https://doi.org/10.52973/rcfcv-e33203
Recibido: 07/10/2022 Aceptado: 05/11/2022 Publicado: 03/01/2023
1 de 9
Revista Científica, FCV-LUZ / Vol. XXXIII, rcfcv-e33203, 1 - 9
RESUMEN
Con el objetivo de evaluar la respuesta histomorfométrica de la
mucosa del intestino delgado en cuyes (Cavia porcellus
con Salmonella enterica var. Typhimurium (SeVT) (2×10
6
UFC·0,5mL
-1
por cuy) se tomaron 40 cuyes machos de 15 días (d) de edad,
distribuidos aleatoriamente en cuatro tratamientos SeVT; 1.- cuyes
1
); 2.- cuyes
SeVT (T
2
); 3.- cuyes que recibieron DB con 50 ppm de zinc bacitracina,
sin desafío (T
3
) y 4.- cuyes que recibieron únicamente DB, sin desafío
(T
4
,
Grupo Control). Cada T estuvo conformado por 10 repeticiones. Al
muestras de las secciones duodeno, yeyuno e íleon y se procesaron
ancho de la vellosidad (AV), profundidad de la cripta de Lieberkühn
(PC) y la relación longitud/cripta (LV/PC). Los datos se analizaron
P<0,05 en todos
los T indicando vellosidades reducidas en longitud, ancho y con una
relación LV/PC, menor de 2:1 en el T
1
, observando vellosidades hasta
efecto negativo de este enteropatógeno sobre la histomorfometría
de las vellosidades del intestino delgado en esta especie.
Palabras clave: Cuyes; Salmonella enterica var. Typhimurium;
histomorfometría intestinal; intestino delgado
ABSTRACT
In order to evaluate the histomorphometric response of the mucosa of
the small intestine in guinea pigs challenged with Salmonella enterica
var. Typhimurium (SeVT) (2×10
6
CFU·0.5mL·guinea pigs
-1
),
Fifteen-
day-old guinea pigs (n=40) divided at random into four treatment (T)
groups: 1.- guinea pigs that received a standard feed (SF) and were
challenged with SeVT (T
1
); 2.- guinea pigs that received a SF with zinc
bacitracin (50 ppm) and were challenged with SeVT (T
2
); 3.- guinea pigs
that received a SF and were given zinc bacitracin (50 ppm) without
challenge (T
3
), and 4.- guinea pigs that only received a SF, without
challenge (T
4
duodenum, jejunum and ileum from each T group were collected and
(AVL), Lieberkühn’s crypt depth (PC) and length/crypt ratio (LV/PC).
Procured data were statistically analyzed using ANOVA and Tukey’s
P<0.05
in all T indicating villus reduced in length, width and with a LV/PC
challenged with SeVT. It is concluded that there is a negative effect
on the villus histomorphometry to infection with SeVT guinea pigs.
Key words: Guinea pig; Salmonella enterica var. Typhimurium; villus
histomorphometry; small intestine
Respuesta histomorfométrica de la mucosa del intestino delgado en cuyes
(Cavia porcellus) de engorde desaados con Salmonella enterica var.
Typhimurium
Histomorphometry response of the small intestine mucosa in fattening guinea pigs
(Cavia porcellus) challenged with Salmonella enterica var. Typhimurium
Sandra Gracia Bezada-Quintana
1
* , Fernando Demetrio Carcelén-Cáceres
1
, Sofía López-Guerra
1
y Jorge Ernesto Guevara-Vásquez
2
1
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Facultad de Medicina Veterinaria, Laboratorio de Bioquímica, Nutrición y Alimentación Animal. Lima, Perú.
2
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Facultad de Química e Ingeniería Química, Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial. Lima, Perú.
*Correo electrónico: sbezadaq@unmsm.edu.pe
Morfometria de la mucosa intestinal en cuyes retados con Salmonella enterica / Bezada-Quintana y col.__________________________
2 de 9
INTRODUCCIÓN
La especie Cavia porcellus, perteneciente al suborden
pig [nombre en inglés]) es muy apreciada por su carne, que se
consume especialmente en los países de América del Sur (de donde
27, 37, ]. Su
población en el Perú mantiene un crecimiento constante reportando
[23], distribuidos en todo el país, con mayor proporción en la región
de enfermedades infecciosas de importancia comercial y de salud
pública por ser una enfermedad zoonótica, como la salmonelosis,
que causa una alta morbilidad y mortalidad en estas poblaciones
[2, 16, 29
estudio realizado en el departamento de La Libertad [30], y con
7].
por Salmonella en cuyes es la especie Salmonella enterica serovar
Typhimurium (SeVT) [7, 11, 25, , 30], patógeno Gram negativo de
por la vía fecal-oral a través del alimento contaminado con heces
21, 25, 45],
desarrollando una colonización a nivel intestinal seguida de una
infección sistémica [4, 24
es la presentación de diarreas en animales y postración, seguido
de aborto (en hembras), aunque también puede presentarse una
de Salmonella, transmitiendo la enfermedad a otros animales y al
hombre [15]. De la misma manera, aquellos animales que desarrollan
la enfermedad y logran sobrevivir pasan a un estado de portadores
11, 14].
absorción de los nutrientes contenidos en los alimentos [9, 36, ],
de nutrientes con la citoarquitectura de las vellosidades intestinales
–Vi – [41, 42], en consecuencia, el estudio de la histomorfometría
[47
de barrera física por medio de las “uniones estrechas” (tight junctions
[nombre en inglés]); de barrera biológica a través de un sistema de
transducción de señales y, la producción de compuestos con actividad
biológica [43].
Las células del epitelio de la mucosa del tracto intestinal (Ti) permite
semipermeable donde se ubica el tejido linfoide asociado al Ti (GALT
[siglas en inglés]) que se encarga de proteger y regular la inmunidad
estimulada por antígenos provenientes del alimento, citoquinas y
bacterias [43, 57
el transporte de moléculas a través de la vía paracelular en los
enterocitos, sin embargo, la infección con entero patógenos, como
la que se produce en los animales que desarrollan salmonelosis en
forma subclínica o crónica, ocasiona un bajo rendimiento productivo
que estaría asociado a la alteración a nivel del id por causa de este
microorganismo patógeno [41, 47].
La SeVT invade y sobrevive en las células del epitelio intestinal
causando inflamación y alterando la estructura de las uniones
estrechas incrementando la permeabilidad del epitelio intestinal
[46, 64], a través de proteínas efectoras secretadas por la llamada
“isla de patogenicidad-1 de Salmonella
del eje de los factores Gli1-Snail [51, 55]; alterando, de esta manera,
el funcionamiento y homeostasis del Ti, originando un desvío de la
energía utilizada en la producción de carne, crías, leche y huevo por
el animal, hacia la protección y restitución de la homeostasis a costo
52].
Como agentes promotores del crecimiento en animales de producción
minimizar la infección por enteropatógenos, tal es el caso del bactericida
Gram-positivos, utilizado desde hace décadas principalmente en aves
[12, 17] y cerdos (Sus scrofa), aunque se ha trasladado su uso también
para la crianza de cuyes y conejos (Oryctolagus cuniculus) [6]. Respecto
al uso de antimicrobianos empleados como promotores de crecimiento
señala consecuencias potenciales severas para la resistencia a los
40, 56,
59
directrices por parte de la Organización mundial de la Salud sobre el
uso de antimicrobianos en animales destinados al consumo humano
la crianza de estos animales [33].
Considerando que los estudios sobre el efecto de la Salmonella spp.
a nivel histológico en el Ti de los cuyes son limitados, el objetivo de la
presente investigación fue evaluar la respuesta histomorfométrica
MATERIALES Y MÉTODOS
Mantenimiento de los animales, dieta y diseño experimental
La investigación fue conducida en la Unidad de Crianza (UC) del
laboratorio de Bioquímica, Nutrición y Alimentación Animal (LBNAA)
de la Facultad de Medicina Veterinaria (FVM) Universidad Nacional
W [20]), a una altitud de 170 metros sobre el nivel del mar, durante los
meses de octubre y noviembre con una temperatura en el rango de
de Ética y Bienestar Animal de la FMV para esta investigación.
Se emplearon 40 cuyes machos destetados, clínicamente saludables
de 15 días (d) de edad, cruces de las razas Perú y Andina, con peso vivo
(PV) promedio de 300 gramos (g) provenientes de una granja comercial
de cuyes ubicada en una zona rural de Lima, sin antecedente de brote
de salmonelosis. Los animales se distribuyeron aleatoriamente en 40
pozas individuales de 0,20 m
2
de paredes de concreto con techo de malla y se desinfectaron con
viruta blanca de pino (Pinus sylvestris).
Adicionalmente, se sacrificaron cuatro cuyes y se colectaron
linfonódulos mesentéricos, hígado, vesícula biliar, bazo y pulmón para
el descarte microbiológico de Salmonella spp. antes de iniciar la fase
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3 de 9
laboratorio de Microbiología y Parasitología Veterinaria (LMPV) de la
FMV. Los órganos colectados se cortaron en trozos de 1 centímetro
cuadrado (cm
2
)
y se colocaron en caldo Rappaport Vassiliadis Soya
(RVS) y se incubaron a 42 °C por 24 horas (h) en una incubadora Thelco
Salmonella spp. (colonias que presentaron centro de color negro) se
SIM (sulfuro-indol-motilidad), agar urea y agar citrato Simmons [15].
todos los animales recibieron 12 h diarias de luz natural y se realizó un
manejo de cortinas para evitar cambios bruscos de temperatura en el
interior de la UC y garantizar el confort de los animales; la temperatura
en el interior estuvo en el rango de 17 – 22 °C con humedad relativa
Desafío con SeVT
1
y T
con un inóculo
de 2×10
6
unidades formadoras de colonias·0,5 mililitros
-1
(UFC·mL
-1
) por
cuyes de SeVT, suspendido en agua de peptona tamponada estéril,
cultivado y preparado en el LMPV de la FMV [6]. La cepa utilizada fue
aislada, en estudios previos, de hisopados rectales y vaginales de cuyes
de recría y reproductores, clínicamente saludables, provenientes de
granjas de cuyes con antecedentes de haber presentado brote de
en cadena de la polimerasa (PCR múltiple) por la presencia del gen
invA (localizado en cepas virulentas de Salmonella enterica) y icC
(localizado en el serovar Typhimurium) [11]. La conservación de la cepa
a la preparación del inóculo para el desafío, se empleó como medio de
cultivo el agar XLD y se incubó por 24 h a 42 °C. La concentración del
inóculo se determinó mediante absorbancia (550 nanómetros –nm-)
a partir de una suspensión preparada de SeVT [6].
Los animales de los T
3
y T
4
recibieron un desafío simulado con 0,5
de desafío con SeVT se basó en resultados obtenidos en anteriores
estudios que concluyeron en que la concentración de 2×10
6
UFC de
SeVT es una dosis infectiva que causa una salmonelosis subclínica
6, 19, 26, 39]. Las medidas de bioseguridad y
manejo de los animales se mantuvieron óptimos durante el desarrollo
de la investigación. Se realizó la restricción de visitas a la UC, se
se utilizó un pediluvio con glutaraldehído y cloruro de benzalconio
para desinfección de botas y calzado del personal, en la entrada de la
diaria de implementos de protección personal como mascarilla N95,
protector (careta) facial, gorro quirúrgico, mandil quirúrgico de uso
alimentación de los cuyes en la UC.
Muestras de intestino y estudio histomorfométrico
tipo corte tubular del id: duodeno (3 cm del píloro), yeyuno (punto
medio de la longitud total de las asas yeyunales) e íleon (3 cm de la
TABLA I
Esquema de tratamiento empleado en
los grupos experimentales
Tratamiento Esquema
T
1
Dieta base + desafío con SeVT (2×10
6
UFC·0,5mL
-1
).
T
2
Dieta base + zinc bacitracina (50 ppm) +
desafío con SeVT (2×10
6
UFC·0,5mL
-1
).
T
3
Dieta base + zinc bacitracina (50 ppm) +
agua de peptona tamponada estéril.
T
4
Dieta base + agua de peptona tamponada estéril.
Elaboración propia
Los 4 grupos de T recibieron diariamente una dieta base (DB)
compuesta de alfalfa fresca (Medicago sativa L) y concentrado en
polvo formulado mediante el programa comercial DAPP N-utrition
v. 2.0 [13], siguiendo las especificaciones nutricionales para la
especie, elaborado con afrecho de trigo (Triticum spp.)
maíz (Zea mays
soya (Glycine max
y energía del concentrado se muestran en la TABLA II; se utilizó el
3]
se utilizaron forrajeras de alambre galvanizado y comederos de
arcilla revestidos con esmalte blanco para el alimento, previamente
desinfectados; adicional, se brindó a diario agua fresca ad libitum.
La bacitracina de zinc se utilizó en dosis de 50 partes por millón
(ppm) y se suministró mezclado en el alimento de los T
2
y T
3
. La fase
(sem). Todos los animales fueron monitoreados tres veces al d por
un profesional médico veterinario y evaluados en sus condiciones
generales de salud durante toda la investigación.
TABLA II
Análisis proximal porcentual y energía calculada
de la dieta base (tal como ofrecido)
1
Nutriente Media CV
2
Humedad % 11,61 0,56 %
Proteína (N x 6,25) % 18,65 0,71 %
Grasa % 5,10 7,72 %
Fibra cruda % 7,88 8,02 %
Cenizas % 5,70 0,20 %
ELN % 51,06 ----
Energía Digestible Mcal·Kg
-1
2,89 ----
1
Laboratorio de Bioquímica, Nutrición y Alimentación Animal. FMV.
UNMSM. Método AOAC, 2007.
2
CV: Coeciente de variación
Morfometria de la mucosa intestinal en cuyes retados con Salmonella enterica / Bezada-Quintana y col.__________________________
4 de 9
unión ileocecal) [, 32
colocaron individualmente en casetes, luego se procedió al lavado,
un micrótomo rotatorio de la marca Microm (Thermo Fisher) modelo
50]
hígado, vesícula biliar, bazo y pulmón de 5 cuyes de cada T, en forma
Salmonella spp. en el LMPV de la FMV
15].
i.
Longitud (altura) de la vellosidad intestinal (LV), medida desde
de Lieberkühn.
ii.
Ancho de la vellosidad intestinal (AV), medida de la línea
perpendicular registrada en la sección media de la LV.
iii.
Profundidad de la cripta de Lieberkühn (PC), medida de la
distancia desde el inicio hasta la base de la cripta,
iv. Relación LV/PC.
versión 3.4 (Leica Microsystems, Alemania) vinculado a un microscopio
5,
las V con epitelio completo y estructura íntegra [26, 63]; las medidas
realizadas por campo y corte fueron promediadas y se obtuvo un
único valor por individuo en cada uno de los T.
Análisis estadístico
La respuesta histomorfométrica a nivel intestinal del desafío
completamente al azar con 4 T y 10 repeticiones por T. Para
comparar entre medias de T se empleó la prueba de Tukey; el nivel de
con la ayuda del programa R 3.4.3 [35].
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
del estudio, resultaron negativos a Salmonella
el estado libre de salmonelosis de los animales utilizados en la
a Salmonella spp. en el T
1
(5/5) y T
2
(3/5), mientras que en el T
3
(0/5)
y T
4
(0/5) se obtuvo un resultado negativo.
Se encontró diferencia estadística (P<0,05) entre los T en todos
duodeno se observó diferencia significativa (P<0,0001) en la LV
mostrando
3
y T
4
1
y T
2
), mostrando la
mayor y menor longitud los T
4
1
(594,70 ± 11,32 µm),
TABLA III
Respuesta
1
sobre longitud de vellosidad, ancho de vellosidad, profundidad de la cripta de Lieberkühn y relación
de la longitud con profundidad a nivel de tres secciones del intestino delgado en cuyes desaados con SeVT
Medidas
Tratamientos
2
P-valor
T1 T2 T3 T4
Duodeno (µm)
LV 594,70 ± 11,32
d
779,32 ± 31,64
c
922,48 ± 3,84
b
992,31 ± 23,80
a
<0,0001
AV 91,77 ± 7,67
b
110,32 ± 5,82
ab
138,26 ± 32,54
a
121,01 ± 16,08
a
<0,0001
PC 280,54 ± 14,23
b
369,44 ± 37,73
a
387,31 ± 24,96
ab
395,78 ± 41,92
a
<0,0001
LV/PC 1,92 ± 0,11
c
2,48 ± 0,45
b
2,89 ± 0,32
a
3,06 ± 0,76
a
<0,0001
Yeyuno (µm)
LV 340,55 ± 18,58
c
383,56 ± 21,28
c
501,62 ± 76,23
b
558,94 ± 17,08
a
<0,0001
AV 80,66 ± 3,92
b
82,12 ± 5,22
b
113,88 ± 22,27
a
105,37 ± 20,31
a
<0,0001
PC 174,94 ± 25,59
b
162,98 ± 19,13
bc
195,13 ± 15,49
ab
206,44 ± 20,26
a
0,0001
LV/PC 1,94 ± 0,28
b
2,38 ± 0,30
a
2,57 ± 0,36
a
2,73 ± 1,05
a
<0,0001
Íleon (µm)
LV 201,44 ± 27,07
c
217,57 ± 40,21
c
308,25 ± 34,95
b
455,12 ± 29,08
a
<0,0001
AV 90,41 ± 7,17
b
100,47 ± 6,21
b
105,12 ± 16,75
ab
100,98 ± 10,52
b
0,0331
PC 138,78 ± 7,14
c
127,09 ± 31,39
c
180,37 ± 7,29
b
234,67 ± 14,69
a
<0,0001
LV/PC 1,46 ± 0,26
b
1,77 ± 0,38
ab
1,71 ± 0,19
ab
2,00 ± 0,20
a
0,0027
a, b ,c, d
Valores medios en la misma la con diferente letra en superíndice son diferentes (P<0.05).
1
Valores son promedio ± desviación estándar
de 10 repeticiones por tratamiento al terminar la 8va sem.
2
T
1
: DB + desafío con SeVT; T
2
: DB + zinc bacitracina + desafío con SeVT; T
3
: DB
+ zinc bacitracina + agua de peptona tamponada y, T
4
: DB + agua de peptona tamponada. LV: Longitud (altura) de la vellosidad, AV: ancho
de la vellosidad, PC: profundidad de la cripta de Lieberkühn, LV/PC: relación entre longitud y profundidad de la cripta
FIGURA 1. Estructura histológica del duodeno de cuyes en diferentes tratamientos a la 8va semana del periodo de engorde. A) T
1
: DB +
desafío con SeVT; B) T
2
: DB + zinc bacitracina + desafío con SeVT; C) T
3
: DB + zinc bacitracina + agua de peptona tamponada; D) T
4
: DB + agua
de peptona tamponada. Flechas en color negro señalan lesión a nivel del ápice de las vellosidades (A). (H-E; 4x)
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3
que el T
1
P<0,0001)
menor tamaño en el AV (91,77 ± 7,67µm) vs. el resto de los tratamientos
(T
2
, T
3
y T
4
) mostrando el efecto negativo del desafío con SeVT sobre el
2
empleo de zinc bacitracina en el alimento (50 ppm) tuvo una respuesta
P<0,0001) sobre el desarrollo de la vellosidad
comparado con el T
1
, pero menor (P<0,0001) que lo observado en los T
3
y T
4
, lo que sugeriría un posible efecto favorecedor de este antibiótico
sobre el crecimiento de las V ejerciendo su acción bactericida frente a
causar cambios en la microbiota intestinal favoreciendo a la microbiota
que tiene efecto contra la SeVT en cuyes, pero esta respuesta favorable
sería limitada, puesto que al compararse con los resultados de LV
y AV de los T
3
y T
4
(P<0,0001) al T
2
. Por otro lado, la potencial amenaza del incremento
de la resistencia a antibióticos de uso humano, sugiere tomar con
de emplear el antibiótico como promotor de crecimiento en cuyes.
La FIG. 1 presenta la estructura histológica del duodeno de cuy de
los T evaluados, observando la disposición de las V en forma paralela
con SeVT, mostrando V s en comparación al resto de T.
La salmonelosis, que causa SeVT en su presentación clínica, es
aguda y produce una alta morbilidad y mortalidad en las granjas
comerciales de cuyes en las regiones de costa y sierra en Perú [29,
34
en valores de índice de conversión alimenticia (ICA) = 6,29 en animales
infectados con SeVT vs. el ICA = 4,04 de los animales no infectados
con SeVT, es decir, una disminución en la retribución económica de
6
de ICA elevados representan mayor gasto en la alimentación de los
desarrollo de las V causado por la infección con SeVT, que origina un
de las V intestinales de animales no infectados con SeVT.
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requerimientos nutricionales para la especie cuy [10] puede aminorar
los efectos del estrés causado por la infección con SeVT, aunque
el desempeño productivo de los animales puede verse igualmente
mermado [6, 31, 54]. La DB empleada en la presente investigación fue
óptimos
para la especie (TABLA II), por lo tanto, los resultados obtenidos en
en la alimentación de los animales del estudio, asimismo los cuyes
no presentaron sintomatología clínica de salmonelosis ni se registró
evaluados, sin embargo se observó menor ganancia de PV en los
que evidenciaría el cuadro de salmonelosis subclínica desarrollado
en los animales de los T
1
y T
2
.
Los hallazgos en el presente estudio coinciden con lo reportado por
Andrade y col.[1
(P<0,05) en la PC y una diferencia numérica (P>0,05) con menor longitud
de las V del duodeno en los grupos de aves de 21 d de edad nacidas de
huevos inoculados con Salmonella enteritidis (1,5×10
2
CFU·mL
-1
) vs. el
grupo control. Por su parte Sikandar y col. [44] reportaron diferencia
íleon de pollos de
carne (Gallus gallus domesticus)
incluyó el probiótico Bacillus subtilis
de Salmonella gallinarum (10
7
·0,2 mL
-1
por ave) a los 3 d de nacidos,
S. gallinarum
pero que no recibió probiótico.
4
se obtuvieron V
largas en duodeno
con el T
1
P
con el T
1
López [26
un consorcio probiótico preparado a partir de bacterias obtenidas
sin recibir probiótico.
LV/PC por encima de 2:1 es signo de una buena salud en el TI, lo
mayor longitud (altura) de las V con una PC menos profunda [,
19]. Por el contrario, valores por debajo de 2:1 indicarían una mayor
reponer la pérdida de células epiteliales ante la disminución del largo
de las V (FIG. 1, A), lo que es observado en infecciones del TI [22
coincide con lo hallado en el presente trabajo en las tres secciones del
id, cuyo valor de la relación LV/PC es menor de 2:1 (duodeno: 1,92 ± 0,11,
que no recibieron zinc bacitracina (T
1
aportaría el uso de este antimicrobiano en el control de la infección
por SeVT a nivel del Tl, sin embargo, como se ha señalado, el peligro
latente del incremento de la resistencia antimicrobiana en humanos
por el uso de antibióticos en los animales de producción pecuaria [60,
61, 62], ha motivado la investigación acerca del uso de probióticos,
antimicrobianos sintéticos en la producción de alimentos de origen
animal [, 49, 53
y mantener en equilibrio la microbiota intestinal de los animales
mejorando su salud. Los resultados obtenidos en el presente estudio
evidenciarían el efecto negativo sobre la histomorfometría intestinal
de cuyes de engorde en respuesta al desafío con SeVT.
CONCLUSIONES
Las infecciones subclínicas causadas por SeVT en cuyes infectados
a los 27 d de edad tienen efecto negativo e inducen a alteraciones
de la infección subclínica por SeVT podría contribuir al incremento
la disminución del efecto negativo sobre las V del Ti ante la infección
subclínica causada por SeVT. Los resultados obtenidos en la presente
investigación contribuyen a un mejor conocimiento acerca del
impacto que tienen las infecciones subclínicas en la producción
comercial de esta especie para el consumo humano.
Conicto de intereses
en la investigación realizada.
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