Introducción
Uno de los aspectos fundamentales de la exposición a las micotoxinas es su toxicocinética. Este término se refiere a la relación entre la concentración de una sustancia (en este caso, la toxina) a la que está expuesto un individuo, y la concentración de compuestos toxicológicamente activos en el punto de acción (por ejemplo, órganos diana como el hígado o los riñones) donde las toxinas ejercen su efecto (Johanson, 2010).
Adsorción
El término absorción se refiere al proceso mediante el cual una sustancia química, tras entrar en contacto con el organismo, atraviesa barreras biológicas (como el tracto gastrointestinal) y entra en la circulación sistémica. A este nivel, se establece la velocidad de absorción (t máx) de la sustancia química desde el lugar de aplicación hasta el torrente sanguíneo (biodisponibilidad, F).
Distribución
El término distribución establece la velocidad y la intensidad con la que las sustancias químicas son transportadas desde la sangre hasta los tejidos. El volumen aparente de distribución (Vd) indica la distribución de la toxina en el cuerpo. Se calcula dividiendo la cantidad total de toxina en el cuerpo por la concentración plasmática de la misma.
Metabolismo
Otro de los procesos fundamentales de la toxicocinética es el del metabolismo. Este proceso proporciona información acerca de la velocidad y el grado de biotransformación química en diferentes tipos de metabolitos.
Excreción
Otro de los procesos fundamentales de la toxicocinética es el del metabolismo. Este proceso proporciona información acerca de la velocidad y el grado de biotransformación química en diferentes tipos de metabolitos.
Aflatoxinas
Absorción
Las aflatoxinas son altamente absorbidas en el tracto gastrointestinal de las aves (90%). Destacan por su efecto cancerígeno, que puede afectar a cualquier órgano o sistema, especialmente al hígado y el riñón.
Distribución
El órgano diana de las aflatoxinas es el hígado (Schrenk et al., 2020). Las aves con aflatoxicosis se ven drásticamente afectadas en la composición de ácidos grasos a nivel hepático, incrementando el nivel de peroxidación de lípidos, lo que conlleva la generación de estrés oxidativo y la disminución de antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos (Allah et al., 2018).
Metabolismo
La biotransformación de las aflatoxinas tiene lugar en el hígado, el riñón y el tracto gastrointestinal. Los productos de biotransformación de la aflatoxina B1 (AFB1) son menos tóxicos que la misma, a excepción de la AFB1-8,9-époxido (AFBO), que se obtiene a partir del citocromo P450. Otros metabolitos son AFP1, AFM1, AFQ1 y aflatoxicol, que forman glucurónicos y conjugados de sulfato. Entre las especies avícolas, los animales jóvenes y los pavos son los más sensibles a este grupo de micotoxinas (Coppock et al., 2018).
Excreción
Las aflatoxinas se eliminan a través de las vías urinaria y fecal, siendo esta última el resultado tanto de la excreción digestiva como de la biliar. Se ha demostrado que la eliminación de la AFB1 de los tejidos es más rápida en animales adultos que en animales jóvenes, y se conoce que su vida media plasmática es de 36,5 minutos (Hussain et al., 2010; Allah et al., 2018). Además, estas micotoxinas han sido detectadas en huevos (Coppock et al., 2018).
Deoxinivalenol
Absorción
La absorción del deoxinivalenol (DON) en las aves es rápida, con un tiempo máximo de 1 hora. Sin embargo, se ha reportado que su biodisponibilidad es baja (5-20%) (Schrenk et al., 2023; Sun et al., 2022).
Distribución
En aves el DON presenta una amplia distribución en muchos de los tejidos (Schrenk et al., 2023). Su distribución es rápida y transitoria en tejidos como: músculo, grasa abdominal, estómago, intestino, hígado, riñones, corazón, cerebro, pulmón, piel, bazo, testículos, ovarios y glándulas suprarrenales (Devreese et al., 2015).
Metabolismo
Los procesos de conjugación, sulfatación y deepoxidación representan las principales rutas metabólicas de esta micotoxina, dando lugar a metabolitos con una toxicidad notablemente reducida. Se observa una amplia sulfatación en el hígado e intestino, siendo el metabolito predominante el 3-sulfato DON (DON-3S). Además, se lleva a cabo una deepoxidación eficiente del DON a deepoxi-deoxinivalenol (DOM-1) en el intestino, lo cual justifica la menor sensibilidad de las aves de corral a esta micotoxina, en comparación con otras especies. Otros derivados intestinales incluyen los sulfonatos DON-S1 y 2 (Schwartz-Zimmermann et al., 2015).
Excreción
El DON presenta una rápida eliminación en las aves. Sus metabolitos son excretados principalmente por vía biliar y urinaria, habiendo además una pequeña cantidad de DON sin modificar, que se puede eliminar por vía fecal. Su tiempo medio de eliminación en plasma es inferior a 1 h (Schrenk et al., 2023).
Zearalenona
Absorción
La zearalenona (ZEA) se absorbe rápidamente en pollos, gallinas ponedoras y pavos. Generalmente dentro de un intervalo de tiempo que varía entre los 5 minutos y las 2 horas (Liu et al., 2020). Algunos autores han señalado una baja biodisponibilidad en animales más jóvenes (Liu et al., 2020). En concreto, Devreese et al. (2015) observaron una biodisponibilidad del 6,87% al 10,2%.
Distribución
Sus principales metabolitos, α-zearalenol (α-ZEL) y β-zearalenol (β-ZEL), pueden ser identificados en diversos tejidos y fluidos corporales, incluyendo sangre, hígado, riñón, músculo, intestino y heces (Buranatragool et al., 2015). La ZEA se puede detectar en hígado, riñón e intestino delgado hasta 1 hora después su ingestión, mientras que α-ZEL y β-ZEL permanecen detectables en esos mismos órganos durante un máximo de 12 horas. Además, tanto la ZEA como sus metabolitos se pueden encontrar en el músculo hasta 1 hora después de la exposición (Devreese et al., 2015).
Metabolismo
En pollos de engorde, la ZEA se transforma rápidamente en α-ZEL y β-ZEL. Las ponedoras y los pollos de engorde muestran una biotransformación predominante de la ZEA a β-ZEL, mientras que, en pavos, la ZEA se convierte preferentemente en α-ZEL. Por este motivo, los pavos presentan mayor sensibilidad a esta micotoxina, teniendo α-ZEL una mayor actividad estrogénica (Liu et al., 2020).
Excreción
En aves, se ha identificado la bilis como una ruta de excreción importante para la ZEA y sus metabolitos. Además, en estudios realizados en pollos de engorde, pavos y ponedoras, se estima que la vida media de la ZEA es de aproximadamente 0,3 horas (Knutsen et al., 2017).
Ocratoxina A
Absorción
La ocratoxina A (OTA) se absorbe rápidamente y en una elevada concentración en las aves. De esta forma, puede ser detectada en sangre durante un periodo de varias horas. Este proceso ocurre principalmente por difusión pasiva, particularmente en la región proximal del yeyuno, tras la exposición a través del estómago. En pollos, se estima que la biodisponibilidad alcanza el 40% (Schrenk et al., 2020).
En un estudio realizado por Devreese et al. (2018), se observó que la absorción de OTA es rápida, con un tiempo máximo de entre 0,31 y 1,88 h en gallinas ponedoras, pavos y patos. En pollos de engorde, este tiempo máximo se extiende a 1,43-4,63 h.
Distribución
La OTA se distribuye en todos los órganos, pero es más prevalente en riñón, hígado y músculo (Schrenk et al., 2020).
Metabolismo
Respecto a su metabolismo, el mayor metabolito de OTA es OTalpha (OTα), generado por la microbiota intestinal en monogástricos. OTα se absorbe parcialmente en el intestino, pero no se acumula en el riñón; en su lugar, se excreta rápidamente a través de la orina en forma de glucurónido. La vía metabólica predominante implica la hidrólisis de OTα seguida de su conjugación con ácido glucurónico, siendo el metabolismo oxidativo de menor relevancia (Schrenk et al., 2020).
Excreción
La OTA se elimina y excreta lentamente debido a su fuerte unión con proteínas plasmáticas, la cual limita su metabolismo. Por otro lado, se ha descrito un proceso de reabsorción tubular renal de la OTA que ha sido previamente secretada o filtrada, lo cual favorece su acumulación en el tejido renal, retrasa su excreción y puede contribuir a su toxicidad (Schrenk et al., 2020).
En aves, la eliminación de OTA es más rápida en comparación con otras especies, lo que resulta en un menor acúmulo de la toxina. Asimismo, se ha observado que la OTA puede transferirse al huevo cuando su concentración en el alimento es elevada, por ejemplo, a niveles de 10 mg/kg de peso vivo (Schiavone et al., 2008; Battacone et al., 2010). Finalmente, se ha reportado que la vida media de eliminación de la OTA es de aproximadamente 3,3 horas (Ruprich et al., 1991).
Toxina T-2
Absorción
La toxina T-2 (T-2), al igual que otros tricotecenos, se absorbe rápidamente en el tracto intestinal de las aves, experimentando una metabolización y eliminación del 80-90% en un plazo de 48 h (Sokolović et al., 2008). Broekaert et al. (2015) reportaron una absorción del 10,6% en pollos de engorde, después de la administración de 0,5 mg/kg de peso vivo. La máxima absorción de T-2 se observa tras 15-90 minutos del consumo de alimento contaminado (Reddy et al., 2004).
Distribución
La toxina T-2 se distribuye amplia y rápidamente al igual que en las otras especies. En un estudio, las concentraciones máximas de toxina T-2 y sus metabolitos se observaron a las 3 h en hígado y riñones y a las 4-6 h en músculo (Chi et al., 1978).
Metabolismo
La toxina T-2 es generalmente metabolizada y eliminada después de la ingestión, en más de 20 metabolitos, siendo HT-2 el principal. Las reacciones metabólicas principales son: hidrólisis, hidroxilación, desepoxidación y conjugación (CONTAM, 2011).
Excreción
Esta micotoxina es eliminada rápidamente, más del 50% en 24 horas, y principalmente por vía fecal (CONTAM, 2011).
Fumonisinas
Absorción
En el caso de las fumonisinas, su absorción en las aves es del 2-3%, de modo que el tracto gastrointestinal se considera uno de los órganos diana de esta micotoxina (Knutsen et al., 2018). Aunque la absorción es rápida, está limitada a 20 minutos tras la administración del alimento (Knutsen et al., 2018). Los pavos y los patos son más sensibles a estas micotoxinas que las gallinas ponedoras y reproductoras.
Distribución
Se distribuye rápidamente en los tejidos y se encuentra principalmente en hígado, riñón y músculo (Knutsen et al., 2018).
Metabolismo
El metabolismo de las fumonisinas incluye reacciones de hidrólisis, con formas hidrolizadas, como la hidroxi-fumonisina B1 (HFB1); y parcialmente hidrolizadas, como la fumonisina B1 fosforilada (PFB1). Además de la acilación y la transaminación en el hígado (Hartinger et al., 2011). Dada la alta similitud estructural con los esfingolípidos, el desequilibrio en la relación esfinganina/esfingosina (Sa/So) se considera un biomarcador de gran interés para determinar la toxicidad de las fumonisinas (Guerre et al., 2022).
Excreción
Una gran parte de las fumonisinas se excretan por vía biliar sin biotransformación, hasta un 90% de la dosis de exposición. En las heces se han detectado tanto las fumonisinas como sus metabolitos, y se conoce que estas micotoxinas tienen una vida media inferior a 4 horas (Knutsen et al., 2018).
Micotoxinas emergentes
Las micotoxinas emergentes son un grupo de micotoxinas químicamente diversas que no se determinan de forma rutinaria, y para las cuales no hay una regulación ni recomendación legislativa (Krska et al., 2015).
Eniantina y Beauvericina
Absorción
En aves, las micotoxinas emergentes presentan una baja absorción, a diferencia de otras especies, con una biodisponibilidad (F) de 5% y 11% para la enniatina B1 y B, respectivamente.
Distribución
Las enniatinas presentan una elevada distribución en los tejidos en pollos de engorde. Estudios han reportado que el volumen de distribución en estos animales es del 25 L/kg (Fraeyman et al., 2016).
Metabolismo
El metabolismo de estas micotoxinas incluye reacciones de hidroxilación y carboxilación (Ivanova et al., 2011).
Excreción
En pollos se ha descrito una elevada eliminación en comparación con otras especies. Teniendo en cuenta la baja biodisponibilidad y la alta eliminación de las enniatinas en aves, la toxicidad provocada por estas micotoxinas en estos animales es muy baja.
| MICOTOXINAS | PROCESOS ADME | |||
|---|---|---|---|---|
| Absorción | Distribución | Metabolismo | Excreción | Aflatoxinas | · Rápida absorción en el tracto gastrointestinal (90%; GIT) · Las aves jóvenes son más sensibles a esta toxina que las adultas | · El hígado es el principal órgano de distribución | · Hígado, riñón y tracto intestinal · AFB1-8,9-epóxido (el metabolito más tóxico obtenido mediante el citocromo P450) · Metabolitos: AFP1, AFM1, AFQ1 y aflatoxicol | · Vías urinarias y biliares · Velocidad de eliminación: adultos > jóvenes · t1/2: 36,5 minutos · Transferencia a los huevos |
| DON | · Rápida absorción (<1 h) y baja biodisponibilidad (5-20%) | · Distribución rápida y transitoria · Se distribuye a la mayoría de los tejidos principales, incluido el cerebro, provocando inflamación | · Fase II (sulfatación): DON-3S en el hígado · Intestino: DON-S1, 2 y 3 · Biotransformación (deepoxidación): DOM-1 y 3 | · Vía biliar y urinaria: metabolitos del DON (biomarcadores) · t1/2: < 1 h |
| ZEA | · Rápida absorción (<1 h) en el tracto gastrointestinal · Biodisponibilidad: jóvenes < adultos (F ≈ 6-10%) | · En hígado, riñón e intestino, la ZEA se detecta hasta 1 h después de la administración oral · Los metabolitos tienen una amplia distribución (intestino delgado > hígado > riñón y músculo). α-ZEL y β-ZEL son detectables hasta 12 h | · Biotransformación catalizada por 3α- y 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (HSDs) en plasma · Gallinas ponedoras y pollos: ↑ β-ZEL · Pavos: ↑ α-ZEL · Actividad estrogénica: α-ZEL > β-ZEL, pavos más sensibles | · Vía biliar (ZEA y metabolitos) · t1/2: 0,3 h |
| OTA | · Absorción rápida (0,31-1,88 h; en pollos de engorde 1,43-4,63 h) · Difusión pasiva en la región proximal del yeyuno tras la exposición a través del estómago · Biodisponibilidad = 40% | · Alta afinidad a las proteínas plasmáticas (albúmina) → elevada vida media · Distribución en todos los tejidos, especialmente riñón, hígado y músculo | · Microbiota intestinal: OTα · Hidrólisis de OTα + conjugación con ácido glucurónico · Metabolismo oxidativo | · Vías urinarias · Heces · Reabsorción en los túbulos renales (acumulación en tejido renal) · Eliminación rápida · t1/2: 3,3 h · Transferencia a los huevos |
| T-2 | · Rápida absorción en el tracto gastrointestinal · Pollos de engorde: 10% de absorción · T máx: 15-90 minutos | · Distribución rápida y amplia · Hígado, riñones y barrera dermatológica | · Hidrólisis: metabolito principal HT-2 · Hidroxilación · Deepoxidación · Conjugación | · Eliminación rápida (>50% en 24 h) · Heces |
| Fumonisinas | · Absorción rápida pero baja, limitada a 20 minutos · Biodisponibilidad < 4% · Gallinas ponedoras: F = 0,7% · Pavos: F = 3% · Patos: F = 2% | · Distribución tisular rápida · Hígado, riñónes y músculo | · Biomarcador: Relación Sa/So · Hidrólisis (HFB1 y PFB1) · Acilación · Transaminación | · Eliminación rápida · Vía biliar sin biotransformación · Heces > orina · t1/2< 4 h |
| ENN, BEA | · Baja absorción en comparación con otras especies · Biodisponibilidad 5 y 11% (ENN B1 y ENN B respectivamente) | · Distribución elevada de ENN B1 en comparación con otras especies · Volumen aparente de distribución (Vd) = 25 L/kg en pollos de engorde | · Hidroxilación · Carboxilación | · Proteínas transportadoras ABC (P-gp, MRP 2, BCRP): luz intestinal |
Tabla 1. Toxicocinética de micotoxinas comunes y emergentes en aves.
Conclusiones
El estudio de los procesos implicados en la toxicocinética es fundamental para comprender cómo las micotoxinas afectan a las diferentes especies utilizadas en la producción animal. Las micotoxinas son capaces de generar importantes problemas de salud en las aves, así como significativas pérdidas económicas para la industria avícola a nivel mundial. Por esta razón, es crucial reconocer la relevancia de estas sustancias tóxicas y actuar en consecuencia, implementando estrategias eficaces.
