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La cerda escribe el futuro del lechón (I). Cómo el imprinting microbiano puede transformar la producción porcina

El imprinting microbiano materno describe la influencia que ejerce la microbiota de la cerda sobre la colonización intestinal, el desarrollo inmunitario y el rendimiento futuro de los lechones.

Introducción

Durante los últimos veinte años la producción porcina ha experimentado enormes avances en genética, nutrición y bioseguridad. Sin embargo, paralelamente se ha producido otra revolución mucho menos visible. Una revolución microscópica.

Hoy sabemos que el éxito productivo de un lechón no comienza en el destete, ni siquiera en el parto. Comienza mucho antes, cuando la microbiota de la madre empieza a moldear el desarrollo inmunitario y digestivo de su descendencia.

Este fenómeno recibe el nombre de imprinting microbiano materno (maternal microbial imprinting), un concepto que está modificando nuestra forma de entender la producción porcina moderna. Ya no hablamos únicamente de transmitir genes. La cerda también transmite microorganismos, metabolitos, inmunoglobulinas y señales inmunológicas capaces de condicionar el desarrollo del intestino durante toda la vida productiva del animal (Jiang et al., 2019).

Cada vez existen más evidencias de que modificar la microbiota de la cerda durante la gestación y la lactación puede mejorar la colonización intestinal de los lechones, favorecer una respuesta inmunitaria más equilibrada e incluso aumentar sus rendimientos productivos después del destete (Bravo de Laguna et al., 2022; Saladrigas-García et al., 2022).

La percepción de la microbiota ha cambiado radicalmente en los últimos 30 años: de querer limitarla con antibióticos promotores de crecimiento (Anderson et al., 2000; Gaskins et al., 2002 y Hughes et al., 2002) a llegar al concepto de que la microbiota ha dejado de ser un simple acompañante del animal para convertirse en un auténtico órgano metabólico e inmunológico.

Y se termina definiendo el concepto de holobionte, como unidad biológica formada por un organismo hospedador y el conjunto de microorganismos (microbiota, hongos, virus y arqueas) que viven en asociación con él y que, en conjunto, funcionan como un sistema integrado desde el punto de vista fisiológico, inmunológico y metabólico (Margulys, 1991; Bordenstein & Theis, 2015; Rosenberg et al., 2018). El lechón no hereda únicamente un genoma porcino; hereda el potencial para constituir un holobionte funcional. La cerda transmite una parte esencial de ese holobionte mediante la transferencia vertical de microorganismos, metabolitos y señales inmunológicas. Desde esta perspectiva, el imprinting microbiano puede interpretarse como el proceso mediante el cual la madre inicia el ensamblaje del holobionte de la descendencia.

Evolución de la microbiota durante la lactación

El lechón no nace con una microbiota adulta

Uno de los mayores cambios conceptuales de los últimos años ha sido comprender que la microbiota neonatal no es simplemente una versión reducida de la microbiota adulta.

En realidad constituye un ecosistema extremadamente dinámico. Durante los primeros días predominan bacterias capaces de crecer en presencia de oxígeno, especialmente miembros de Enterobacteriaceae, junto con otros géneros facultativos. Estas bacterias consumen rápidamente el oxígeno presente en el intestino recién nacido, creando un ambiente anaerobio que permitirá posteriormente la implantación de microorganismos mucho más especializados. Es decir, las primeras bacterias actúan como auténticos "ingenieros ecológicos".

Gracias a ellas aparecen posteriormente bacterias fermentadoras como Bacteroides, Prevotella, Faecalibacterium, Roseburia, Ruminococcus o distintos productores de butirato, fundamentales para la maduración intestinal.

La sucesión ecológica recuerda mucho a lo que ocurre tras un incendio forestal: primero llegan especies pioneras capaces de colonizar un terreno hostil; posteriormente son reemplazadas por comunidades mucho más estables y complejas.

Esta transición ocupa prácticamente toda la lactación y continúa durante semanas después del destete.

El lechón pasa de una microbiota simple y dominada por enterobacterias a una comunidad compleja y beneficiosa que se consolida hacia el destete y es clave para su salud y rendimiento futuro.
El lechón pasa de una microbiota simple y dominada por enterobacterias a una comunidad compleja y beneficiosa que se consolida hacia el destete y es clave para su salud y rendimiento futuro.

¿Quién dirige esta sucesión?

Hasta hace pocos años la respuesta parecía sencilla: "el ambiente". Sin embargo, hoy sabemos que el principal arquitecto de esta colonización inicial es la propia cerda. La madre aporta continuamente microorganismos al lechón a través de múltiples vías simultáneas.

Durante el parto
  • El canal del parto constituye la primera gran fuente de bacterias.
  • Cada contracción expone al lechón a millones de microorganismos procedentes de la microbiota vaginal y fecal materna.
  • Aunque el parto dura apenas unas horas, este primer contacto condiciona qué especies serán las primeras colonizadoras del intestino.
El calostro
  • El calostro no es únicamente una fuente de inmunoglobulinas.
  • También contiene bacterias vivas.
  • Además incorpora oligosacáridos complejos, citocinas, factores de crecimiento y metabolitos capaces de favorecer selectivamente determinadas poblaciones bacterianas.
  • La microbiota del calostro funciona como un auténtico "inóculo biológico" destinado a iniciar la construcción del ecosistema intestinal.
La leche
  • Durante toda la lactación continúa una transferencia constante de microorganismos.
  • La leche contiene bacterias ácido-lácticas, metabolitos y componentes inmunitarios que mantienen una presión selectiva sobre la microbiota intestinal del lechón.
  • No se trata simplemente de alimentar al animal.
  • Se alimenta también a sus microorganismos.
El contacto continuo
  • Los lechones exploran continuamente la piel, las heces y el entorno inmediato de la madre.
  • Este comportamiento, aparentemente poco relevante, constituye probablemente una de las principales vías de transferencia microbiana.
  • Cada lamido, cada contacto con la ubre y cada exploración del suelo incorpora nuevos microorganismos que pasan a formar parte del ecosistema intestinal.
La cerda siembra la microbiota del lechón. El proceso empieza en el parto y se mantiene durante toda la lactación, es la herencia invisible que condiciona la salud y el rendimiento productivo del lechón.
La cerda siembra la microbiota del lechón. El proceso empieza en el parto y se mantiene durante toda la lactación, es la herencia invisible que condiciona la salud y el rendimiento productivo del lechón.

Diversos estudios han demostrado que la composición microbiana de la cerda y la de sus lechones permanece altamente correlacionada incluso semanas después del destete, lo que constituye una de las evidencias más sólidas del fenómeno conocido como maternal microbial imprinting.

Mucho más que bacterias

El imprinting no consiste únicamente en transmitir microorganismos. La cerda transmite simultáneamente: inmunoglobulinas (especialmente IgA); citocinas; metabolitos; ácidos grasos de cadena corta; componentes de la leche; bacteriófagos; moléculas antimicrobianas y señales inmunológicas.

Todo ello constituye un complejo sistema de programación biológica que actúa durante una ventana temporal extremadamente corta, pero con consecuencias que pueden mantenerse durante meses.

Precisamente por ello, las primeras semanas de vida representan probablemente el periodo de mayor plasticidad biológica de todo el ciclo productivo.

Más allá de la diversidad

Durante muchos años se asumió que una microbiota más diversa era siempre una microbiota mejor. Hoy sabemos que esta afirmación es demasiado simplista.

Una microbiota saludable no es necesariamente la más diversa, sino aquella que presenta un mayor equilibrio funcional. Debe contener un núcleo estable de microorganismos —el denominado core microbiota— capaz de mantenerse a lo largo del tiempo, resistir perturbaciones y desempeñar funciones esenciales para el hospedador.

Entre estas funciones destacan: producción de butirato y otros ácidos grasos de cadena corta; mantenimiento de la integridad de la barrera intestinal; estimulación controlada del sistema inmunitario; exclusión competitiva de patógenos y aprovechamiento eficiente de los nutrientes.

Por el contrario, una elevada dominancia de enterobacterias oportunistas suele reflejar una microbiota inmadura o sometida a estrés, especialmente durante las primeras fases de vida.
La evolución natural del lechón consiste precisamente en sustituir progresivamente esa comunidad inicial por otra más compleja, estable y funcional.

La cerda actúa como "puente microbiano", transmitiendo microorganismos y señales inmunes que inician la construcción del microbioma intestinal y del sistema inmunitario del lechón.
La cerda actúa como "puente microbiano", transmitiendo microorganismos y señales inmunes que inician la construcción del microbioma intestinal y del sistema inmunitario del lechón.

¿Podemos modificar el imprinting?

Durante muchos años se asumió que la colonización intestinal era un proceso prácticamente aleatorio, condicionado únicamente por el ambiente. Sin embargo, la investigación de la última década ha cambiado radicalmente esta visión. Hoy sabemos que la microbiota materna puede modificarse de forma dirigida y que estas modificaciones pueden trasladarse parcialmente a la descendencia.

Este concepto abre una posibilidad fascinante: si somos capaces de cambiar la microbiota de la cerda, podremos cambiar la forma en que "escribe" la microbiota del futuro lechón.

No se trata de administrar probióticos directamente al lechón cuando aparecen los problemas digestivos, sino de actuar semanas antes, durante la gestación y la lactación, preparando el ecosistema intestinal que recibirá al recién nacido.

Es un cambio de paradigma. La estrategia deja de ser terapéutica para convertirse en preventiva.

La cerda como herramienta de programación biológica

La microbiota de la cerda no es una comunidad estática. Cambia continuamente durante la gestación, el parto y la lactación como consecuencia de modificaciones hormonales, inmunológicas y nutricionales.
Durante estas fases también cambia la composición del calostro y de la leche, tanto desde el punto de vista nutricional como inmunitario. Las concentraciones de inmunoglobulinas, citocinas, oligosacáridos y metabolitos varían de forma dinámica y condicionan el establecimiento de la microbiota neonatal.
Por ello, cualquier intervención capaz de modificar la microbiota materna puede alterar simultáneamente varios mecanismos de imprinting:

  • la composición bacteriana que recibe el lechón;
  • la calidad inmunológica del calostro;
  • la microbiota de la leche;
  • la composición de las heces maternas;
  • la exposición ambiental durante toda la lactación.

En otras palabras, una única intervención sobre la cerda puede actuar sobre múltiples vías de transmisión al mismo tiempo.

Sabiendo esto, si la microbiota de la cerda puede moldear el ecosistema intestinal del lechón, la siguiente pregunta es inevitable: ¿hasta qué punto estas modificaciones se traducen en mejoras productivas reales?"

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FAQs

¿Qué es el "imprinting microbiano materno" y por qué es importante en producción porcina?

Es el proceso mediante el cual la cerda transmite a sus lechones microorganismos, metabolitos, inmunoglobulinas y señales inmunológicas que condicionan el desarrollo intestinal e inmunitario de la descendencia. Es importante porque este proceso comienza antes del destete (incluso antes del parto) y determina en gran medida la salud digestiva y el rendimiento productivo futuro del lechón.

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