Három út, ahogy a mikotoxinok károsítják az állatok egészségét és termelését

A mikotoxinok által okozott általános hatások – az emésztőszervi és szaporodásbiológiai rendellenességek, az idegrendszer, a máj és egyéb szervek károsodása, a rákkeltő hatás – már régóta ismertek, ám ezek csak a jéghegy csúcsát jelentik. Ugyanakkor a legújabb kutatások azt bizonyítják, hogy a mikotoxinok három, jól meghatározott módon károsítják az állatok bélrendszerének integritását. Ezek tápanyagveszteséghez, a baktériumok túlszaporodásához, a kórokozók könnyebb bejutásához és általános egészségromláshoz vezetnek. Mindezek a hatások végül az állat teljesítményének csökkenését, rosszabb esetben elhullását okozzák. Ez pedig közvetlenül megjelenik az állattenyésztés gazdasági veszteségeiben.

Az első út

A mikotoxinok egyes esetekben az emésztőrendszeren keresztül okoznak kárt, azzal, hogy megtámadják a bélhámsejteket, csökkentik azok osztódását, és befolyásolják a felszívódást. Egyes mikotoxinok (pl. DON és fumonizinek) rontják a tápanyagok felszívódását azáltal, hogy csökkentik a bélbolyhok hosszát és felszínét, a bélbolyhok összetapadását okozzák, ami csökkent tápanyagfelszívó felületet eredményez. A DON már 24 óra behatási idő után 60%-kal csökkenti a bélhámsejtek osztódását, ami nagyban befolyásolja a felszívó felület pótlását. A mikotoxinok felszívódását és az azt követő szöveti eloszlást az emésztőrendszer szabályozza. A mikotoxinok áthaladása a bélgáton lehet maximális (pl. aflatoxin) vagy nagyon korlátozott (pl. fumonzinek). A legtöbb mikotoxin gyors megjelenése a keringésben azt jelzi, hogy a toxinok nagy része már az emésztőrendszer első szakaszában felszívódik. A nem felszívódott mikotoxinok jelentős része a bél üregében marad. A toxinok gyenge felszívódása következtében a bélhám tovább lesz kitéve a károsító hatásoknak. Meg kell jegyeznünk, hogy a baromfinál az áthaladási idő a sertésekhez képest meglehetősen gyors, így a szövetek mikotoxinoknak való kitettsége alacsonyabb szintű.

Sok mikotoxin ugyanakkor bekerül az entero-hepatikus körforgalomba. Az epével történő kiürülés révén újra elérhetővé válnak a bélben, tehát újra felszívódhatnak és tovább keringenek a szer- vezetben, vagy további megterhelést okoznak a bélhámnak. A DON, a zearalenon, az aflatoxin és az ochratoxin felszívódásának jelentős része (80-90%) az emésztőrendszer felső szakaszán megtörténik. Ugyanakkor a DON, T-2 toxin, zearalenon, fumonizin és az ochratoxin behatási ideje nő az emésztőrendszer teljes hosszában, az enterohepatikus körforgalom révén.

A DON továbbá képes beavatkozni az alapvető ásványi anyagok (pl. cink), a glükóz és az aminosavak szállításába, a specifikus szállítófehérjék gátlásával. Ezek befolyásolják a vízvisszaszívást is, ezáltal hasmenést és nedves almot eredményeznek.

Ennek magyarázata, hogy a DON már alacsony koncentrációban is gátolja a glükóz szállításáért felelős szállítófehérjéket (SGLT-1, GLUT-2), mivel ezek rendkívül DON-érzékenyek. Hasonlóan érzékeny a GLUT-5 (passzív fruktóz szállító) is. Ezek a szállítófehérjék nem csak a cukrok, hanem az aminosavak szállításáért is felelősek, tehát ha a DON gátolja ezeket, akkor súlyos fokú tápanyag-felszívódási elégtelenséggel kell számolnunk. Az SGLT-1 felelős a víz visszaszívásáért is, amelynek gátlása során alakul ki a DON-szenynyezettség esetén megjelenő hasmenés is.

A második út

A mikotoxinok (főként a DON és a fumonizinek) felszakítják a bélhámsejtek közötti gátat, aminek során a nemkívánatos kórokozók könnyebben átjutnak a bélfalon, és nagyobb mértékű lesz a mikotoxin-felszívódás is. A DON közben tápanyagveszteséget is eredményez, mivel a bélrendszer károsodott védőgátja miatt csökken a tápanyagok felszívódása, ugyanakkor a sérült bélfalon megkezdődik a plazmában lévő aminosavak és fehérjék szivárgása. Ez energiaveszteséget jelent, így az állatok teljesítménye csökken.

A bélrendszer fizikai védekező rendszere elsősorban a bélhámsejtekből áll. A bélhámsejtek egy sejtsorból álló réteget képeznek és két fontos, de egymásnak ellentmondó feladatuk van. Egyrészt a tápanyagok és folyadékok szállítása a sejteken keresztül, másrészt korlátozzák az antigének átjutását (fenntartják a gátfunkciót). A bélhámsejteket szoros kapcsok (tight junction-ok) kötik össze, amelyekben a multiprotein komplexek olyan szoros hálózatot hoznak létre, hogy ezzel a sejtek közötti rést lezárják. Ez akadályozza meg a nemkívánatos anyagok (baktériumok, vírusok, toxinok, antigének) sejtek közötti átjutását a bél üregéből. A tight junction-ben található fehérjék (ZO-1, Occludin, Claudinok) rendkívül érzékenyek a DON-ra. Már alacsony DON-szennyezettség esetén is ezeknek a fehérjéknek a termelődése drasztikusan csökken, sérül a funkciójuk, ami azt eredményezi, hogy a sejtek közötti gát fellazul. Kialakul az úgynevezett „szivárgó bél” szindróma, amely lehetővé teszi a kórokozók (Salmonella, E. Coli) számára, hogy megtalálják az utat a bélhámon keresztül és azt is, hogy még több mikotoxin és endotoxin felszívódjon. A DON tehát utat nyit a többi mikotoxin felszívódásához, melyek így nagyobb arányban jutnak be a szervezetbe, és sokkal erősebben tudják kifejteni hatásukat. A DON bizonyítottan segíti a baktériumok átjutását a sejtek közötti kapcsolatok fellazításával. Kimutatták, hogy a DON-nak kitett bélhámsejteken keresztül 65%-kal több E.coli jutott át, mint a kontrollnál (Pinton és tsa). Egy másik tanulmány kimutatta, hogy a DON fokozza a Salmonella Typhimurium által okozott bélgyulladást sertések vékonybelében, azáltal, hogy a véráramban tízszer nagyobb számú szalmonella jutott be (Vandenbroucke és tsa). Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a bélhámsejtekben a DON megnyitja a sejtek közötti utat, ami a makromolekulák és baktériumok fokozott áthaladásához vezet.

Ugyanakkor nemcsak a DON van hatással a bélrendszerre, hanem a fumonizinek is, amelyek a DON mellett világszerte a leggyakrabban előforduló mikotoxinok. Kimutatták, hogy a fumonizinek jelentősen növelik az E. coli bélbeli kolonizációját (Isabelle P. Osvald és tsa).

A harmadik út

A mikotoxinok a bélen keresztül az immunrendszert befolyásolják, azt gyengítik vagy túlstimulálják. Az immunrendszer túlzott mértékű stimulálása során több energiára van szükség, amely így elveszik az állat növekedéséhez. Az immunrendszer gyengítése miatt pedig az olyan kórképek, mint az elhalásos bélgyulladás, a kokcidiozis és a coli bacillózis súlyosabb formában jelenik meg, valamint a betegségek elleni vakcinázás eredményessége is csökken.

Az egyik legfontosabb szervünk a bélrendszer, mivel az immunvédelem 70%-a a bélben található, a hozzá kapcsolódó nyirokszövetekkel és immunsejtekkel. Ezek citokineket termelnek, melyeknek fő feladata a gazdatest védelme, a sejtek közötti kommunikáció, az antigén-specifikus ellenanyagot termelő sejtek osztódása és a helyi és általános gyulladások menedzselése. A DON megzavarja a citokinek egyensúlyát, így az immunfolyamatok lefolyása is zavart szenved. A magas DON-szint kifejezetten immunszupresszív, ugyanakkor az alacsony DONszint hatására csökken a bélhám nyálkarétegének termelődése, és gyorsan kialakul a bél nyálkahártyájának gyulladása, mely esetben fennáll a krónikus bélgyulladás kialakulásának a lehetősége.

Azt is tudjuk, hogy a limfociták működését rendkívül befolyásolja a DON, ez ugyanis károsítja a limfociták DNS-ét. A DNS töredezése miatt a limfociták osztódása zavart szenved, és ez tökéletesen tükröződik abban, hogy a szervezet nem képes megfelelő mennyiségű limfocitát felsorakoztatni a védelmére. A mikotoxinok tehát csökkentik a felszívó felületet a tápanyagok számára, és gátolják a tápanyagok és ásványi anyagok szállítását. Gátolják továbbá a bélhám védelmi funkcióját, ami baktériumok és további toxinok számára ad lehetőséget, hogy átjussanak a bélfalon. Ugyanakkor módosítják az immunrendszer működését is. Következésképpen csökkent termelési mutatókkal és romló állategészségügyi helyzettel kell számolnunk, amely nagymértékben befolyásolja a termelés eredményességét.

Dr. Jakab Gábor

BIOMIN Magyarország Kft.