Wednesday, 24 May del 2017

Dr. Oscar Morales

Director Técnico de ilender Pharmaceutical Corporation



Los Mananopolisacáridos: actores malvados de la indigestión

Los animales monogástricos no pueden digerir los mananos, estos han representado un obstáculo para los nutricionistas

Los Mananopolisacáridos: actores malvados de la indigestión
Marzo 19/2014
Lima-Perú
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El nombre MANANOS incluye diversos tipos de complejos polisacáridos que contienen la hexosamanosa en su composición. Además de manosa, estos polisacáridos complejos pueden incluir otro tipo de hexosas y pentosas, recibiendo nombres más específicos tales como glucomananos, galactomananos, etc.

Debido a que los animales monogástricos no pueden digerir los mananos, estos han representado un obstáculo para los nutricionistas por limitar las posibilidades de formulación e inclusión de los ingredientes que los contienen. También los encargados de sanidad y producción se ven afectados por la presencia de mananos en la ración, debido a que desencadenan alteraciones digestivas, inflamación, y por consecuencia impiden que los animales expresen todo su potencial productivo.

Los mananos pueden clasificarse de forma simple, pero útil,por el tamaño de sus conformaciones moleculares.

Oligomananos:

Son oligosacáridos donde los monosacáridos de conformación se presentan en cadenas cortas, 3-10 moléculas en línea. Los efectos de su presencia en el tracto digestivo han sido ampliamente estudiados, tienen efecto prebiótico y son considerados mejoradores. Comercialmente se denominan -de manera errónea- oligomananos a compuestos de complejidad intermedia, que no son verdaderos oligosacáridos sino formas intermedias.

Mananopolisacáridos:

Formados por cadenas de mayor longitud y complejidad, mayor peso y complejidad molecular por tener elevado número de hexosas, tanto en cadenas lineales como ramificadas.En proporción directa a su concentración, su presencia en el medio intestinal de los monogástricos tiene efectos negativos diversos sobre la digestión, el equilibrio del sistema inmune innato y la productividad.

Los mananopolisácaridos y sus formas naturales complejas están ampliamente distribuidas en la naturaleza. En las plantas, los mananopolisácaridos tienen diversas funciones estructurales, pero también constituyen reservas energéticas funcionales en las semillas de angiospermas.

En el mundo de los microorganismos, los complejos mananosacáridos forman parte de las paredes celulares de microorganismos como bacterias, hongos, levaduras, algas, entre otros.

A nivel celular, los mánanos son determinantes en el reconocimiento y la comunicación intercelular entre células del mismo individuo, así como del reconocimiento y respuesta a células ajenas, tanto en la inmunidad innata como en la inmunidad adaptativa.

 

El Problema NIM: Los mananosacáridos en la luz intestinal

Debido a la inhabilidad natural que los monogástricos tienen para digerir los mananopolisacáridos, estos persisten en el contenido intestinal y actúan negativamente sobre la fisiología del animal. Se denomina NIM (del inglés NegativeImpact of Mannans) al conjunto de alteraciones, signos y síntomas negativos causados por la presencia de los mananos en el intestino de los monogástricos.

Revisaremos tres conjuntos de mecanismos que explican como NIM perjudica notablemente el buen funcionamiento intestinal y por qué disminuye la productividad de los animales:

- Efecto del NIM sobre el ecosistema intestinal.

- Los mananos disminuyen la capacidad funcional digestiva y de absorción de los enterocitos.

- Los mananos causan exaltación de la respuesta inmune innata.

1. Efecto de los mananopolisacáridos sobre el ecosistema intestinal

La incapacidad del monogástrico para digerir los mananospolisácaridos resulta en una cadena de eventos que alteran el ambiente y equilibrio de la comunidad bacteriana-intestinal. Por un lado, los complejos carbohidratos quedan a total disposición de los microorganismos componentes de la flora bacteriana para ser utilizados como nutrientes.

- Los mananopolisacáridos persistentes en la luz intestinal atraen agua por osmosis simple y forman complejos viscosos que no son movidos eficientemente por las ondas peristálticas, aumentando de esta forma el tiempo de permanencia del bolo digestivo.

- Adicionalmente, los mananopolisacáridos estimulan a las células caliciformes del epitelio intestinal aumentando la producción de moco.

La comunidad bacteriana intestinal de un animal sano está conformada por anaerobios facultativos y obligados, siendo que normalmente los facultativos predominan en el intestino anterior y los obligados en el posterior, existiendo una zona de transición en el intestino delgado posterior. La zona de transición está determinada por la ausencia de oxígeno, pero también por la ausencia de nutrientes. Una digestión y absorción eficiente deja pocos nutrientes para los anaerobios, limitándolos en situación y número al intestino posterior.

La combinación aditiva de mayor moco, mayor tiempo de retención del bolo y mayor viscosidad generados por la presencia de los polisacáridos es favorable a la población de anaerobios obligados, lo que resulta en grados progresivos y diversos de disbacteriosis.

La suma de los efectos descritos explica porque la presencia de mananopolisacáridos en el intestino es un factor altamente favorable a la presentación de procesos inflamatorios intestinales.

2. Efecto de los mananopolisacáridos sobre la capacidad digestiva y absorción de los enterocitos: Bloqueo de receptores digestión-absorción.

Los enterocitos poseen herramientas moleculares de digestión y absorción inmediata de carbohidratos. Para competir eficientemente con la población bacteriana epitelial por los monosacáridos liberados, esta digestión-absorción sucede en estrecho contacto entre la microvellosidad del enterocito y las moléculas de azúcar.

El enterocito posee en moléculas enlazadoras específicas de azúcares que hacen equipo con enzimas ancladas a la membrana de la microvellosidad. Este doble juego de captura-enzima deja al monosacárido que se libera inmediatamente, disponible para ser incorporado al interior del enterocito por mecanismos activos de absorción. La presencia de mananos en el medio también liga estos receptores produciendo bloqueo y reducción de la captura y digestión de azúcares digestibles.

3. Efectos de los mananopolisacáridos sobre el sistema inmune intestinal

El intestino como órgano complejo posee múltiples mecanismos de tendencia al equilibrio, con el objetivo de mantener el balance entre las funciones digestivas (procesamiento y adquisición de nutrientes) y de respuesta inmune (Reconocimiento de agresión potencial o real mediante las inmunidades innata y adaptativa). Los mecanismos homeostáticos del intestino además de complejos son redundantes. Esto significa que antes de entrar en estados reactivos o inflamatorios, los estímulos han sido escalonados y varios mecanismos de equilibrio han sido ultrapasados.

El sistema inmune innato del intestino, evolutivamente posee la capacidad de interpretar patrones moleculares repetitivos de la superficie de protozoarios, bacterias, hongos y virus. Algunos de estos mecanismos utilizan reconocimientos específicos de mananos y están preparados para identificar diversos tipos de agresores tales como hongos, levaduras o bacterias, en especial (pero no únicamente) gram negativas.

La exposición moderada a patrones de mananos de bajo peso molecular puede resultar en activación moderada y efecto benéfico de la respuesta inmune. Esto explica los efectos positivos de los Manano-oligosacáridos (MOS). Pero la exposición elevada probablemente va construyendo factores proinflamatorios, a tiempo que desgasta factores homeostáticos en el epitelio intestinal.

Los sistemas de manano-lectinas son un ejemplo de receptores muy específicos de mananos, que pueden activar la cascada del complemento.

Otros receptores de mananos diferentes de las manano-lectinas, también destinados a detectar y responder a la presencia de invasores, son los receptores tipo Toll. La activación de diversos tipos de receptores puede generar respuestas que van desde la liberación de prostaglandinas o citoquinas mediadoras de inflamación, hasta casos extremos y destructores de activación de complemento.

El reconocimiento molecular de los mananos está condicionado no solamente a la estructura química del complejo polisacárido, sino a la distribución tridimensional del patrón. Las respuestas del sistema inmune innato pueden existir, variar o no existir dependiendo del tipo de célula, pero especialmente de la estructura compleja y tridimensional del polisacárido, ya que es posible que algunas estructuras imiten patrones moleculares reconocidos como indeseables.

Complejos mananopolisacáridos tienen efectos estimulantes de la actividad fagocitaria, actividad liposómica de los fagocitos, y activan la actividad de las células M del epitelio. La existencia e intensidad de estos efectos varía para diferentes tipos de estructuras estequiométricas, siendo más potentes para mananos de ciertos tipos de levaduras, bacterias gram negativas, gram positivas y mycobacterias.

La capacidad de irritación de los mananopolisacáridos sobre el epitelio intestinal está explicada por la activación inespecífica escalonada de múltiples receptores de mananos; además potenciada con el mayor tiempo de contacto. Cuando estos efectos coincidan con la agresión de agentes infecciosos, los mecanismos homeostáticos ya estarán desgastados.

Hemos revisado tres posibles efectos negativos de los complejos mananopolisacáridos en el tracto digestivo de los monogástricos:

1.El efecto sobre la microbiota intestinal,

2.sobre la capacidad funcional de los enterocitos y

3.la exaltación de la respuesta inmune innata.

En realidad, estos tres tipos de efectos no suceden en forma aislada sino simultánea, adicionando un efecto sinérgico negativo sobre la digestión, absorción de nutrientes y salud del animal.

Bibliografía

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