Álvaro García
En general, los nutricionistas especializados en rumiantes se enfocan en cubrir las necesidades nutricionales que favorecen el crecimiento, la producción de leche y la reproducción. No obstante, la nutrición moderna ha demostrado que los nutrientes no solo actúan como sustratos, sino que también influyen directamente en la expresión génica. Esta modulación inducida por los nutrientes, conocida como epigenética, tiene un impacto significativo en la inmunidad, la salud y la longevidad de las vacas lecheras.
La epigenética (del griego epi-, que significa «sobre», y genética, que alude al «origen») se refiere a los mecanismos que regulan la actividad de los genes sin modificar la secuencia subyacente del ADN. En términos sencillos, la epigenética actúa como un interruptor que enciende o apaga genes según los metabolitos derivados de los nutrientes. Cuando estos metabolitos están presentes en cantidad suficiente, se activan las rutas genéticas más beneficiosas; en cambio, si son escasos o están desequilibrados, las vías más cruciales pueden quedar inactivas, lo que compromete la salud y la longevidad.
Los mecanismos epigenéticos
Los principales mecanismos epigenéticos son la metilación del ADN, las modificaciones de las histonas y la regulación mediante ARN no codificantes. La metilación consiste en la incorporación de grupos metilo en regiones específicas del ADN, como las islas CpG, lo que generalmente silencia la expresión génica. Las histonas, proteínas pequeñas que forman los nucleosomas alrededor de los cuales se enrolla el ADN, pueden modificarse mediante acetilación, metilación o fosforilación. Estas alteraciones afectan la estructura del ADN: cuando está muy compactado, la expresión génica se suprime; en cambio, una estructura más laxa favorece su activación. Por su parte, los ARN no codificantes ejercen un control aún más profundo sobre la regulación génica. Todas estas modificaciones epigenéticas son heredables y están influenciadas por las condiciones dietéticas.
Efectos de la nutrición en la epigenética
Ciertos nutrientes, como la metionina, la colina, el ácido fólico, la vitamina B12 y minerales como el zinc y el selenio, desempeñan un papel clave en los procesos epigenéticos. La metilación del ADN está estrechamente relacionada con los grupos metilo que aportan, principalmente, la metionina, la colina y el folato presentes en la dieta. La enzima ADN metiltransferasa (DNMT) es la encargada de transferir estos grupos metilo a las citosinas de las islas CpG, regulando de forma decisiva la expresión génica.
Los especialistas en nutrición animal del sector lechero suelen suplementar la dieta con metionina y colina siguiendo las recomendaciones de la NASEM (2021), muchas veces sin ser plenamente conscientes de sus efectos epigenéticos. Al cumplir con estas directrices nutricionales, se optimiza la metilación del ADN, se inhibe la producción de citocinas proinflamatorias, se fortalecen las respuestas inmunitarias y se reduce la susceptibilidad a enfermedades como la mastitis y la metritis. En cambio, las deficiencias nutricionales alteran los patrones de metilación, lo que incrementa la inflamación y el riesgo de desarrollar enfermedades.
Las modificaciones de las histonas, mediadas por enzimas como las histonas acetiltransferasas (HAT) y las histonas desacetilasas (HDAC), también están influenciadas por la disponibilidad de nutrientes. La acetilación de las histonas promueve la expresión génica y depende de la presencia de acetil-CoA, lo que establece una conexión directa entre el metabolismo energético y la regulación de la actividad génica.
Efectos de la epigenética en la inmunidad, la salud y la longevidad
Estudios recientes destacan el impacto significativo de la epigenética en la función inmunitaria y la salud. Una ingesta adecuada de nutrientes activa vías inmunológicas protectoras, lo que incrementa la resistencia frente a patógenos y disminuye la inflamación crónica. El selenio, por ejemplo, modula rutas epigenéticas que regulan la expresión de las selenoproteínas, fundamentales para fortalecer el sistema inmunitario y la defensa antioxidante.
Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), como el butirato, el acetato y el propionato, producidos durante la fermentación de la fibra en el rumen, también participan en la modulación de procesos epigenéticos. El butirato actúa como un potente inhibidor de las histonas desacetilasas (HDAC), favoreciendo la expresión de genes con efecto antiinflamatorio. Por su parte, el acetato y el propionato contribuyen indirectamente a la acetilación de histonas al servir como fuente de grupos acetilo. Estos AGCC tienen un impacto notable en la salud intestinal, la inmunidad sistémica y el bienestar general de los animales (Kasubuchi et al., 2015).
El proceso de activación epigenética comienza en los primeros días de vida. En general, los terneros que reciben una cantidad insuficiente de calostro o experimentan restricciones nutricionales durante los periodos críticos de su desarrollo tienden a mostrar un rendimiento inferior en etapas posteriores. El calostro no solo aporta nutrientes esenciales, sino también compuestos bioactivos que favorecen una programación epigenética positiva. Un consumo inadecuado de calostro o deficiencias nutricionales en las primeras fases de la vida pueden alterar la metilación del ADN, las modificaciones de las histonas y la expresión génica, afectando negativamente el metabolismo, debilitando la inmunidad, aumentando la susceptibilidad a enfermedades y comprometiendo la productividad en la edad adulta.
Estrategias nutricionales para promover la regulación epigenética positiva
Con el fin de influir positivamente en los resultados epigenéticos, siga estas recomendaciones nutricionales:
- Metionina y colina:
- Metionina protegida en el rumen: 10-15 g/día (2,3-2,4% de la proteína metabolizable).
- Colina protegida en el rumen: 12-20 g/día, desde los 21 días previos hasta los 21 días posteriores al parto.
- Folato y vitamina B12:
- Vitamina B12 (protegida en el rumen): 0,5-1,0 mg/día durante el estrés metabólico.
- Folato (protegido en el rumen): 2-3 mg/kg de MS/día durante la transición y el inicio de la lactación.
- Oligoelementos:
- Selenio: 0,3 mg/kg MS, preferiblemente como selenometionina.
- Zinc: 40-60 mg/kg de MS (combinación de formas orgánicas e inorgánicas).
- Cobre: 12-16 mg/kg de MS.
- Fibra para una producción óptima de AGV:
- FDN en la dieta: 28-32% de la MS de la dieta; FDN en el forraje: 20-24% de la MS de la dieta.
- Fibra físicamente efectiva (FDNfe): >21%.
- Balance energético:
- Densidad energética: 1,55-1,65 Mcal/kg NEL (próximo periodo seco), aumentando a 1,70-1,75 Mcal/kg NEL post-parto.
- Favorecer el consumo de materia seca (3,5-4% del peso corporal al día en el pico de lactación).
- Gestión del calostro:
- Suministrar 4 litros de calostro de alta calidad (>50 g IgG/L) en las 2 horas posteriores al parto.
- Asegúrese de que los terneros consumen al menos 150-200 g de IgG en las primeras 24 horas.
Implicaciones económicas y prácticas
El impacto de la nutrición epigenética en la longevidad de las vacas va más allá de los parámetros de productividad a corto plazo, como la producción de leche. La mejora de la programación epigenética reduce la incidencia de enfermedades, prolonga la vida productiva, disminuye los costes de reposición y mejora la rentabilidad a lo largo de la vida. Las vacas que reciben una nutrición epigenética óptima muestran un aumento en la producción de leche durante toda su vida, una menor necesidad de intervenciones veterinarias y un incremento de la sostenibilidad económica en la explotación.
Para optimizar las estrategias nutricionales de regulación epigenética no es suficiente con proporcionar nutrientes básicos; es necesario modular de manera estratégica las vías de expresión génica esenciales para el sistema inmunitario, la salud y la longevidad. Reconocer y aprovechar la epigenética nutricional brinda a los expertos en nutrición láctea herramientas poderosas para mejorar el bienestar animal, la productividad y los resultados económicos, apoyando, además, prácticas sostenibles en la producción láctea.
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