El gosipol es producido naturalmente por las glándulas de la planta del algodón. Aunque todos los animales son sensibles a la intoxicación por gosipol, los monogástricos, los prerrumiantes, los rumiantes inmaduros y las aves de producción son los más afectados. Los animales afectados pueden presentar insuficiencia cardiaca y muerte súbita, hepatotoxicosis, necrosis hepática secundaria a insuficiencia cardiaca congestiva, efectos hematológicos, incluyendo anemia y aumento de la fragilidad de los eritrocitos, efectos reproductivos (incluyendo disminución de la libido y espermatogénesis en los machos, ciclos irregulares, interrupción de la gestación y muerte embrionaria en las hembras, y coloración verde de las yemas de los huevos y disminución de la incubación en los pollos), golpes en los cerdos y cardiotoxicidad en perros. El tratamiento requiere la eliminación de la fuente de gosipol, por lo general el alimento, y cuidados de apoyo.
La intoxicación por gosipol, que suele ser crónica, acumulativa y a veces insidiosa, se manifiesta tras el consumo de semillas o productos de algodón con exceso de gosipol libre. En los animales de abasto es un problema muy serio, especialmente en los prerrumiantes o rumiantes inmaduros y porcinos; los rumiantes maduros son más resistentes a los efectos tóxicos del gosipol. No obstante, la intoxicación por gosipol puede afectar a las vacas lecheras de alta producción con elevada ingesta de alimentos, cabras lecheras y otros rumiantes adultos alimentados con un exceso de gosipol durante largos periodos. También se ha descrito en perros alimentados con dietas que contienen harina de semillas de algodón o alojados en camas de semillas de algodón.
Descripción general de la intoxicación por gosipol en animales
El gosipol, el pigmento predominante y probablemente el ingrediente tóxico principal de la planta del algodón (Gossypium spp), y otros pigmentos polifenólicos están localizados en unas pequeñas estructuras discretas llamadas glándulas pigmentarias, que aparecen en varias partes de la planta del algodón. El gosipol se encuentra en la semilla de algodón de forma libre o ligado a proteínas; solamente la forma libre es tóxica. El contenido en gosipol de las semillas de algodón, que varía desde unas trazas hasta >6 %, depende de la especie y la variedad de los vegetales, así como de factores ambientales, como son el clima, el tipo de suelo y el uso de fertilizantes. El gosipol es un componente natural de todas las variedades de algodón, excepto de la "aglandular", que rara vez se cultiva.
Cortesía del Dr. Cecil Brownie.
Cortesía del Dr. Cecil Brownie.
Cortesía del Dr. Cecil Brownie.
La semilla de algodón se procesa para producir aceite comestible, harina, hebrillas (fibras pequeñas) y cáscaras. La harina de la semilla del algodón se comercializa con un 50-90 % de proteína, según el uso previsto. La semilla y la harina de algodón se usan ampliamente como suplementos proteicos en la alimentación animal. El refinado del aceite de semilla de algodón produce sedimentos que son el principal subproducto de este proceso. Estos residuos se utilizan cada vez más como aditivos para piensos, las cáscaras de semilla de algodón se usan como fuente de fibra adicional en los alimentos para animales y contienen concentraciones mucho menores de gosipol que las semillas enteras de algodón.
El gosipol liposoluble se absorbe rápidamente desde el tracto GI. Está altamente ligado a los aminoácidos de las proteínas, especialmente a la lisina y al hierro de la dieta. No se conoce el mecanismo de acción preciso; sin embargo, el gosipol hace que muchos aminoácidos no estén disponibles por la formación de un tipo de derivado de base de Schiff, así como por interacciones adicionales proteína/gosipol. El gosipol también afecta a las reacciones enzimáticas críticas para muchos procesos biológicos, incluida la capacidad de las células para responder al estrés oxidativo y la inhibición de la liberación de oxígeno de la hemoglobina. La conjugación, el metabolismo y la eliminación urinaria del gosipol es limitada; la mayor parte se elimina en las heces.
Todos los animales son sensibles a la toxicidad del gosipol; sin embargo, parecen estar afectados con mayor frecuencia los monogástricos, los prerrumiantes, los rumiantes inmaduros y las aves de producción. Por lo general, los efectos tóxicos solo se producen después de una larga exposición al gosipol, a menudo de semanas o meses. Los rumiantes adultos son capaces de desintoxicar el gosipol mediante la formación de complejos estables con proteínas solubles en el rumen, evitando así la absorción, algo que no ocurre en los cerdos, prerrumiantes y rumiantes jóvenes con solo un rumen funcional. Se sabe que el ganado porcino, los cerdos vietnamitas y los conejos son sensiblesal gosipol; los perros y gatos presentan una sensibilidad intermedia. Las cabras pueden ser más sensibles al gosipol que el ganado vacuno. Los caballos parecen relativamente resistentes al gossipol, pero se recomienda ser precavidos.
Hallazgos clínicos del envenenamiento por gosipol en animales
Los signos clínicos de la intoxicación por gosipol pueden relacionarse con efectos sobre los sistemas cardiaco, hepático, renal, reproductor u otros. La exposición prolongada puede causar insuficiencia cardiaca aguda como resultado de una necrosis cardiaca. También puede producirse un tipo de fallo cardiaco similar al de la hiperpotasemia, que produce la muerte repentina. Los efectos pulmonares, dificultad respiratoria y disnea crónica son muy probablemente secundarios a cardiotoxicosis por insuficiencia cardíaca congestiva.
La hepatotoxicosis puede ser un efecto primario de un daño directo a los hepatocitos o del metabolismo de compuestos fenólicos hacia reactivos intermediarios, o la necrosis hepática puede ser secundaria al fallo por insuficiencia cardiaca congestiva. El gosipol inhibe la glutatión-S-transferasa, alterando la capacidad del hígado para metabolizar compuestos xenobióticos. Los efectos hematológicos incluyen anemia con una disminución del número de eritrocitos y un aumento de su fragilidad, una reducción de la liberación del oxígeno de la oxihemoglobina, y una reducción de la capacidad de transporte de oxígeno en la sangre con valores reducidos de Hb y hematocrito debido a la formación de compuestos de hierro por el gosipol.
Los efectos reproductivos incluyen una reducción de la libido con una disminución de la espermatogénesis y la motilidad del esperma, así como anomalías espermáticas (que son reversibles) como consecuencia de la inhibición enzimática de la síntesis de esteroides en las células testiculares de Leydig. El daño mitocondrial específico en los espermatozoides parece causar inmovilidad y disminución del recuento de espermatozoides. El extenso daño del epitelio germinal tanto en los carneros como en los toros alimentados con un exceso de gosipol puede ser responsable de la disminución de la espermatogénesis. Los efectos en las hembras incluyen ciclos irregulares, interrupción de la preñez por luteólisis y embriotoxicosis directa; los mecanismos más probables incluyen un efecto endocrino sobre el ovario, así como un efecto citotóxico directo sobre el útero o el embrión. En las aves de producción se ha descrito decoloración verdosa de las yemas de los huevos y reducción en la incubabilidad. Sin embargo, los efectos sobre la fertilidad y la reproducción en muchas especies no rumiantes son secundarios a los efectos más tóxicos, especialmente en las hembras.
Los signos clínicos de una exposición excesiva prolongada al gosipol en muchos animales son una tasa de crecimiento reducida, pérdida de peso, debilidad, anorexia y una mayor vulnerabilidad al estrés. Los corderos, las cabras y los terneros pueden sufrir cardiopatía y muerte súbita; si el desarrollo es más crónico, pueden estar decaídos, anoréxicos y padecer una disnea pronunciada. El ganado vacuno lechero adulto puede mostrar debilidad, depresión, anorexia, edema pectoral y disnea, y también presentar gastroenteritis, hemoglobinuria y problemas reproductivos. En los animales monogástricos, la exposición aguda puede conducir a una insuficiencia circulatoria súbita, mientras que la exposición subaguda puede causar un edema pulmonar secundario a una insuficiencia cardiaca congestiva; una secuela común puede ser la anemia. La disnea violenta ("martilleo") es el signo clínico predominante en el ganado porcino. En los perros, el gosipol tiene efectos principalmente cardiotóxicos; el deterioro es progresivo y la ascitis puede ser marcada. Los perros afectados pueden mostrar polidipsia y tener desequilibrios electrolíticos séricos, fundamentalmente hiperpotasemia; con un ECG con anomalías pronunciadas.
Lesiones
En el examen post mortem, la exploración macroscópica puede mostrar un corazón dilatado, flácido, estriado y moteado con estrías miocárdicas pálidas; pueden ser evidentes ventrículos aumentados de tamaño y dilatados y edema valvular. Los músculos esqueléticos también pueden aparecer pálidos. Es frecuente que la tráquea esté llena de espuma y los pulmones edematosos y congestivos, con edema pulmonar intersticial y un marcado edema en los septos interlobulares. También puede ser evidente la ictericia generalizada y un hígado en "nuez moscada", agrandado, congestionado, moteado o dorado y friable, con un patrón lobulillar característico. Los riñones, el bazo y otros órganos esplénicos pueden estar congestionados, posiblemente con petequias; puede existir nefrosis tubular renal leve. Puede desarrollarse hemoglobinuria, edema e hiperemia de la mucosa visceral. La cardiomiopatía en los perros afectados puede ser focal o general, produciendo anomalías graves en la contractilidad debido a insuficiencia cardiaca congestiva derecha sin dilatación cardiaca pronunciada, y degeneración granular del miocardio con edema entre y dentro de las miofibras en el examen histopatológico. Los cambios pulmonares y hepáticos pueden ser mínimos.
Diagnóstico del envenenamiento por gosipol en animales
Antecedentes de exposición alimentaria a harina de semilla de algodón o productos de semilla de algodón durante un periodo relativamente largo.
síntomas clínicos, especialmente muerte súbita o disnea crónica, que afectan a múltiples animales dentro de un grupo
respuesta a la terapia antimicrobiana.
Lesiones compatibles con intoxicación por gosipol en el examen post mortem (p. ej., cardiomiopatía y hepatopatía, con aumento de líquidos en varias cavidades corporales).
la presencia de concentraciones notablemente elevadas de gosipol libre en la dieta
No se dispone de una prueba serológica para el diagnóstico de la toxicosis por gosipol. El análisis de los componentes de la dieta buscando una concentración de gosipol libre debe correlacionarse con la anamnesis, los signos clínicos y los hallazgos post mortem. No obstante, como en muchas intoxicaciones inducidas por la alimentación, el alimento responsable puede haberse consumido ya completamente y no aparecer en los análisis. El gosipol libre a niveles >100 mg/kg de alimento (100 ppm) en dietas para porcinos o rumiantes jóvenes (de <4 meses de edad), apoya un diagnóstico presuntivo. Los rumiantes adultos pueden desintoxicar concentraciones mayores de gosipol; sin embargo, la ingestión en la dieta debe ser aún <1000 ppm. Se describió que la intoxicación por gosipol se desarrolló en cabras lecheras adultas alimentadas cada una con un estimado de 350-400 mg de gosipol/día durante 3 meses en una dieta que contenía ~400 ppm de gosipol libre. Los efectos adversos sobre la calidad seminal (disminución de la motilidad y anomalías morfológicas) se dan en toros jóvenes alimentados con un concentrado que contiene 1500 ppm de gosipol libre (proporcionando 8,2 g de gosipol libre/cabeza/día). La harina de semilla de algodón con 26,6 % (266 000 ppm) de gosipol total y 0,175 % (1 750 ppm) de gosipol libre resultó tóxica cuando fue ingerida por perros adultos durante un periodo de tiempo no especificado; sin embargo, la dosis oral equivalente de gosipol libre administrado fue <6 mg/kg/día.
El gosipol puede acumularse gradualmente en los riñones y el hígado, lo que constituye muestras adicionales para los análisis post mortem. En los ovinos, las concentraciones de gosipol (libre o conjugado) >10 ppm en los riñones y >20 ppm en el hígado indican un exceso de exposición al gosipol. Sin embargo, las concentraciones basales de gosipol en los tejidos y aquellas que suponen un incremento significativo no se han determinado en todas las especies animales, de modo que el análisis de los tejidos puede tener un valor diagnóstico limitado.
El diagnóstico diferencial incluye las intoxicaciones causadas por antimicrobianos ionóforos cardiotóxicos (p. ej., monensina, lasalocid, salinomicina, narasina) y amoníaco, intoxicación por metales pesados, trastornos nutricionales o metabólicos (p. ej., selenio, vitamina E o deficiencia de cobre), malformaciones congénitas, enfermedades infecciosas, enfermedades no infecciosas (p. ej., adenomatosis pulmonar, enfisema), micotoxicosis causadas por grano contaminado por Fusarium e intoxicaciones provocadas por plantas con efectos cardiotóxicos y otros efectos.
Las plantas cardiotóxicas, que pueden causar signos clínicos y lesiones post mortem confusos o similares, incluyen el tejo europeo (Taxus baccata), el tejo japonés (T cuspidata), el laurel (Kalmia spp), la azalea (Rhododendron spp), la adelfa (Nerium oleander), la adelfa amarilla o azuceno (Thevetia peruviana), la digital o dedalera (Digitalis purpurea), el lirio de los valles (Convallaria majalis), el apocino (Apocynum spp), la brusca (Senna occidentalisPteridium aquilinumEupatorium rugosumZigadenusLantana camara), el acónito (Aconitum napellum) y la asclepia (Asclepias spp).
Prevención, tratamiento y control del envenenamiento por gosipol en animales
Eliminación de alimentos sospechosos
Suministro de alimentos sin semillas de algodón o harina de semillas de algodón
Evitar el transporte de los animales afectados o transportarlos muy lentamente
No hay un tratamiento eficaz para la intoxicación por gosipol. Los adsorbentes como el carbón activado y los catárticos salinos tienen escaso valor debido a la exposición crónica y la naturaleza acumulativa del gosipol. Si se sospecha una toxicosis por gosipol, todos los productos de la semilla del algodón deben retirarse inmediatamente de la dieta. Sin embargo, los animales gravemente afectados pueden morir hasta 4 semanas después de haber retirado el gosipol de la dieta. La recuperación depende principalmente de la extensión de la cardiopatía tóxica. Dado que la exposición suele ser crónica y que las lesiones mortales pueden desarrollarse antes de que se haga el diagnóstico, puede no ser realista un pronóstico favorable de completa recuperación. Si se minimiza el estrés y si los animales se manipulan con cuidado, las lesiones miocárdicas leves o moderadas pueden ser reversibles con el tiempo. Sin embargo, la reducción de peso en los animales de abasto afectados y la mayor sensibilidad al estrés pueden persistir durante varias semanas después de haber retirado los productos de semilla de algodón de la dieta. En el tratamiento se debe incluir una dieta de alta calidad que contenga suplementos de lisina, metionina y vitaminas liposolubles. Las deficiencias de selenio o cobre pueden potenciar la intoxicación por gosipol.
Una gran ingestión de proteínas, hidróxido de calcio o sales de hierro parece ejercer un efecto protector en los bovinos. El ganado vacuno adulto debe recibir además ≥40 % de la materia seca de una fuente de forraje, y las concentraciones de gosipol en la dieta deben limitarse a ≤1000 ppm, ya que 1500 ppm pueden causar anemia, crecimiento deficiente o disminución de la producción de leche. Los cerdos y los rumiantes jóvenes se ven afectados por concentraciones de gosipol en la dieta >100 ppm. Se sabe que el hierro, añadido en cantidades de hasta 400 ppm en dietas porcinas y de hasta 600 ppm en las de aves de producción, ha sido eficaz en prevenir los signos clínicos y la aparición de residuos en los tejidos debido a la exposición dietética al gosipol cuando se usó en unas proporciones de hierro frente a gosipol libre entre 1:1 y 4:1. Las aves de producción se ven afectadas por concentraciones de gosipol en la dieta >200 ppm.
Puntos clave
La intoxicación por gosipol suele ser un problema crónico que afecta a los animales inmaduros con más frecuencia que a los animales más mayores.
La mayoría de las especies son susceptibles.
Pueden verse afectados múltiples sistemas orgánicos.
Existen múltiples diagnósticos diferenciales, que incluyen toxicosis vegetales y varias otras enfermedades.
Para más información
Consulte también la información para propietarios sobre la intoxicación por gosipol.