Micotoxicoze

1. Micotoxicoze

2. MICOTOXICOZE Miceţi şi Micotoxine • Creştereaintensivă a animalelor → necesarcrescut de furaje → necesarcrescut de depozitare • Furaj – factori de mediu ( umiditate , temperatură, curenţi de aer) • Furaj – insecte, rozătoare, păsări, microorganisme( bacteriisimiceţi) • Dezvoltarea fungilor- Pesubstratulalimentar : perioadavegetaţieimicotoxine de câmp şi/saudepozitaremicotoxine de siloz • Nu suntcapabili de fotosinteză • Ubicvitari • Saprofiţi (spoliazăsubstratul de factorinutritivi) • Contamineazăsubstratul cu metaboliţisecundari: antibioticeşimicotoxine

3. MICOTOXICOZE Structura cursului • Aflatoxinele • Ochratoxinele • Zearalenona

4. AFLATOXINELE

5. AFLATOXICOZA Introducere • Micotoxinele - metaboliţi fungici elaboraţi de către micromiceţi (fungi) • Aflatoxinele – micotoxine importante la nivel global • Contamineaza furajele de origine vegetala (porumbul, semintele de bumbac, arahidele, sorgul, graul, orezul si alte produse de baza) • Intoxicatii apar la animalele de companie, pasari, om, dar si la alte specii

6. AFLATOXICOZA Introducere • Actiune hepatotoxica, imunosupresanta, mutagena si carcinogena • Aflatoxicoza umana – problema majora, mai ales in zonele sarace si secetoase • De importanta majora – contaminarea furajelor, a ambalajelor, respectiv prezenta aflatoxinelor in lapte • Nivelurile acceptate de aflatoxine in furaj, respectiv alimente destinate consumului uman difera de la tara la tara • Aflatoxinele – izolate in anii 1950-60 fiind implicate in etologia bolii X la curca si in hepatitele epizootice ale cainilor

7. AFLATOXICOZA Introducere – Miceţi care produc Aflatoxine • Cei mai imortanţi miceţi producători de aflatoxine sunt: Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. niger, A. nomius, A. bombycis, A. ochraceoroseus , A. Pseudotamari • Aceşti miceţi se dezvoltă pe plante în timpul creşterii şi dezvoltării acestora, dar şi în timpul transportului sau a depozitării • Pot fi secretate şi în ţesuturi animale Aspergillus flavus

8. AFLATOXICOZA Introducere – Miceţi care produc Aflatoxine Aspergillus parasiticus Aspergillus niger Aspergillus flavus

9. AFLATOXICOZA Introducere - Miceţi care produc Aflatoxine • Aflatoxinele produse în ţesuturi animale nu produc leziuni hepatice caracteristice aflatoxicozei clasice • Aspergiloza sistemică – imunosupresie • Producţia de aflatoxine – legătură directă cu producţia de spori • A. flavus – produce cantităţi mari de aflatoxină B1 (foarte toxică) • A. parasiticus – aflatoxine mai puţin toxice

10. AFLATOXICOZA Introducere - Aflatoxinele din furaj • Toate cerealele pot conţine aflatoxine • Culturile intensive şi lipsa diversităţii genetice a culturilor contribuie la creşterea incidenţei • Contaminarea precoce, înainte de recoltare a cerealelor – în zonele cu climat temperat şi în regiunile tropicale • Seminţele aflate în faza de creştere – cele mai sensibile la invazie fungică şi producţie de aflatoxine • Factori favorizanţi: seceta, atacul cu insecte

11. AFLATOXICOZA Introducere - Aflatoxinele din furaj • Contaminare după recoltare – oriunde, când condiţiile de depozitare permit dezvoltarea miceţilor producători de aflatoxine • A. flavus – cel mai important micet • A.flavus– prezent pe sol, în resturile vegetale – contaminarea plantelor se realizează prin intermediul insectelor • Principala sursă în furaj – porumbul • Seminţele de bumbac, arahidele şi subprodusele de arahide – surse importante de aflatoxine

12. AFLATOXICOZA Introducere: Interacţiuni mediu-om-animal lapte In utero lapteouă Copii

13. AFLATOXICOZA Introducere –Aflatoxinele • Aflatoxinele – structură chimică difuranocumarinică • Peste 18 aflatoxine izolate şi caracterizate • Chimic 2 grupe: - difurocumaronociclopentane (Aflatoxina B1; B2; B2A; M1; M2;M2A) • - difurocumarololactone (Aflatoxina G1; G2) Structura chimică a principalelor aflatoxine, după Gupta (2007)

14. AFLATOXICOZA Introducere –Aflatoxinele • Cele mai importante aflatoxine din furaj sunt: Aflatoxina B1, B2, G1 şi G2 • In practică se determină concentraţia acestor 4 toxine din furaj • Aflatoxina B1 – cea mai toxică şi prezentă în concentraţiile cele mai ridicate • Ordinea toxicităţii - AFB1 > AFG1 > AFB2 > AFG2 • Metaboliţii hidroxilaţi ai aflatoxinelor B1 şi B2 se elimină prin lapte !! – aflatoxina M1 este metabolitul toxic al aflatoxinei B1, iar aflatoxina M2 este metabolitul aflatoxinei B2

15. AFLATOXICOZA Toxicocinetică • Calea de pătrundere a toxicului este cea digestivă • Absorbţia – prin difuziune pasivă la nivel intestinal – transfer rapid în circulaţia portă • La animalele tinere absorbţia este mult mai rapidă şi eficientă • Metabolizare – la nivel hepatic, renal şi chiar tract gastrointestinal • Citocromul P450 – rol esenţial în procesele de biotransformare ale aflatoxinelor

16. AFLATOXICOZA Toxicocinetică • Aflatoxina B1 – hidrolizată de către citocromul P450 în metaboliţi mai puţin toxici, excepţie aflatoxina 8,9 -epoxid care este mai toxic • Aflatoxin B1 8,9-epoxid se poate lega de ADN şi ARN – efect mutagen!! • Alţi metaboliţi importanţi – aflatoxina P1, M1, Q1 - inactivaţi prin glucurono şi sulfuronoconjugare • Eliminarea – lapte, ouă, urină, material seminal, urină şi fecale

17. AFLATOXICOZA Toxicocinetică – scheme de metabolizare (Novoa şi Diaz 2006)

18. AFLATOXICOZA Toxicocinetică – eliminare, reziduri • Reziduri de aflatoxine, în special aflatoxina M1 se găseşte în produsele de origine animală • Cele mai importante produse: laptele şi produsele din lapte, ficat, rinichi, carne • Sunt stabile în lapte şi în produsele lactate • În laptele de vacă apare la 12-48 de ore de la ingestie • Oaia şi scroafa elimină de asemenea aflatoxine prin lapte • 75 % din aflatoxine se gasesc în cazeină • Nu se acumulează în ţesutul adipos

19. AFLATOXICOZA Mecanismul de acţiune • Aflatoxina B1 – metabolizat sub acţiunea citocromulul P450 în aflatoxina B1 8,9-epoxid • Aflatoxina B1 8,9-epoxid formează complexe cu macromoleculele din celule, inclusiv cu ADN-ul şi cu ARN-ul • Afinitate mai mare pentru ADN faţă de ARN • În cazul ADN se leagă de N-guanină şi formează un complex rezistent la procesele de reparaţie a ADN • Inactivarea aflatoxina B1 8,9-epoxidazei se realizează prin procese de glucurono şi sulfuronoconjugare, respectiv conjugări mediate de glutation S-transferază

20. AFLATOXICOZA Mecanismul de acţiune – Imunotoxicitatea, efectul teratogen • Efectele imunotoxice – de importanţă economică şi de sănătate publică • Creşte incidenţa şi severitatea bolilor infecţioase • Apariţia infecţiilor cu germeni oportunişti • Imunotoxicitatea – se datorează efectului teratogen • Efecte imunotoxice demonstrate la porc, bovine şi păsări • Efecte asupra proceselor de reproducere şi efecte teratogene – scad producţia spermatică şi fertilitatea • Scade greutatea produşilor la naştere • Tulburări de creştere la tineret

21. AFLATOXICOZA Toxicitate Toxicitateaaflatoxinelor DL50 (mg/kg)

22. AFLATOXICOZA Toxicitate Toxicitateaaflatoxinelor DL50 (mg/kg)

23. AFLATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic - Câine • Clinic: • Intoxicaţia acută poate fi fatală • Expunerea cronică: Vomă, colică, icter, sindrom hepato-encefalic, edeme subcutanate, slăbire progresivă până la cahexie, edem pulmonar, insuficienţă renală, tumori hepatice • Anatomopatologic • Edem subcutanat, ascită • Edemul vezicii biliare • Hemoragii gastrointestinale

24. AFLATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic - Câine Edem subcutanat Cadavru cahectic, subicteric, ascită Ascită

25. AFLATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic - Câine

26. CAINE, Ficat cu cirozaatrofica Aflatoxicozacronica CAINE, Ficat cu cirozaatrofica Aflatoxicozacronica * CAINE, Ficat cu lipidozasihiperplazie de ductebiliare (*) Aflatoxicozacronica

27. AFLATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic - Câine Edem al mucoasei gastrice şi duodenale, ulcere şi eroziuni gastrice Tumori hepatice multiple – aflatoxicoză cronică Infarcte renale cronice multiple

28. AFLATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic - Pasari • spor in greutate , productia de oua • mortalitatea , susceptibilitatea la infectia Salmonelica • Insucces terapeutic - inductie enzimatica • Afectiuni ale membrelor , deprecierea carcasei • Embriotoxicitate • Hemoragii viscerale, echimoze, anemie, steatoza hepatica, necroze hepatice

29. Prepelita, F, 1 an Aflatoxicoza - forma acuta FICAT Colangiohepatitaacutanecrozanta FICAT Colangiohepatitanecroticaacuta (zonadelimitata)

30. AFLATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic - Păsări Ulcere proventriculare Melenă

31. Cobai, F, 3 ani Aflatoxicoza - forma cronica Ficat, aspect neregulat, multinodular cu lipidozadifuza FICAT - Hiperplazieductebiliare FICAT – steatozamacroveziculara

32. AFLATOXICOZA Date de laborator • Creşterea nivelului seric al enzimelor hepatice – ASAT, ALAT, GGT, FA • În formele cronice scade activitatea acestor enzime – activitatea enzimatică trebuie interpretată în contextul evoluţiei micotoxicozei • Creşterea timpului de protrombină • Anemie • Creşte bilirubinemia

33. AFLATOXICOZA Tratament • Nu există tratament (antidot) specific în această intoxicaţie • Prima măsură - retragerea furajelor contaminate din dietă • Terapie simptomatică • Suplimentarea raţiei cu colină, metionină şi N-acetilcisteină • La porc – bentonită de sodiu în furaj • Terapia insuficienţei hepatice

34. AFLATOXICOZA Interacţiuni cu alte micotoxne • Când o micotoxină este identificată în furaj – trebuie căutate şi alte micotoxine (pot fi prezente) • Prezenţa mai multor micotoxine modifică curba doză-răspuns • Dozele toxice scad foarte mult dacă sunt prezente mai multe micotoxine • Fumonisina B1 + Aflatoxina B1 – scăderea sporului de greutate, intensificarea leziunilor hepatice • Ochratoxina A + Aflatoxina B1 – efecte hepatotoxice şi teratogene crescute • Bolile intercurente cresc susceptibilitatea la aflatoxicoză

35. AFLATOXICOZA Metodeutilizatepentruneutralizareamicotoxinelor • Metodefizice, chimicesibiologice de neutralizare • Procedeefizice: • sortarea in functie de culoareasidensitateagrauntelor • inactivareatermica- aflatoxinelesimicotoxinelesecretate de miceti din genulFusariumsunttermorezistente • utilizarematerialelorabsorbante/adsorbante – fixeazamicotoxinele, reducandbiodisponibilitateaacestora (carbuneactiv, bentonita, aluminosilicatulhidratat de sodiusicalciu, agentisechestrantiderivati din peretelelevulirolsialtipolimeri)

36. AFLATOXICOZA Metodeutilizatepentruneutralizareamicotoxinelor • Procedeechimice: • solutiiacide/bazicesaucompusi de amoniu, ozon • aditivi – bisulfit de sodiu • Metodebiologice: • degradareamicotoxinelor cu ajutorulmicroorganismelor – procedee de perspectiva • lactobacteriisimicetisintetizanti de enzimecapabilesadegradezemicotoxinele • plantemodificate genetic – reducereagradului de contaminare

37. OCHRATOXINELE ŞI CITRININA

38. OCHRATOXICOZA Introducere • Ochratoxinele şi citrinina sunt micotoxine produse de miceţi din genul Aspergillus şi Penicilium • Cele mai importante specii care secretă Ochratoxina A sunt: Aspergillus ochraceus şiPenicilium verrucosum • Citrinina – secretată de Penicilium citrinum, Aspergillus ochraceus şiPenicilium verrucosum • Miceţii care secretă aceste micotoxine sunt ubicvitari– pot contamina furajul/alimentele pe tot globul • Incidenţa cea mai mare – în ţările balcanice • Atât ochratoxinele cât şi citrinina sunt metaboliţi fungici

39. OCHRATOXICOZA Introducere • 2 Ochratoxine importante – Ochratoxina A şi B • Ochratoxina A cea mai frecvent întâlnită şi cea mai toxică • Ochratoxina B – rar întâlnită şi mai puţin toxică • Citrinina şi ochratoxina A – coexistă în furaj • Se găsesc în: seminţele de orz, grâu, ovăz, porumb, fasole, arahide, fructe uscate, stafide, brânză şi alte produse alimentare • Ochratoxina A se acumulează în lanţul alimentar datorită timpului de înjumătăţire foarte lung • Alimentele de uz uman conţin niveluri mult mai scăzute de Ochratoxina A şi citrinină decât furajele – în timpul procesării citrinina se inactivează iar nivelulde ochratoxină A se reduce foarte mult

40. OCHRATOXICOZA Introducere – structura chimică Structura chimica a ochratoxinelor si a citrininei

41. OCHRATOXICOZA Introducere • Ochratoxinele şi citrinina – nefrotoxice • Implicate în etiologia Nefropatiei endemice balcanice la om • Miceţii din genul Aspergillus produc toxine în condiţii de umiditate ridicată şi temperaturi ridicate • Miceţii din genul Penicilium secretă toxine la temperaturi de sub 5 grade Celsius • Ochratoxina A – efect carcinogen la rozătoare, are de asemenea proprietăţi teratogene, mutagene, neurotoxic, imunotoxic şi genotoxic • Ochratoxina A + citrinina – implicate în nefropatia porcilor în Danemarca, Norvegia, Suedia şi Irlanda

42. OCHRATOXICOZA Toxicocinetică • Calea de pătrundere – digestivă • Absorbţia – la nivel gastric (datorită liposolobilităţii, formei non-ionice şi pH-ului acid) şi la nivel intestinal (pătrunde în circulaţia enterohepatică) • Distribuţie – în toate organele, concentraţiile cele mai ridicate se găsesc în rinichi, ficat şi musculatură • Timpul de înjumătăţire – 55-120 ore la şobolan, 72-120 ore la porc, 4,1 ore la puii de găină • Metabolizare – procese de hidroliză în intestin sub acţiunea microflorei bacteriene, dar şi în epiteliul mucoasei intestinale – enzime implicate: carboxipeptidaza A şi chemotripsina (activitate acestor enzime în ficat şi rinichi este redusă)

43. OCHRATOXICOZA Toxicocinetică • Metaboliţii sunt mai puţin toxici • La rumegătoare – ochratoxina A este hidrolizată de către microorganismele rumenale, astfel încât nivelurile tisulare sunt reduse • Eliminarea – lentă prin urină şi fecale (lentă datorită ciclului enterohepatic şi a legării de albumina serică şi diferite macromolecule)

44. OCHRATOXICOZA Mecanismul de acţiune • Mecanisme multiple • Efect – nefrotoxic, imunotoxic, neurotoxic, cancerigen, taratogen, efecte asupra metabolismului glucidic şi a sintezei proteinelor • Nefrotoxicitatea • La doze mari afectează atât morfologia cât şi funcţia renală • Ochratoxina A - acţionează asupra mecanismelor de transport al anionilor organici de la nivelul marginii în perie şi a membranelor basolaterale ale tubilor contorţi proximali – provoacă o scădere a nivelului ATP mitocondial • Disfuncţiile mitocondriale – responsabile de toxicitate

45. OCHRATOXICOZA Mecanismul de acţiune • Neurotoxicitatea • Se datorează stresului oxidativ crescut • Afectează regiuni bine delimitate ale sistemului nervos central • Imunotoxicitatea • Produce modificări structurale ale organelor imunocompetente • Reducerea în volum a timusului • Depresie medulară cu scăderea numărului de celule progenitoare granulocitare şi macrofagice • Inhibă eritropoeza • Scade numărul celulelor stem medulare • Efectul cancerigen – nu se cunoaşte mecanismul exact, sunt implicate atât mecanisme genotoxice cât şi non-genotoxice

46. OCHRATOXICOZA Toxicitatea • Cele mai sensibile specii – câinele şi porcul • Cele mai rezistente – şobolanul şi şoarecele • Doza DL 50 – şobolan: 20 -30 mg/kg m.c. • - cîine: 0,2 mg/kg m.c. • - porc: 1 mg/kg m.c. • - pui de găină: 3,3 mg/kg m.c. • Ochratoxina B – toxicitate scăzută

47. OCHRATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic • Scăderea ratei de creştere la tineret • Creşterea frecvenţei şi severităţii bolilor infecţioase • Slăbire progresivă • Insuficienţă renală cronică • Coagulopatie • Tumori renale şi a tractului urinar, tumori hepatice, fibroadenoame mamare • Păsări – gută renală şi viscerală • La om – Nefropatia endemică balcanică sau tumori ale tractului urinar

48. OCHRATOXICOZA Tablou clinic şi anatomopatologic Tumori hepatice Hipertrofie renală, necroze renale, porc Gută renală, pasăre

49. OCHRATOXICOZA Tratament şi Prevenţie • Nu există antidot specific în intoxicaţia cu ochratoxine/citrinină • Scoaterea furajului contaminat din dietă • Administrarea unui furaj necontaminat aditivat cu vitamine • Prevenţie • Uscarea rapidă şi completă a seminţelor • Menţinerea unei ventilaţii şi temperaturi adecvate în spaţiile de depozitare ale furajelor

50. Zearalenona