos profundos sobre a imunidade e a saúde
intestinal de suínos.
As
dietas contaminadas com zearalenona podem causar danos ao sistema imunológico
de suínos, além de aumentar a inflamação e reduzir a absorção de nutrientes.
Conhecer o nível de contaminação do alimento com ZEN e ter uma estratégia
integral de gestão do risco de micotoxinas é fundamental para o sucesso de uma
operação de suínos.
A
zearalenona (ZEN) é uma micotoxina produzida por Fusarium graminearum, F.
culmorum, F. crookwellense, F. equiseti e F. semitectum. Essa micotoxina
frequentemente ocorre simultaneamente com o desoxinivalenol (DON), uma vez que
o mesmo fungo (F. graminearum e F. culmorum) pode produzir ambos os compostos.
A contaminação de grãos com ZEN pode variar de um ano para outro. De acordo com
a Pesquisa de Micotoxinas da BIOMIN, a ZEN foi detectada em 40-71% das amostras
de ração para suínos nos últimos nove anos.
Uma
vez absorvida, a ZEN é convertida em seus principais metabólitos, o
α-zearalenol (α-ZEL) e o β-zearalenol (β-ZEL). Em suínos, o principal
metabólito é o α-zearalenol. A toxicidade desse metabólito é muito mais alta, o
que explica a maior sensibilidade dos suínos à ZEN. Os efeitos da ZEN dependem
da quantidade de micotoxina ingerida, tempo de exposição, idade e estado de
saúde do animal.
A
ZEN é particularmente conhecida por causar problemas reprodutivos. Devido à sua
semelhança com o estrogênio, essa micotoxina se adere aos receptores de
estrogênio (REs) e altera o equilíbrio hormonal. No entanto, a ZEN também pode
induzir o estresse oxidativo, afetar os principais órgãos imunológicos e
interferir na imunidade intestinal.
Efeitos
da ZEN sobre a imunidade – Os neutrófilos são componentes importantes dos
mecanismos de defesa da imunidade inata. Uma vez induzida a inflamação após um
desafio, eles migram para o sítio de inflamação, o que leva à fagocitose e à
formação de espécies reativas de oxigênio. Estudo in vitro (Marin et al., 2010)
mostrou que a ZEN e seus derivados afetam negativamente a funcionalidade dos
neutrófilos ao reduzir sua proliferação e a produção de IL-8 e O2-. Além disso,
os metabólitos da ZEN têm maior efeito em comparação com a ZEN.
Em
estudo posterior realizado pelo mesmo grupo (Marin et al., 2013), foi avaliado
o efeito da ZEN sobre o estresse oxidativo e a inflamação. Leitões desmamados
foram desafiados com ZEN (316 ppb) durante 18 dias. A ZEN atuou de forma
dependente do tecido. No fígado, a ZEN causou supressão inflamatória, que
resultou em disfunção hepática. Por outro lado, a micotoxina induziu inflamação
no sangue e baço.
O
diferente impacto da ZEN no baço e fígado foi demonstrado em outros dois
estudos (Pistol et al., 2014; 2015). Leitões intoxicados com ZEN (316 ppb)
durante 18 dias mostraram respostas imunes distintas. No baço, a ZEN
desencadeou resposta inflamatória ao aumentar a síntese e a expressão de
citocinas pró-inflamatórias. Por outro lado, a ZEN induziu hepatotoxicidade ao
suprimir a resposta inflamatória no fígado.
Skiepko
et al. (2020) avaliaram o efeito de ZEN, DON ou a combinação de ambas as
micotoxinas sobre a histologia e as características morfológicas do fígado.
Durante período experimental de seis semanas, leitões foram desafiados com ZEN
[40 μg/kg de peso corporal (PC)/dia]. Foram observados efeitos sobre a
ultraestrutura dos hepatócitos, além de aumento dos depósitos de ferro. Ambas
as alterações indicam intoxicação e estão relacionadas a doenças crônicas do
fígado.
Chen
et al. (2017) examinaram os efeitos de diferentes níveis de ZEN (1,1 a 3,2 ppm
na ração) sobre os parâmetros imunológicos no baço de porcas jovens. A ingestão
de ZEN provocou danos nos tecidos e diminuição da taxa de proliferação de
linfócitos. A ingestão da micotoxina também induziu alterações na produção e
expressão de citocinas.
Wu
et al. (2020) avaliaram leitões alimentados com níveis crescentes de ZEN (de
200 a 1.600 ppb) durante 14 dias. Como era esperado, a ZEN induziu
hiperestrogenismo e alterações dos níveis de hormônios genitais. A micotoxina
também reduziu a capacidade antioxidante, o que é indicador da resposta
antioxidante contra os radicais livres produzidos no organismo. Além disso,
observou-se aumento dos níveis sanguíneos da enzima do fígado (aspartato
aminotransferase), o que indica danos no órgão.
Efeitos
da ZEN no intestino – A ZEN pode provocar efeitos locais devido ao seu acúmulo
no intestino. Esse acúmulo se deve à presença de receptores de estradiol em
todo o trato intestinal (Zielonka et al., 2015).
Em
estudo realizado por Piotrowska et al. (2014) avaliou-se o efeito da ZEN sobre
a diversidade da microbiota do cólon. Porcas jovens foram alimentadas com ZEN
ou ZEN + DON (40 μg ZEN/kg PC/dia e 12 μg DON/kg PC/dia) durante seis semanas.
A ZEN afetou negativamente as bactérias mesofílicas aeróbias de forma
dependente do tempo. A combinação das duas micotoxinas causou alteração do
metabolismo da microbiota, resultando na formação de substâncias
pró-carcinogênicas.
Em
estudo posterior (Cieplinska et al., 2019), a exposição de porcas jovens à ZEN
resultou em diferenças nas contagens microbianas entre os segmentos intestinais
distal e proximal no que diz respeito à diversidade do microbioma. Além disso,
a ZEN aumentou as contagens de bolores e leveduras em todo o intestino. Do
mesmo modo, alterações na composição e funções biológicas foram reportadas em
suínos desafiados com combinação de ZEN e DON (Le Sciellour et al.,
2020).
A
função do sistema imunológico está estreitamente relacionada ao complexo
nervoso entérico. A estrutura neuronal do intestino interage com os receptores
de estrogênio ali presentes. A administração de ZEN (10 μg/kg PC; 6 semanas)
alterou a atividade das fibras nervosas intramusculares (Gonkowski et al.,
2015).
A
ZEN também pode causar inflamação local no intestino. A exposição à ZEN (40
μg/kg PC), DON (12 μg/kg PC) ou combinação das duas toxinas resultou em aumento
da presença de grânulos de cor negra/marrom na lâmina própria, o que indica estresse
oxidativo (Lewczuk et al., 2015).
A
indução do estresse oxidativo no intestino pela ZEN foi demonstrada em estudo
recente (Cheng et al., 2019). Leitões foram alimentados com diferentes níveis
de ZEN (0 a 1,5 ppm) durante 35 dias. A ZEN induziu o estresse oxidativo no
segmento do jejuno por meio de uma via de sinalização específica (Keap1–Nrf2).
Os altos níveis de ZEN na dieta (1 ppm) induziram o estresse oxidativo no
intestino delgado. Além disso, esses níveis causaram a redução da atividade das
dissacaridases (enzimas como a lactase, sucarase e maltase), afetando assim
potencialmente a absorção de nutrientes (Liu et al., 2020).
A
ZEN e seus metabólitos (α-ZEL, β-ZEL) podem afetar a integridade e
funcionalidade do epitélio intestinal. Em estudo in vitro, todos os compostos
avaliados mostraram citotoxicidade. Além disso, os metabólitos de ZEN mostram
redução da resistência elétrica transepitelial no fim do período experimental
(Marin et al., 2015).
Jia
et al. (2020) demostraram o efeito negativo da ZEN sobre a integridade
intestinal in vivo. Em leitões alimentados com ZEN (265 ppb) durante três
semanas, foi observada redução da expressão de claudina-4 (proteína das junções
de oclusão). Além disso, a ZEN contribuiu para a inflamação do intestino. Em
combinação com o DON (1 ppm), a ZEN provocou aumento dos níveis de citocinas
pró-inflamatórias e alterou o perfil da microbiota cecal.
Para saber mais – A BIOMIN compilou todas as pesquisas recentes sobre os efeitos da zearalenona em suínos em seu novo livro o Compêndio de Zearalenona. Download disponível aqui: https://www.biomin.net/downloads/effects-of-zearalenone-in-pigs/
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