INTOXICACIÓN CON NITRATOS Y NITRITOS EN BOVINOS

Facultad de Ciencias Veterinarias -UNCPBA-

INTOXICACIÓN CON NITRATOS Y NITRITOS EN BOVINOS

Caffarena Rubén D.; Mihura Horacio; Soraci Alejandro

Diciembre, 2009 Tandil

Intoxicación con nitratos y nitritos en bovinos

Tesina de la Orientación Sanidad animal, presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Veterinario del alumno Caffarena, Rubén Darío

Tutor externo: MSc., M.V. Mihura, Horacio

Tutor Interno: Dr., M. V. Soraci, Alejandro

Dedicatoria A mis VIEJOS, Rosita y Rubén. A mi HERMANO, Juan Pablo.

Agradecimientos Primero y principal a mis viejos y hermano, ya que sin su apoyo incondicional nada de esto hubiera sido posible. A Horacio Mihura. A Ernesto, German y Fede Fede tres grandes personas y amigos. A mis amigos de residencia, los viejos, los nuevos y los 5 que me acompañaron en este año y medio. A mis amigos de siempre, los de Bahia, los de Tandil, los de Balcarce y los que tengo desparramados por todas las partes del país.

RESUMEN

Las condiciones climáticas imperantes durante los últimos años han afectado el desarrollo de los cultivos y forrajes, induciendo severos cambios en el desarrollo de la dinámica suelo-planta. Numerosos factores tales como el tipo de forraje, el estrés hídrico, aplicación de fertilizantes, intensidad de la luz y temperatura ambiente pueden modificar la fisiología vegetal y favorecer la acumulación de nitratos (NO3) en las  plantas. En los rumiantes los l os NO3 son transformados en nitritos (NO2) por acción de d e las  bacterias ruminales, y posteriormente en amoníaco (NH3). Cuando se consumen altos niveles de NO3, puede sobrepasarse la capacidad de los microorganismos ruminales  provocando su acumulación. Estos pueden absorberse hacia la sangre en cantidades excesivas, convirtiendo la hemoglobina en metahemoglobina, afectando el transporte de oxígeno, pudiendo provocar la muerte por hipoxia rápidamente. Los signos clínicos característicos son disnea, temblores musculares, incoordinación, cianosis intensa seguida de palidez de mucosas, decúbito, convulsiones tónico-clónicas terminales y aborto en animales preñados. La mortalidad puede alcanzar el 50% en pocas horas. La  presencia de sangre de color marrón chocolate es característica a la necropsia. El tratamiento endovenoso temprano con una solución de azul de metileno al 1% es efectivo. En este trabajo se presenta una revisión bibliográfica de la intoxicación con  NO3 y NO2 describiendo su etiología, epidemiología, fisiopatogenia, manifestaciones clínicas, hallazgos de necropsia, diagnóstico, tratamiento y control; así como también se describe un caso clínico registrado por el S.D.V.E. del INTA Balcarce ocurrido en  bovinos en enero del 2009 en un establecimiento lechero ubicado en el partido de Olavarría, Buenos Aires, Argentina. El conocimiento de esta información puede ser útil  para prevenir la aparición de futuros casos clínicos, evitando así posibles pérdidas económicas ocasionadas por esta intoxicación.

Palabras Claves: Condiciones climáticas - NO3 y NO2  –   Intoxicación Metahemoglobina - Tratamiento temprano

INDICE

RESUMEN 1. INTRODUCCION………………………………………………………......... 3 2. OBJETIVOS……………………………………………………………………5 3. REVISION BIBLIOGRÁFICA BIBLIOGRÁFICA ……………………………………………….6 3.1.

Factores que determinan la acumulación de nitrato en las l as plantas ....8 3.1.1.

Factores inherentes inherentes a la planta ………………………………...9

3.1.1.1.

Especie vegetal…………………………………………...9

3.1.1.2.

Estado fenológico………………………………………...9

3.1.1.3.

Parte de la planta………………………………………....9

3.1.1.4.

Enfermedades de las plantas………………………...…...10

3.1.2.

Factores ambientales …………………………………………..10

3.1.2.1.

Tiempo atmosférico……………………………………..10

3.1.2.2.

Luminosidad……………………………………….…….11

3.1.2.3.

Temperatura………………………………………..…….11

3.1.3.

Factores de Manejo …………………………………………….11

3.1.3.1.

Herbicidas…………………………….………………….11

3.1.3.2.

Fertilización nitrogenada………………..……………….11

3.1.3.3.

Cultivo antecesor ………………………… …………………………..…………….12

3.1.3.4.

Características del suelo…………………...…………….12

3.1.3.5.

Método de aprovechamiento del cultivo…………..…….12

3.1.3.6.

 Nitrógeno edáfico……………………………….……….13

3.1.3.7.

Humedad del suelo…………………………...………….13

3.1.4.

Factores relacionados al animal ……………………………….13

3.1.4.1.

Velocidad de ingestión……………………….………….13

3.1.4.2.

Exposición previa………………………………………..13

3.1.4.3.

Dietas bajas en concentrados……………………………13

3.1.4.4.

Inclusión de ionóforos…………………………..……….14

3.1.4.5.

Estado de los animales…………………….……………..14

3.2.

Contaminación de nitrato en el agua de bebida ……………..……….15

3.3.

Tolerancia y toxicidad por consumo de nitrato …………………..…..15

3.4.

Toxicocinética………………………………………………….……….16 1

3.4.1.

Absorción……………………………………………………….16

3.4.2.

Distribución……………………………………………………..18

3.4.3.

Metabolismo…………………………………………………….18

3.4.4.

Excreción …………………………………………….………….22

3.5.

Etiología……………………………………………………..…………..23

3.6.

Epidemiologia…………………………………………….……………..26

3.7.

Patogenia………………………………………………………….…….28

3.8.

Manifestaciones Clínicas ……………………………………...………..29

3.9.

3.8.1.

Hiperaguda………………………………………….…………..30

3.8.2.

Aguda…………………………………………….….…………..30

3.8.3.

Subaguda………………………………………………………..30

3.8.4.

Crónica………………………………………………………….31

Hallazgos de Necropsia……………………………..………………….31

3.10. Diagnóstico………………………………………………………..…….32 3.11. Diagnóstico diferencial ………………………………………..………..35 3.12. Tratamiento……………………………………………………………..37 3.13. Control…………………………………………………………………..37 3.14. Medidas preventivas para evitar la intoxicación por nitrato ………...41 3.15. Descripción del caso clínico ……………………………………...……..43 3.15.1.

Alimentación……………………………………………...……..43

3.15.2.

Plan sanitario …………………………………………..………..43

3.15.3.

Antecedentes del caso …………………………………………...43

4. DISCUSIÓN……………………………………………………………..……...46 5. CONCLUSIONES……………………………………………………………...48 6. BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………....………….........49 7. APENDICE……………………………………………………………………..55

2

1. INTRODUCCIÓN

Las condiciones climáticas imperantes durante los últimos años han dejado secuelas en nuestra zona, no sólo por afectar el desarrollo de los cultivos y forrajes, sino también por inducir cambios en la dinámica suelo-planta de algunos componentes vitales para su desarrollo. Es sabido que la alimentación representa uno de los mayores costos financieros, como tal, todos los factores que la influyan tienen repercusiones económicas significativas para el productor, con impacto a diferentes niveles. La presencia de substancias toxicas en un alimento obliga a su tratamiento o, en casos extremos, a su total sustitución con lo que todo eso implica (gastos, reducción del desempeño reproductivo de los animales). Por ejemplo en EE.UU durante el año 1989 las perdidas  por efecto de las plantas tóxicas ascendieron aproximadamente a 340 millones de dólares, las cuales aumentan si se toma en cuenta los efectos indirectos como la disminución en la ganancia de peso, disminución de la performance reproductiva, gastos en instalaciones y la repercusión sobre el valor de la tierra (Oliveira Cruz et. al ., ., 2001).  Numerosos factores pueden aumentar las concentraciones de nitratos (NO3) en las plantas, entre los que se mencionan el tipo de forraje, el estrés hídrico (sequía), la caída de granizo o heladas, la aplicación de fertilizantes, la intensidad de la luz y la temperatura ambiente, entre otros (Oliveira Cruz et. al ., ., 2001). Asimismo el consumo de agua de bebida con elevadas concentraciones de NO3 puede ser una fuente adicional y favorecer la intoxicación por estos compuestos. Cuando los animales consumen forrajes con altos contenidos de nitratos, estos  por acción acci ón de las bacterias bacte rias ruminales rumin ales son reducidos a nitritos. nitrit os. Estos son absorbidos abs orbidos a la circulación sanguínea donde ocasionan la oxidación del ión hierro de la hemoglobina transformándola en metahemoglobina, la cual esta incapacitada para el transporte de oxigeno generando un cuadro de hipoxia-anoxia con aparición de signos clínicos y la muerte de los animales (Medeiros et. al ., ., 2003); en animales preñados pueden observarse abortos, incluso varios días después del consumo de la dosis tóxica (Radostits & Blood, 2002).

La presencia de sangre de color marrón chocolate es

característica a la necropsia. 3

Si los signos se detectan a tiempo, el tratamiento endovenoso con una solución de azul de metileno al 1% es efectivo. Los objetivos del presente fue realizar una revisión bibliográfica de la patología descripta como “intoxicación con nitratos” describiendo su etiología, epidemiología, epidemiología,

fisiopatogenia,

manifestaciones

clínicas,

hallazgos

de

necropsia,

diagnóstico,

tratamiento y control; y realizar la presentación de un caso clínico ocurrido en enero del 2009 en un establecimiento ubicado en el partido de Olavarría, provincia de Buenos Aires, Argentina. Conocer esta información puede servir para la prevención de la aparición de futuros casos clínicos, evitando así posibles pérdidas económicas.

4

2. OBJETIVOS Realizar una revisión bibliográfica describiendo los factores que favorecen la presentación de la patología, así como su etiología, epidemiología, fisiopatogenia, manifestaciones clínicas, hallazgos de necropsia, diagnóstico y sus posibles diferenciales, tratamiento y medidas de control y prevención.

Presentar un caso clínico ocurrido en enero del 2009 en un establecimiento lechero ubicado en el partido de Olavarría, provincia de Buenos Aires.

5

3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Los iones nitrato (NO3) y nitrito (NO2) son aniones inorgánicos de origen natural que forman parte del ciclo del nitrógeno. En este ciclo, los desechos que contienen nitrógeno orgánico se descomponen en el suelo o el agua, por acción de los microorganismos, para formar amoníaco en primera instancia. Posteriormente, éste se oxida para formar iones nitrito y éstos, a su vez, para dar nitratos. Los organismos superiores, incluyendo al hombre, no pueden aprovechar directamente al nitrógeno del aire, que es esencial para la vida, y requieren de la intervención de los microorganismos fijadores de nitrógeno, que lo pueden captar de la atmosfera y combinarlo enzimáticamente, para formar compuestos orgánicos (Albert L.; Nitratos y nitritos). En los suelos, los fertilizantes y vertidos residuales conteniendo nitrógeno orgánico son descompuestos para dar en un primer paso amonio (NH4), que a continuación es oxidado a nitrito y a nitrato. Parte de este nitrato es absorbido por las  plantas, que lo emplean en la síntesis de proteínas vegetales, pudiendo el resto pasar a las aguas subterráneas (Ruiz Ruiz et. al ; 2006).

Figura 1. Esquema general del ciclo del N en agroecosistemas (fuente: J. Hassell, Agrotain, USA)

6

En general, los nitratos (sales de ácido nítrico, HNO3) son muy solubles en agua debido a la polaridad del ión; la estructura de este es plana y de alta estabilidad, con el nitrógeno en el centro y los oxígenos en las esquinas de un triángulo equilátero y, en ella, cada uno de los enlaces N-O es un híbrido de un enlace sencillo y uno doble. Esta es la forma del nitrógeno más estable termodinámicamente es presencia de oxigeno, por lo que, en los sistemas terrestres y acuáticos, los materiales nitrogenados tienden a transformarse en nitratos. Los nitritos (sales del ácido nitroso, HNO2) son solubles en agua y, por lo general, más estables que el ácido del que provienen. Se forman naturalmente a partir de los nitratos, ya sea por oxidación bacteriana incompleta del nitrógeno en los sistemas terrestres y acuáticos o por reducción bacteriana. El ión nitrito es menos estable que el nitrato, es muy reactivo y puede actuar como agente oxidante y reductor, por lo que solo se encuentra en cantidades apreciables en condiciones de baja oxigenación. Esta es la causa de que los nitritos se transformen rápidamente para dar nitratos, y de que, en general, estos últimos predominen en las aguas, tanto en las superficiales como en las subterráneas, así como también en el ambiente. El uso excesivo de fertilizantes nitrogenados, incluyendo el amoníaco, así como la contaminación causada por la acumulación de excretas humanas y animales pueden contribuir a elevar la concentración de nitratos en el agua. Generalmente los nitratos son solubles y no se adsorben a los componentes del suelo, por lo que son movilizados con facilidad por las aguas superficiales y subterráneas. Las fuentes de nitrato para los animales son: pastos, henos, ensilados, agua de  bebida, aceites lubricantes, fertilizantes, etc. Las fuentes de nitrito son mucho menos comunes que las de nitrato, por otra parte las plantas raramente contienen nitrito. En los henos con demasiada humedad que se calientan ocurre conversión de nitrato a nitrito,  pero tras un período prolongado este es reducido a amoníaco (NH3) parte del cual se evapora (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). En los animales rumiantes las enzimas microbianas convierten el nitrato ingerido a nitrito en el rumen. El nitrito es reducido a amoníaco que se incorpora al conjunto de nitrógeno ruminal y puede ser utilizado por las bacterias para la síntesis de proteína microbiana (Jubb, Kennedy, & Palmer, 2006; Merck, 2000; Ramesh, 2007; Radostits &, Blood, 2002). Las tasas de detoxificación de NO3 y NO2 aumentan a medida que la 7

 población ruminal se adapta a dietas que contengan altas concentraciones de NO3 (Anderson et. al.; 1998). Diferentes métodos son los utilizados por los laboratorios para determinar la concentración de NO3 en los alimentos; haciendo necesario valerse de una guía que correlacione las diferentes unidades con el fin de unificar conceptos (cuadro 1). Cuadro 1. Factores de conversión para nitratos y nitritos

Conversiones: Un 1% de N-NO3 equivale a 4.4% de Nitrato, a 7.2% de Nitrato Potásico y a un 6.07% de Nitrato sódico. Para convertir NO3 a N-NO3 hay que dividir por 4.4 Una parte por millón (ppm) equivale a un miligramo por litro 10 ppm equivalen a un 0.001%

2.1. Factores que determinan la acumulación de nitrato en las plantas pl antas Bajo condiciones normales de crecimiento las plantas absorben nitratos del suelo y lo convierten en proteínas. Algunos de los factores que influyen en la acumulación de nitratos en las plantas, como se mencionó anteriormente, son el stress, las aplicaciones de nitrógeno en el suelo y las especies vegetales. Cualquier stress que afecte al normal crecimiento de la planta puede también incrementar la concentración de nitratos, siendo la causa más común de la acumulación la sequía. Los nitratos son tomados a partir de las raíces, reducidos y depositados en las plantas como proteínas. Durante la sequía, las 8

 plantas absorben absor ben nitratos a partir del suelo, pero p ero no son s on capaces de d e convertir los nitratos a proteína vegetal con su consecuente acumulación (Andrae, 2002) Varios son los factores que determinan una acumulación de NO3 en las plantas. Para un mejor entendimiento es preciso hacer una división de ellos, agrupándolos según su característica principal en factores inherentes a la planta, factores ambientales, factores de manejo y, por último, factores relacionados al animal. .

2.1.1. Factores inherentes a la planta: 2.1.1.1. Especie vegetal: algunos vegetales poseen mayor capacidad que otros  para absorber abso rber y acumular nitratos en sus tejidos, como ejemplo se s e puede citar el “cardo asnal” (Sylibum (Sylibum marianum ) ,  , “quinoa” (Chenophodium (Chenophodium album ) y “yuyo colorado” ( Amaranthus  Amaranthus quitensis). En otras especies la absorción de nitratos es

normal, pero pueden acumularse en el tejido vegetal bajo ciertas situaciones ambientales y de manejo que impiden la utilización por la planta. Las gramíneas y los cereales son claros ejemplos de este tipo de especie. Por último podemos citar a las leguminosas como aquellas especies vegetales que absorben nitratos del suelo para su metabolismo, pero parte de los mismos en los nódulos de las raíces por acción de enzimas son transformados en ureidos (compuesto nitrogenado) antes de pasar a la parte aérea de la planta, siendo por lo tanto menos problemáticas que las gramíneas. Con respecto a estas últimas, las gramíneas de invierno acumulan más nitrato que las de primavera-verano (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007).

2.1.1.2. Estadio fenológico: Los NO3 disminuyen a medida que las plantas avanzan en su estado fenológico, así es de esperar mayores niveles en plantas  jóvenes en comparación con plantas maduras. Sin embargo emba rgo esto no significa signific a que no contengan cantidades suficientes como para no causar la intoxicación si las condiciones del suelo o ambientales son favorables para la acumulación (Stoltenow & Lardy, 2008; Oliveira Neto et. al , 2009).

2.1.1.3. Parte de la planta: Las partes de las plantas cercanas al suelo (como ser el tallo) contienen los mayores niveles de NO3. Las hojas contienen menor 9

cantidad aún que los tallos, y las semillas y flores tienen poca o nula cantidad. La mayor concentración de NO3 se ubica en el tercio inferior de la planta (Stoltenow & Lardy, 2008; Perusia & Rodriguez Armesto, 2004; Vough et. al .; .; 2006). En el maíz ( Zea  Zea maydis) la mayor cantidad de nitratos- nitritos se concentra alrededor de los primeros 20 cm del tallo. En otras especies como la “quínoa” los nitratos se concentran a lo la rgo de todo el tallo. Esto se debe a que

esta especie presenta la enzima nitrato reductasa en las hojas.

2.1.1.4. Enfermedades de las plantas: las enfermedades de las plantas pueden ocasionar acumulo de nitrato por interrupción del crecimiento (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007)

2.1.2. Factores ambientales: 2.1.2.1. Tiempo atmosférico: el nitrato puede acumularse en las plantas durante los períodos de tiempo cálido y seco pero es necesaria cierta humedad a nivel de las raíces para que ocurra absorción, por ello, irónicamente la acumulación de nitrato es mayor durante períodos de sequía moderada. Las plantas que sobreviven a la sequía muestran elevados contenidos en nitrato durante varios días posteriores a las primeras lluvias. Por ello, el aprovechamiento del forraje debe retrasarse de 3 a 14 días después de la última lluvia. Las bajas temperaturas favorecen la acumulación de nitrato al reducir la actividad de las enzimas responsables de su conversión a proteína. Las heladas pueden producir acumulación de nitrato por destrucción del área foliar que limita la actividad fotosintética y por tanto la conversión de nitrato a proteína vegetal, con el consiguiente acumulo (Merck , 2000; Radostits & Blood, Blood, 2002; Ramesh, 2007). La sequía de por sí no es la causa de que aumenten los niveles de NO3 en la  planta. Debe haber un poco de húmedad en el suelo para que la planta pueda absorber y acumular los NO3. Si la mayoria del NO3 disponible se encuentra en la superficie seca del suelo una poca cantidad será la que se absorberá por las raíces (Stoltenow & Lardy, 2008; Vough et. al., 2006). Heladas, granizo y bajas temperaturas interfieren con el normal desarrollo de las  plantas y por po r ende en la acumulación de NO3. Las heladas y el granizo pueden 10

dañar, reducir o destruir el área foliar, lo que conlleva a una menor capacidad fotosintética por parte de la planta, por lo tanto los NO3 se absorberán pero no serán convertidos a proteína vegetal acumulandose como tales en el tallo (Stoltenow & Lardy, 2008; Vough et. al., 2006).

2.1.2.2. Luminosidad: la utilización del nitrato por las plantas está íntimamente ligada a la fotosíntesis. La luz provee la energía para ambos procesos. Las  plantas que han estado sometidas durante varios días a una iluminación deficiente (p.ej. tras un período de cielos nubosos) contendrán mayores niveles de nitrato (Teglia, et. al., 1988). Igualmente, a primera hora de la mañana las  plantas tienen más nitrato nitrat o que al mediodía (Teglia et. al ., ., 1988).

2.1.2.3. Temperatura: La mayoría de las plantas necesitan temperaturas superiores a los 13ºC para un activo crecimiento y fotosintésis (Stoltenow & Lardy, 2008), aunque por el otro lado las temperaturas excesivamente altas  provocan una disminución de la actividad nitrato-reductasa nitrato-redu ctasa vegetal con la consecuente acumulación de NO3.

2.1.3. Factores de Manejo: 2.1.3.1. Herbicidas: la aplicación de herbicidas interrumpe el normal crecimiento de las plantas y puede ocasionar el aumento temporal del contenido en nitrato. Algunos herbicidas como el

2,4 D (ácido diclorofenoxiacético) diclorofenoxiacéti co) tiene la

 particularidad de modificar modi ficar el metabolismo vegetal ve getal favoreciendo la concentración de de  NO3 (Perusia & Rodriguez Armesto; 2004; 200 4; Radostits Rado stits & Blood, 2002); también está es tá reportado que ocasiona un cambio en la palatabilidad de las malezas, lo que genera que los animales que un principio rechazaban el consumo de la planta luego de la  pulverización la seleccionen selec cionen voluntariamente (Kingsbury, 1964). 1964) .

2.1.3.2 Fertilización nitrogenada: Las fertilizaciones nitrogenadas también  pueden incrementar la concentración de nitratos en las plantas. Altas tasas de nitrógeno pueden sobrepasar la habilidad de las plantas para convertir los nitratos a  proteínas. En condiciones normales de crecimiento, los niveles de nitrato se 11

encuentran elevados por una a dos semanas después de la fertilización. Sin embargo, las plantas que sufrieron stress hídrico o fueron fertilizadas con fertilizantes nitrogenados, pueden presentar concentraciones de nitratos peligrosas hasta que las  plantas maduren (Andrae, 2002; Case, 1957; Martinez Marín & Sánchez Sánch ez Cárdenas, 2007; Mosca et. al.; 2006).

2.1.3.3. Cultivo antecesor: cuando el cultivo antecesor es una leguminosa también es de esperarse mayores niveles de nitrógeno en el suelo, ya que estas tienen la característica de fijar el nitrógeno.

2.1.3.4. Características del suelo: suelos ácidos, así como también la falta de determinados microelementos (molibdeno, cobre, hierro, azufre, magnesio, manganeso) que participan en los sistemas enzimáticos del metabolismo vegetal  pueden provocar la acumulación de nitratos (Perusia & Rodriguez Ro driguez Armesto; 2004). El exceso de potasio y la falta de fósforo se han asociado con la acumulación de nitrato en las plantas (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007; Perusia & Rodriguez Armesto; 2004). 2.1.3.5. Método de aprovechamiento del cultivo: los forrajes verdes ricos en nitrato que son amontonados y se calientan poco antes de su aprovechamiento son muy peligrosos porque el nitrato que contienen es convertido a nitrito aumentando su toxicidad en 10 veces. La La confección de reservas forrajeras (henos y silajes) reduce fuertemente la capacidad de selección por parte de los animales, además de que la baja palatabilidad de las plantas toxicas se ve camuflada por los demás constituyentes de heno o silo (Oliveira Cruz et. al ., ., 2001). Por otra parte el ensilado de materia vegetal con altos niveles de NO3 produce una reducción de los mismos de por lo menos un 30%, esto es debido a la fermentación anaeróbica por parte de las bacterias presentes en el silo (Perusia & Rodriguez Armesto; 2004), pero los  jugos que se liberan de los silos son ricos en NO3, pudiendo pudiend o llegar a ser tóxicos. tóxicos . La reducción genera dióxido de nitrógeno, el cual es un gas de color amarillento y olor  picante; éste es neumotóxico siendo el responsable de la enfermedad conocida en humanos con “ silo-   filler´s disease”  (Kingsbury, 1964). Los forrajes desecados

confeccionados con material vegetal rico en NO3 pueden contener una concentración casi igual que cuando se elaboró. Los henos pueden liberar el 80% de 12

su contenido en nitrato al fluido ruminal en menos de 20 minutos debido a que las células vegetales ya están rotas. A igual contenido en nitrato, el pasto consumido en  pie es menos peligroso que el heno hen o porque porq ue su consumo es más lento y la liberación del contenido celular vegetal, y por tanto del nitrato, al medio ruminal es más lenta (Geurink et. al., 1979). Los rastrojos cobran importancia ya que en ellos es el tercio inferior del tallo el que queda disponible para los animales, siendo esta parte de la planta la que mayor cantidad de NO3 concentra. 2.1.3.6. Nitrógeno edáfico: La cantidad de nitrato en la planta se encuentra  positivamente correlacionada con el contenido de nitrógeno en el suelo (Mosca et. .; 2006). La intoxicación tiende a ser más frecuente cuando las plantas vegetan en al .; suelos ricos en materia orgánica o fertilizados con nitrógeno. 2.1.3.7. Humedad del suelo: es uno de los factores que afectan la velocidad de mineralización. La mineralización llega, prácticamente, a anularse cuando el contenido hídrico del suelo se aproxima al punto de marchitamiento de la planta, reanudándose casi inmediatamente cuando el suelo recupera la humedad. La velocidad de mineralización es máxima luego de la rehumectación del suelo, disminuyendo progresivamente a medida que el suelo pierde humedad (Ramesh, 2007).

2.1.4. Factores relacionados al animal: 2.1.4.1. Velocidad de ingestión: los animales hambrientos son más susceptibles a la intoxicación por nitratos/nitritos. Esto se debe a que la velocidad de consumo

es

mayor,

en

consecuencia

aumenta

la

concentración

de

nitratos/nitritos en rumen (Geurink et. al.; 1979). 2.1.4.2. Exposición previa: los animales pueden adaptarse al consumo de dietas con alta concentraciones de nitratos. Esta adaptación permite que los animales desarrollen y adapten su flora ruminal. Se ha observado que luego de una buena adaptación los bovinos pueden recibir hasta el 8% de nitrato potásico en materia seca. Hay que tener presente que si se suspende las dietas con alto contenido de nitratos por algunos días y luego se suministra nuevamente alimento con alto contenido de nitratos los animales pierden la adaptación lograda, tornándose 13

susceptibles nuevamente a la intoxicación. 2.1.4.3. Dietas bajas en concentrados: Los concentrados proporcionan concentrados proporcionan energía a las bacterias para que puedan reducir los nitritos a amoníaco y puedan sintetizar  proteínas. 2.1.4.4. Inclusión de ionóforos: facilita la conversión de nitratos a nitritos en el rumen, aumentando el riesgo de intoxicación en los animales. 2.1.4.5. Estado de los animales: Los animales desnutridos y anémicos son más sensibles, ya que al tener menor hemoglobina disponible la saturación ocurrirá más rápidamente.

Considerando todos los sucesos que pueden originar la acumulación de estos metabolitos se puede deducir que los vegetales que pueden contener NO3 son, en su mayoría, todos tóxicos ocasionales, que como se explico anteriormente, bajo determinadas circunstancias pueden acumularlos en cantidades excesivas. Dentro de los vegetales cultivables podemos citar a la avena, cebada, trigo, sorgos, sudan y el maíz, especialmente en lo que a híbridos de rápido crecimiento respecta; entre las malezas que podemos citar como acumuladoras de NO3 encontramos a la roseta (Tribulus terrestris), el cardo asnal (Sylibum marianum ), el girasolillo (Verbesina encelioides), el Yuyo colorado ( Amaranthus  Amaranthus quitensis ) y la Quinoa ( Chenopodium album), entre otros (Perusia & Rodriguez Armesto; 2004).

En determinadas circunstancias puede ocurrir una utilización apreciable del nitrógeno aportado por el consumo de nitrato. Esto se traduce en que los resultados  productivos son mejores, por ejemplo se ha comprobado que en raciones de vacas de leche deficientes en nitrógeno soluble pero que aportan suficiente cantidad de carbohidratos realmente disponibles en rumen, el consumo de nitrato aumenta el aporte de proteína microbiana al animal mejorando la producción de leche y la tasa proteica (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). Sin embargo, a pesar de aumentar la tasa acético/propiónico no se ha observado aumento del porcentaje graso de la leche, como sería lógico de esperar (Farra & Satter, 1971).

14

2.2 Contaminación de nitrato en el agua de bebida El nitrato puede alcanzar concentraciones peligrosas en manantiales y pozos que recojan agua infiltrada desde campos muy abonados con estiércoles o fertilizantes artificiales, o contaminados con residuos industriales o agrícolas (Case, 1957; Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). Los pozos superficiales son más frecuentemente contaminados que los muy  profundos. En el agua de bebida puede encontrarse nitrato en cantidades variables. Si además existe contaminación microbiana, la actividad nitrorreductora se manifiesta en la presencia de cantidades apreciables de nitrito (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). La concentración de nitrato es generalmente mayor tras un período de lluvias y  puede reducirse reduci rse sustancialmente sustanci almente tras un período prolongado de sequía, lo que puede p uede dar lugar a una falsa sensación de seguridad por parte de los propietarios. Valores mayores a las 1500 ppm de NO3 se consideran peligrosas (Perusia & Rodriguez Armesto; 2004). Debe tenerse mucha cautela con el agua que se suministra a los animales cuando se inician las lluvias o cuando se practican riegos intensos en la zona, especialmente cuando los pozos tengan un historial de contaminación o sean susceptibles de recoger aguas contaminadas. Determinadas especies de algas que pueden crecer en los depósitos de agua acumulan cantidades elevadas de nitrato. La ingestión de nitrato con el agua de  bebida es potencialmente potencial mente más tóxica que la l a proveniente de los lo s forrajes (20 a 80% mayor ma yor riesgo) debido probablemente a una mayor disponibilidad del nitrato para las enzimas  bacterianas (Martinez Marín & Sánchez Sánch ez Cárdenas, 2007). Los valores val ores de NO3 en agua de bebida se suman a los presentes en otras fuentes (forrajes, reservas forrajeras) por lo que bajos valores en el agua no descartan el hecho de que se presente la intoxicación.

2.3 Tolerancia y toxicidad por consumo de nitrato

15

La tolerancia del animal al nitrato ingerido depende de la capacidad que tenga el rumen para poder utilizar el nitrógeno y de la adaptación de los sistemas fisiológicos afectados. Los factores que determinan la tolerancia son: Ritmo de ingestión de nitrato, es decir, cantidad contenida en el alimento o agua y la velocidad a la que es consumido, que a su vez dependerá del acceso a la comida y al agua (limitado o a libre disposición). Velocidad de digestión del alimento y consecuente liberación del nitrato  presente en el contenido celular vegetal al medio ruminal. Los forrajes verdes liberan su contenido celular más lentamente que los forrajes conservados. El nitrato presente en el agua está inmediatamente disponible para ser reducido. Tasa de conversión del nitrito a amoníaco en el rumen, dependiente del poder reductor existente, es decir, de la cantidad de carbohidratos fácilmente degradables ingeridos diariamente. Cantidad de nitrato arrastrado con la fase líquida ruminal hacia tramos  posteriores del tubo tub o digestivo digesti vo que a su vez es función del nivel de alimentación. alimentaci ón. Este fenómeno reduce la cantidad de nitrato disponible para su reducción por las  bacterias ruminales. Adaptación

fisiológica

a

raciones

con

elevado

contenido

en

nitrato,

 principalmente por p or proliferación proliferació n de la flora ruminal nitrorreductora y adaptación del

sistema

vascular

con

incremento

del

volumen

sanguíneo

y

la

hemoglobinemia por mayor eritropoyesis (Jainudeen et. al .; .; 1964).

2.4 Toxicocinética La acción de la flora ruminal reduce los NO3 en NO2 los cuales son normalmente convertidos en amoniaco para posteriormente ser usados por los microorganismos, los nitritos se absorben a la circulación sanguínea una vez que la capacidad de la flora ruminal para sintetizar amonio es superada. Los nitratos también son absorbidos a la circulación pero son menos tóxicos (Ramesh, 2007).

2.4.1. Absorción La tasa de absorción de nitritos/nitratos varía entre especies, siendo relativamente alta en humanos y ratas pero en menor cuantía en rumiantes. Tienen una 16

relativamente buena absorción a nivel del estomago e intestino superior/rumen. Por ejemplo, en humanos, si se administra nitrito de sodio por vía oral, aproximadamente el 90-95 % es absorbido a través del tracto gastrointestinal. Cuando se ingiere nitratos se  pueden advertir aumentos en plasma, en promedio, de 25 veces los normales a los 10 minutos pos ingestión. También ha sido estimado en los humanos que aproximadamente el 25% de los nitratos que son ingeridos son excretados en la saliva (Bartholomew & Hill, 1984 citado por EFSA, 2009). En los caninos, grandes cantidades de nitratos son secretadas por la saliva y bilis (Fritsch et al ., ., 1985 citado por EFSA, 2009). Sin embargo, en las ratas los nitratos son principalmente secretados hacia los fluidos gástricos e intestinales gracias a la circulación entero-sistemática (EFSA, 2009). Los no rumiantes, como los equinos y porcinos, convierten los nitratos a nitritos en cercanías a la última porción del intestino con una muy poca absorción de nitritos (Yaremcio, 1991 citado por EFSA, 2009). En rumiantes, solo el 10-20 % de los nitritos y nitratos presentes en el rumen pasan a la circulación sanguínea como nitritos, mientras que el resto es metabolizado a amonio por los microorganismos ruminales. Este amonio es utilizado por la microflora ruminal ó es eliminado como gases mediante el eructo, siendo el resto

absorbido a la circulación sanguínea en cantidades considerables

(Lewis, 1951; Wang et al., 1961; Winter, 1962; citados por EFSA, 2009). Incluso, el nitrato absorbido, puede ser reciclado al rumen nuevamente a través de la saliva. Las secreciones salivales, biliares, pancreáticas e intestinales también contribuyen a pool de nitratos presente en el organismo animal. Cuando altas concentraciones de nitratos son ingeridas, la conversión normal de nitratos a nitritos y su posterior transformación a amoníaco puede ser sobrecargada resultando en una excesiva absorción de nitritos con la consecuente formación de metahemoglobina. En la figura 2 se muestra el reciclado de los NO3 en el rumiante.

17

Saliva

•

Nitrato

Rumen •

Nitrato

•

Nitrito

•

Amoniaco

Sangre •

Nitrato

•

Hemoglobina

•

Metahemoglobina

•

Amoniaco

Riñones Orina

•

Urea

Figura 2. Reciclado de los NO3 en el rumiante

Para el correcto aprovechamiento de cualquier fuente de nitrógeno en rumen las  bacterias requieren energía en forma de adenosin-trifosfato adenosin-tr ifosfato (ATP), que q ue obtienen por la fermentación de la materia orgánica ingerida por el rumiante, principalmente carbohidratos (celulosa, hemicelulosa, azucares, almidones y pectinas).

2.4.2. Distribución Una vez absorbido, el nitrito es rápidamente distribuido en el plasma uniéndose rápidamente a los grupos hemo de los glóbulos rojos. Se han encontrado que existen diferencias interespecies en el volumen de distribución de los nitritos, por ejemplo en  perros, ovinos y pony se han encontrado

valores de 1624, 278 y 192 ml/kg PV,

respectivamente después de la administración intravenosa de 20 mg/Kg PV de NaNO2 (Schneider and Yeary, 1975).

2.4.3. Metabolismo Cuando ocurre un excesivo incremento de los nitritos puede que estos reaccionen con la ferroso deoxyhemoglobina generando metahemoglobina y oxido nítrico, así como también con la hierro-nitrosil-hemoglobina lo que lleva a una metahemoglobinemia en animales y humanos (Schneider & Yeary, 1975). En adición, 18

es necesaria una reacción autocatalítica autocatalíti ca para oxidar la hierro-nitrosinil-hemoglobina hierro-nitrosinil-hemoglobi na y liberar nitrógeno monóxido (Gladwin et al ., ., 2009). En el caso de los humanos, perros y cerdos jóvenes, los nitratos se concentran en la saliva, y las bacterias presentes en la  parte posterior pos terior de d e la lengua reducen aproximadamente ap roximadamente el 20 % a nitritos (EFSA, 2009). Los nitratos también son absorbidos a la circulación sanguínea pero son mucho menos tóxicos que los nitritos (Ramesh, 2007; Wang et. al. 1961). Los no rumiantes convierten los nitratos a nitritos al final del intestino, reduciéndose la absorción de estos a la sangre y por lo tanto los riesgos de intoxicación. Sin embargo estas especies son altamente susceptibles a la ingestión preformada de nitritos, ya que no pueden convertir los nitritos a amoniaco. En los rumiantes los nitratos son reducidos en los preestomagos gracias a la actividad nitrato-reductasa de los microorganismos (Wang et. al., 1961). Sin embargo dietas con altas concentraciones de nitratos (mayores a 1,5% KNO₃  en base materia seca) pueden sobrepasar

la actividad de los microorganismos, con el consecuente

aumento de los nitritos a nivel ruminal, los cuales pasan a la circulación sanguínea uniéndose a la hemoglobina formando metahemoglobina. Los nitritos son tóxicos para las bacterias celulolíticas lo que conlleva a una menor digestibilidad de la fibra, disminución del apetito y, como es de esperar, de la producción de leche (EFSA, 2009). Wang et. al.  (1961) observaron la rápida conversión de los NO3 a NO2 y amoníaco

existente a nivel ruminal posteriores a la administración intraruminal de

KNO3.

19

Figura 3. Reducción de NO3 intraruminal (Wang et. al., 1961)

El gráfico anterior muestra la rápida desaparición de nitrato añadido directamente en el rumen, esto va acompañado por la aparición de una concentración máxima de amoniaco y nitrito dentro de las 3 horas pos administración, esto coincide con lo visto por Jainudeen et. al . (1964). Según los autores, a ese momento, el 14% de los NO3 añadidos se habían convertido en NO2. Se observa también que la máxima conversión de NO3 a NO2 coincide con la máxima formación de metahemoglobina en sangre, indicando esto la rápida absorción existente; también observaron que los animales responden a este fenómeno con un incremento de los eritrocitos circulantes.

20

Figura 4. Relación entre la reducción de NO3 intraruminal y la formación de metahemoglobina (Wang et. al., 1961)

Estos datos apoyan la idea de que la mayor parte de los nitritos (y por ende también del amoníaco y los nitratos) es absorbida directamente desde el rumen a la sangre más que de las secciones inferiores del tracto digestivo. Además, pudieron observar que las concentraciones de nitratos persistieron en la sangre (Fig. 5) más allá del tiempo en que ya había ocurrido una disminución  precipitada en el porcentaje de metahemoglobina y en la concentración de NO2 en la sangre. Este hecho podría explicar la poca toxicidad de los NO3 en la corriente sanguínea, lo que apoyaría aún más el hecho de que la toxicidad es debida a la formación primaria de nitritos a nivel ruminal y no a la formación de nitritos a nivel sanguíneo.

21

Figura 5. Relación entre el % de metahemoglobina en sangre y las fracciones nitrogenadas plasmáticas (Wang et. al., 1961)

Con respecto a la vida media de los nitratos se ha estimado que en el ganado adulto es de 9 hs, y en los fetos más de 24 hs (Johnson et al ., ., 1992 citado por Ramesh, 2007). La vida media de los nitratos y nitritos en la sangre de ovejas es de 4.2 y 0.5 hs respectivamente (Schneider and Yeary, 1975).

2.4.4. Excreción En el hígado, los nitratos se convierten rápidamente en metabolitos desnitrogenados y nitritos inorgánicos, los cuales son excretados con la orina. Así, entre el 60 y el 70 % de la dosis de nitratos ingerida se excreta con la orina durante las  primeras 24 hs. Cerca Cer ca del d el 25% se excreta en la saliva, s aliva, a través trav és de d e un sistema activo de transporte sanguíneo del nitrato (Albert L.; Nitratos y nitritos). En humanos y en bovinos se ha demostrado que parte del nitrato se puede excretar a través de la leche, pero no en cantidades que puedan a llegar a considerarse de importancia patológica.

22

2.5 Etiología El principio tóxico presente en las plantas en crecimiento es el nitrato (generalmente el nitrato potásico) el cual puede ingerirse en cantidades suficientes como  para causar gastroenteritis. El nitrato puede reducirse a nitrito en la planta antes de su ingestión, lo que ocurre en las pilas de pajas de avena (sobre todo si esta está húmeda y caliente), en el heno expuesto al sol ó en el forraje húmedo. La especie animal más susceptible son los cerdos (es condición sine qua non  que ingieran los nitritos preformados), luego siguen los bovinos, ovinos y por último los equinos (Radostits & Blood, 2002). La mayor susceptibilidad de los bovinos con respecto a los ovinos pareciera ser a causa de la mayor capacidad de los primeros para transformar los nitratos a nitritos ó a la mayor capacidad de los ovinos de transformar los nitritos en amoníaco. Las fuentes más comunes de nitratos para los animales domésticos incluyen cereales, ciertas plantas y el agua. La paja de avena puede contener de 3 a 7 % de nitrato. También poseen, a veces, cantidades tóxicas las avenas verdes inmaduras, cebada, trigo, centeno, pasto Sudán, Maíz y el sorgo. Hay plantas específicas que  pueden producir esta intoxicación como ser el cardo asnal (Sylibum marianum ) entre otras. En la siguiente planta se citan algunas de las plantas con capacidad de acumular  NO3 (tabla 1).

23

Tabla 1. Plantas acumuladoras de nitratos

Plantas acumuladoras de NO3 • • • • • • • • • • • • • • • •

 Amaranthus spp - Yu Yuyo yo colorado  Apium graveolens graveolens - Apio  Avena sativa - Avena Beta vulgaris - Remolacha azucarera Brassica spp - Nabo Chenopodium spp - Quinoa Cucurbita maxima - Zapallito Datura spp - Chamico Glycine max - Soja Helianthus annus - Girasol Kocchia scoparia - Morenita Sylibum marianum - Cardo asnal Shorgum spp - Sorgo Triticum aestivum - Trigo  Zea mays mays - Maiz Secale cereale - Centeno

Adaptado de Radostits, Gay, Blood, & Hinchcliff, 2002

Ante condiciones de sequía, plantas que normalmente son inocuas para el ganado doméstico, pueden convertirse en potencialmente peligrosas. Con estas condiciones se acumulan grandes cantidades de nitratos en el suelo, los cuales son absorbidos en cuantiosas cantidades cuando aparecen las primeras lluvias. En bovinos la dosis letal mínima de nitrito es de 88-110 mg/Kg PV (alrededor de 0.6 gr de nitrato potásico/Kg PV), en ovinos de 40-50 mg/Kg PV y en cerdos de 88 mg/Kg PV; con respecto a los nitratos la bibliografía disiente mucho en una dosis tóxica única, pero la mayor parte de los autores concuerda en que se encontraría entre 300-600 mg/kg PV. La administración diaria de 0.15 gr de nitrato potásico causa abortos en los  bovinos después de 3 a 13 dosis, no así en los lo s ovinos. Con respecto a estos últimos se ha visto que consumiendo aguas que contengan concentraciones de 1000 mg de nitrógeno de nitrato/lt (ppm), se genera una importante metahemoglobinemia, pero sin signos clínicos manifiestos. Las plantas para ser inocuas deben tener menos del 1.5 % de nitrato potásico; recomendándose menos del 0.6 % de la dieta total (Radostits & Blood, 2002).

24

Los nitratos de por sí no son muy tóxicos, pero lo nitritos a los cuales son convertidos sí lo son. En los rumiantes como el bovino, la oveja y las cabras, la conversión es llevada a cabo por las bacterias ruminales. Posteriormente, los nitratos, son transformados a amoniaco. Luego que un animal ingiere alimentos con altos níveles de nitratos, el amoniaco ruminal se incrementa significativamente (Kemp et. al. 1977). La reducción de nitratos a nitritos ocurre rápidamente en el rumen (Wang et. al., 1961), mientras que la detoxificación de los nitritos es un proceso más lento. El desarrollo inicial de la intoxicación ocurre cuando los niveles de nitritos en el rumen exceden la capacidad de los microorganismos para transformarlos en amoniaco. Los nitratos en la circulación sanguínea no representan un problema inicialmente (Wang et. al.,  1961), pero sí cuando ocurre el reciclado a por la saliva o las secreciones

gastrointestinales. Este nitrato reciclado puede ser reabsorbido nuevamente pero esta vez en forma de nitritos. Por otra parte, los monogástricos como los equinos y porcinos sufren la conversión nitrato-nitrito en la finalización de intestino; esta diferencia es la que en estas especies la intoxicación no sea de tanta frecuencia comparada con los rumiantes. La tasa de conversión de hemoglobina a metahemoglobina es directamente afectada  por la transferencia de nitritos desde el rumen a la circulación sanguínea, la cual está influenciada por: La tasa de ingestión de nitratos (la cantidad presente en la comida y que tan rápido es consumida) La tasa de digestión del alimento y la subsecuente trasformación de nitritos. La tasa de conversión de nitritos a amoniaco en el rumen, y por último La salida de los nitritos a la circulación sanguínea Estos factores influyen en la toxicidad intrínseca de cada animal, ya que cada animal como ser individual tiene un grado de tolerancia diferente con respecto a otros de su misma especie. Esta variabilidad podría hacer pensar que un solo valor de referencia no sería lo más adecuado. La liberación de los contenidos de las células vegetales depende de la digestibilidad que posea ese alimento, la interferencia en la reacción nitrato-amoniaco y del pH del rumen. Si alguna de las vías en la reducción de nitratos a nitritos y de estos a amoniaco 25

es bloqueada o está trabajando a su máxima capacidad, algunos de los sustratos se acumularán; lo que llevará a una mayor absorción de nitritos hacia la circulación. Las máximas reducciones de nitratos ocurren cuando el pH del rumen es de 6.5 y la reducción de nitritos es máxima con un pH de 5.6. Por esto es que cuando el pH es favorable para los nitratos, los nitritos aparecen rápidamente (Geurink et. al ., ., 1979).

2.6 Epidemiologia Como es sabido una vasta área del país, sufrió durante la primavera 2008,  prolongándose hasta febrero de 2009, una severa sequía que afectó la productividad p roductividad de los distintos recursos forrajeros utilizados en la alimentación de los rodeos de carne y leche. Las características climáticas de sequía registradas para el mencionado período, están descriptas como uno de los principales factores que predisponen a la acumulación de nitratos en las especies vegetales. La temperatura a nivel superficie de suelo sufrió importantes incrementos en el período noviembre 2008 –  febrero   febrero 2009 respecto a años anteriores, momento de siembra por ejemplo de los sorgos. Dichos aumentos pudieron determinarse a través de imágenes satelitales como se aprecian en la Figura 6A y 6B. En las imágenes, el color verde indica menores temperaturas que el color amarillo y éste a su vez, menores que la gama del marrón. Por ejemplo, a mediados de noviembre de 2008, la temperatura en la superficie del suelo para la zona de cría de Olavarría1 (Pourtalé, Muñoz, Rocha, Mapis e Iturregui) alcanzó los 35,8ºC (Figura 6B). Esto representa casi 8ºC más que el promedio de mediados de noviembre para el período 2000-2007 cuyo valor fue de 27,9ºC (Figura 6A).

1

Se hace referencia a esta zona y al cultivo de sorgo ya que corresponde a la zona y verdeo de verano del caso clínico.

26

Figura 6.- Temperatura de superficie de suelo a mediados de noviembre en zona ganadera del Partido de Olavarría. 6A: promedio noviembre 2000-2007. 6B: 15 de noviembre de 2008.Imágenes generadas por Ing. Agr. Pablo Vázquez, INTA EEA Cuenca del Salado .

Asimismo, durante mediados de enero de 2009 se registraron temperaturas de suelo para la misma zona de entre 48 y 55ºC como se puede ver en la Figura 7. Las altas temperaturas ambientales, la sequedad del suelo y la presencia de suelo desnudo  producto de la degradación de la vegetación (campos naturales y pasturas) serían las responsables del aumento de la temperatura del suelo.

Figura 7. Temperatura de superficie de suelo registrada el 17 de enero de 2009 en la zona ganadera del Partido de Olavarría. Imagen generada por Ing. Agr. Pablo Vázquez  –  INTA   INTA EEA Cuenca del Salado.

27

La escasez de precipitaciones y las elevadas temperaturas en la superficie del suelo, probablemente hayan influido en el incremento de la concentración de nitratos en el suelo y de nitratos y cianuros en las especies vegetales. También, es probable que luego de ingresado el nitrógeno a plantas con escasas tasas de crecimiento, el metabolismo de dicho elemento haya sido extremadamente bajo por lo que haya sido acumulado en mayores cantidades y por mayor tiempo que en situaciones de mayores  precipitaciones.

2.7 Patogenia Los nitratos tienen acción caústica directa sobre la mucosa gastrointestinal generando

así

una

metahemoglobinemia

gastroenteritis. y

su

La

consecuente

absorción

de

hipoxia-anoxia

los

nitritos

anémica.

Su

causa acción

vasodilatadora puede contribuir a la aparición de una anoxia de tipo tisular por una insuficiencia circulatoria periférica, pero este efecto pierde importancia en comparación con la metahemoglobinemia reinante. Si se ingieren los nitritos preformados los efectos  pueden ocurrir rápidamente, pero cuando se produce la conversión en el rumen r umen a partir p artir de los nitratos transcurre un plazo de algunas horas. En bovinos y ovinos la metahemoglobinemia máxima aparece aproximadamente a las 4-5 hs pos ingestión de nitratos y en cerdos de 90 a 150 minutos después (Radostits & Blood, 2002). La muerte no ocurre hasta que se alcance cierto grado de metahemoglobina en sangre, en bovinos concentraciones de 9 gr de metahemoglobina/100 ml de sangre  producen la muerte, y en cerdos cuando de un 76 a 88 % de la hemoglobina se ha convertido en metahemoglobina (Radostits & Blood, 2002). El reciclado a rumen de nitrato procedente de la sangre, endógeno o absorbido en el tracto digestivo, puede agravar una excesiva ingestión del mismo en agua o pienso. La reducción química ruminal de gran cantidad de nitrato puede disminuir drásticamente (desde el 10% normal al 1%) la cantidad de ácido butírico disponible para la pared ruminal que lo utiliza como principal fuente de energía. Este fenómeno ocasiona éstasis ruminal con los trastornos fisiológicos que ello conlleva (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007).

28

Se ha demostrado que los nitritos tienen inferencia en el sistema inmune, Abuharfeil et. al   (2001) realizaron un trabajo el cual consistía en la administración de 25-100 mg de nitrito de sodio/kg dieta a ratones Balb/c durante 21 días observando una disminución dosis-dependiente en el porcentaje de linfocitos, concanavalina-A y en la  proliferación de linfocitos inducida por lipopolisacáridos; siendo todos estos cambios reversibles ante el cese del consumo de los nitritos. El nitrito, además del efecto metahemoglobinizante que posee, tiene un efecto vasodilatador periférico, provocando caída de la presión sanguínea y choque circulatorio. Ambos hechos ocasionarán hipoxia tisular tanto más grave esta cuanto mayor sea la concentración de nitrito en la sangre. La tasa de conversión de hemoglobina a metahemoglobina depende de la concentración de nitrito en la sangre. Si el nivel de metahemoglobina supera el 80% de la hemoglobina total, el animal muere  por hipoxia (Osweiler et. al , 1965). En la vaca, la ingestión prolongada de cantidades subletales

de nitrito no

 produce efecto significativo conocido alguno sobre la producción de d e leche y el status de vitamina A (Jainudeen et. al ., ., 1964; Jones et. al .; .; 1966; Radostits & Blood, 2002; Wallace et. al ., ., 1964; Weichenthal et. al ., ., 1963) pero sí una disminución en la ganancia de peso en animales encerrados a corral (Weichenthal et. al ., ., 1963); por contraparte Goodrich et. al   (1964) sí encontraron una significativa disminución en el deposito de vitamina A hepático en ovejas alimentadas con una dieta que contenia 3% de NaNO3 y Case (1957) reportó una disminución en la producción de leche en bovinos. Con respecto a estos dos últimos dichos, varios autores lo asocian mas a problemas de manejo (por ejemplo a una disminución del consumo) que a un efecto directo de los  NO3.

2.8 Manifestaciones Clínicas En animales intoxicados por nitratos aparece salivación, dolor abdominal, diarrea y vómitos, incluso en rumiantes. El signo principal es la disnea, con respiración rápida y jadeante, aunque también se describen como signos típicos temblor muscular, debilidad, marcha tambaleante, cianosis intensa seguida de palidez de mucosas, pulso débil, pequeño y rápido y temperaturas normales o hipotermia, los animales caen en 29

decúbito y presentan convulsiones clónicas terminales; vale aclarar que la muerte no se  produce hasta que un gran porcentaje de la hemoglobina disponible no se sature, este umbral se halla entre el 70-90%. Otros signos descriptos son la micción frecuente y el aborto. Los signos clínicos aparecen entre unas 4 a 6 hs pos ingestión de nitratos,  período necesario para que ocurra la conversión de nitratos a nitritos así como su absorción al torrente sanguíneo. Bajo algunas condiciones la signología no aparece hasta que hayan pasado de 5 días a 3 semanas de estar consumiendo el alimento con altas concentraciones (Merck, 200). La muerte suele ocurrir 12 o 24 hs después de la ingestión de la planta tóxica, aunque en la intoxicación aguda la duración del proceso  puede ser más corta, sin llegar lle gar a observarse los signos sign os clínicos. La insuficiencia circulatoria y cardiaca aguda, sin ningún otro signo asociado, es el síndrome observado con más frecuencia en los bovinos. La evolución de la intoxicación puede ser sobreaguda, aguda o crónica. 2.8.1. Hiperaguda: niveles de metahemoglobina mayores del 90%, los animales aparecen muertos sin síntomas, la necropsia revela sangre de color achocolatado e hiperemia en las mucosas (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). 2.8.2. Aguda: corresponde con niveles de metahemoglobina del 80-90%. Las mucosas aparecen cianóticas casi negras, la respiración es rápida, el pulso débil y rápido, existe debilidad y postración, a veces ocurre ceguera, ocurre expulsión de orina incolora cada  pocos minutos, la sangre tiene color achocolatado y coagula normalmente. Aunque  puede haber convulsiones terminales, lo normal es el coma. La muerte sobreviene por fallo cardiaco y circulatorio a las pocas horas de la ingestión (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). 2.8.3. Subaguda: concentración de metahemoglobina en torno al 50%, los síntomas son debidos al nitrato y al nitrito, ocurre salivación, lagrimeo, rechinar de dientes, dolor cólico abdominal y diarrea. También puede observarse debilidad, ataxia, temblor muscular, convulsiones, elevado ritmo cardiaco y respiración dificultosa. Pueden ocurrir abortos algunos días (de 2 a 21 días) después de la recuperación de los animales debido a la muerte fetal por hipoxia. Las hembras gestantes a término paren animales débiles (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). 30

2.8.4. Crónica: la metahemoglobina se sitúa en torno al 10-20%, las manifestaciones observadas corresponden con un efecto conjunto del nitrato, nitrito y amoníaco. Los síntomas son: letargia, consumo de alimentos deprimido, pica, cierta coloración oscura de las mucosas, menor ritmo de crecimiento, reducción de la fertilidad (mayor número de días abiertos por fallos en la implantación embrionaria y por reabsorciones tempranas debido a la reducción del nivel de progesterona sanguínea), y menor producción de leche con alteración de su calidad físico- química. Los síntomas productivos y reproductivos se relacionan con una reducción del estado energético corporal por la concentración excesiva de amoníaco en rumen (que conlleva un gasto de energía en su detoxificación a urea) y la alteración de los productos finales de la digestión (acético propiónico-butírico)  propiónico-butí rico) (Martinez Marín & Sánchez Cárdenas, 2007). La ingestión de  pequeñas cantidades de NO3 contenidos en el agua de bebida (50-200 ppm) puede  provocar una forma clínica que la bibliografía cita como una forma crónica, esta se manifiesta con disminución de la producción láctea, pelo largo, áspero y sin brillo, abortos, partos prematuros, terneros recién nacidos débiles o muertos (Perusia & Rodriguez Armesto; 2004). Los abortos son debidos a que la hemoglobina fetal tiene mayor afinidad que la de los animales adultos (Osweiler et. al., 1965). A la necropsia se pueden encontrar petequias y congestión en las mucosas respiratorias y digestivas; aunque lo más característico es el color achocolatado de la sangre (Kingsbury, 1964).

2.9 Hallazgos de Necropsia En la intoxicación por nitratos aparece gastroenteritis. En la intoxicación por nitritos la sangre es color chocolate y coagula con dificultad. Pueden aparecer petequias en el miocardio y la tráquea y congestión vascular generalizada en grado variable en rumen y abomaso. Las muestras que se envíen al laboratorio, deben incluir sangre para determinar metahemoglobinemia, ingesta y agua o plantas sospechosas, a las que debe añadirse cloroformo o formol para evitar la conversión de los nitratos por fermentación  bacteriana. Si los animales han muerto hace cierto tiempo, t iempo, debe intentar intent ar hacerse análisis an álisis de humor acuoso y del líquido cefalorraquídeo. Para que las muestras  post mortem tengan valor diagnostico deben ser recogidas dentro de las 2 hs del deceso del animal.

31

 No hay lesiones macroscópicas características c aracterísticas (Jubb, Kennedy, Kenned y, & Palmer; 2006; Merck, 2000; Radostits & Blood, 2002; Ramesh, 2007).

Foto 1. Sangre no oxigenada oxigenada (NO2) (tubo de la izquierda) y sangre oxigenada (tubo de la derecha )

El contenido ruminal tiene poco valor diagnóstico en la determinación de los  NO3, ya que la mayoría es reducido a NH3 por fermentación anaerobia (Stoltenow & Lardy, 2008).

2.10 Diagnóstico La remisión de muestras adecuadas al laboratorio permite arribar al diagnóstico de esta enfermedad, ya que los hallazgos macroscópicos y microscópicos encontrados en los animales intoxicados por nitratos son de poca utilidad para el diagnóstico. Para realizar el diagnóstico deben tenerse en cuenta los antecedentes, la inspección clínica, los resultados de laboratorio y hallazgos de necropsia. La exposición a excesivos niveles de NO3 puede evaluarse mediante el análisis de laboratorio, tanto ante mortem como  post mortem. El plasma es la muestra ante mortem de elección, ya

que si se utiliza el suero puede perderse en el coágulo algo de NO3 conjugado con las  proteínas plasmáticas. Otras muestras que pueden tomarse, ya sea de animales muertos 32

o de los abortos, incluyen fluidos oculares, contenidos estomacales del feto y fluido uterino materno. Concentraciones de nitrato y nitrito de > 0.02 mg NO3 / lt. y > 0,0005  NO2 mg / lt., respectivamente, respectiva mente, en suero materno y del neonato, plasma, p lasma, fluido ocular, y otros líquidos biológicos similares suelen ser indicativas de exposición a niveles excesivos de nitratos o nitritos; las concentraciones de nitratos de hasta 0.04 mg NO3/L  pueden encontrarse en el plasma de terneros sanos al nacer, pero disminuyen a medida que la función renal normal neonatal elimina los nitratos en la orina. Las concentraciones de nitrato y nitrito de > 0.01 y < 0.02 mg NO3/lt y > 0,0002 y < 0,0005 mg NO2/lt., respectivamente, son sospechosas y pueden indicar la exposición a nitratos o nitritos de duración, alcance y origen desconocidos (Merck, 2000).

Cuadro 3. Toma de muestras Muestra

Determinación

Consideraciones Se reco recomi mien enda da extra extraer er de un anim animal al vivo vivo que que presente signos clínicos o de un animal muerto antes

Sangre

metahemoglobinemia

de

la

hora.

Pasado

estos

tiempos

la

metahe metahemogl moglobi obina na se trasfo trasform rma a nuevam nuevament ente e en hemogl hemoglobi obina, na, por lo que la muestr muestra a no será será de utilidad. La misma debe enviarse refrigerada.

Orin rina, LC LCR R, Humo Humorr acu acuoso

nitrat ratos

La concentración concentración de nitratos nitratos en estos líquidos líquidos se mantiene estable por 24 horas a 23º C, 1 semana a 4º C, 1 mes a -20º C.

*

Al mate materi rial al inger ingerid ido o previ previo o al envi envio o se le debe debe agregar agregar unas gotas gotas de clorof cloroform ormo o o formol formol para

Forraje sospechoso, alimento   ingerido, Agua

nitratos

evitar que las bacterias sigan reduciendo los nitratos. Si se dese desea a deter determi mina narr tamb tambié ién n prese presenc ncia ia de cianhídrico no agregar formol.

* Boermans, H. J. (1990) Al ser la vida media de los NO3 de aproximadamente 9 hs, podrían encontrarse valores elevados por al menos 24-36 hs posteriores a una exposición excesiva antes de que disminuyan a los niveles normales. Es indispensable que sean remitidas en envases rotulados de plástico o vidrio, limpios y refrigeradas, ya que puede ocurrir contaminación bacteriana secundaria la cual puede llevar a una interpretación errónea de los resultados (Merck, 2000). En

el

mercado

hay

test

disponibles

para

la

determinación

de

metahemoglobinemia, el inconveniente es que esta debe hacerse sin demora en el caso 33

de que el animal se encuentre muerto, ya que revierte a hemoglobina de manera muy rápida (Kingsbury, 1964). Puede apreciarse la metahemoglobinemia mediante su determinación en sangre con un espectrofotómetro, pero este dato no es patognomónico de la intoxicación y no ofrece la suficiente seguridad diagnóstica a menos que la sangre se halla recogido 1 o 2 hs antes. Concentraciones de metahemoglobina en sangre de 9 gr/dl (> del 70% de metahemoglobina) son mortales para bovinos; concentraciones de 1.65 a 2.97 g/dl pueden causar signos clínicos evidentes (14 a 26% de metahemoglobina), en comparación con concentraciones normales de 0.12 a 0.2 g/dl (1 a 2% de metahemoglobina) (Radostits & Blood, 2002). Si los animales padecen algún tipo de hepatopatía niveles más bajos pueden causar toxicidad. Como prueba a campo se puede emplear la prueba de azul de difenilamina (APENDICE) (Jubb, Kennedy, & Palmer, 2006; Merck, 2000; Perusia & Rodriguez Armesto, 2004). El desarrollo de un color azul dentro de los 30 minutos demuestra la  positividad de la muestra muest ra (Kingsbury, 1964). Esta Est a prueba tiene algunos inconvenientes i nconvenientes y  puede proporcionar datos inexactos. Bedwell et. al.  (1995) analizaron muestras de forrajes con concentraciones de NO3 mediante 4 métodos diferentes: prueba de azul de difenilamina, espectrofotometría, electrodos nitrato selectivos y cromatografía líquida de gases de alta resolución. Los autores observaron que la prueba de azul de difenilamina fue la que mayor variación tuvo entre resultados y la menos precisa, mientras que el análisis mediante electrodos nitrato selectivos, con las menores variaciones (p< 0,05), fue la más exacta y precisa de las 4. A continuación se presenta un cuadro práctico con el fin de facilitar la interpretación de los diferentes resultados de laboratorio (Cuadro 2).

34

Cuadro 2. Interpretación de los resultados de laboratorio

Unidad Nitrato de Potasio (KNO3)

FORRA JE (en base seca)

AGUA

Nitrato-Nitrógeno (NO3-N)

Interpretaci Nitrato (NO3)

ón

ppm

%

ppm p pm

%

ppm

%

0-10,000

0-1,0

0-1,500

0-0,15

0-6,500

0-0,65

Seguro

10,00030,000

1.0-3.0

6,50020,000

0.652.0

Precaución

>30,000

>3.0

>4,500

>0.45

>20,000

>2.0

Peligroso

0-720

0-0.072

0-100

0-0.01

0-400

0-0.04

Seguro

720-2,100

0.0720.21

100-300

0.01-0.03

400-1,300

0.040.13

Precaución

>2,100

>0.21

>300

>0.03

>1,300

>0.13

Peligroso

1,500-4,500 0.15-0.45

Adaptado de Stoltenow & Lardy, 2008

2.11 Diagnóstico diferencial De forma general debería hacerse con todas las patologías que cursen con signos respiratorios similares y que se caractericen por muerte súbita. Esto dependerá también de la anamnesis que se realice, ya que si no se observan signos respiratorios los diferenciales consistirán solo en aquellas patologías que cursen con muerte súbita de varios animales en un corto período. En el presente trabajo se describirán brevemente las enfermedades que comparten varios signos, dejando de lado aquellas que coinciden tan solo con uno o dos. La gastroenteritis causada por la intoxicación con NO3  per sé  es muy difícil diferenciarla clínicamente de otras gastroenteritis, y el diagnóstico se basará tanto en la determinación total de NO3 ofrecidos por la dieta, como en el descarte de otras causas infecciosas o no de gastroenteritis. La intoxicación aguda por NO2 es muy semejante a la intoxicación por ácido cianhídrico (CHN). En este último caso se produce una anoxia histotóxica debido a que este compuesto bloquea la enzima citocromo-oxidasa. Por lo tanto la sangre se 35

encuentra oxigenada pero no puede ser aprovechada por los tejidos, lo que confiere a la sangre un color rojo brillante característico. Las causas que originan la concentración de los glucósidos cianogénicos son similares a las de los NO3, así como el curso y las manifestaciones clínicas. El tratamiento de esta intoxicación se hace en base a Nitrito de  Na+  e hiposulfito de Na+, 3 y 15 gr respectivamente, administrados de forma intravenosa. El nitrito de Na+  transforma la hemoglobina en metahemoglobina, la cual se une al CHN generando cianometahemoglobina la cual no es tóxica, de esta manera el CHN se va liberando lentamente, siendo captado por el hiposulfito el cual lo transforma en tiocianato y este es excretado por el hígado. Otra patología a descartar es la anoxia anémica por monóxido de carbono, que  produce el paso de hemoglobina a carboxihemoglobina, carboxihemoglobin a, pero esto no es común en los grandes animales. La toxicidad de la urea depende de la tasa de transformación hacia NH3, los  bovinos y otros rumiantes son muy susceptibles a sufrirla ya que el rumen contiene ureasa y es un ambiente ideal para la hidrólisis de ésta. Los efectos tóxicos de la urea se deben a la producción de grandes volúmenes de amoniaco a nivel ruminal y la gravedad de los signos guarda relación con los niveles de amoníaco en sangre y no con los niveles de éste en rumen. La evolución de la enfermedad es corta y la muerte sobreviene rápidamente. Los hepatotóxicos agudos como ser la Wedelia glauca (zunchillo, asolador, yuyo sapo), Cestrum parqui  (duraznillo negro),  Xantium cavanilliesi  (abrojo grande), entre otros, también deberían incluirse dentro de los diferenciales. En estos casos mediante una observación del potrero en busca de plantas tóxicas y por medio de los hallazgos de necropsia se podrían descartar fácilmente. La hipomagnesemia es la principal causa de mortandad de animales adultos en el sudeste de la provincia de Buenos Aires. Esta patología se caracteriza por bajas concentraciones de magnesio en sangre la cual cursa con muerte súbita. El diagnóstico se basa en la determinación del magnesio en sangre, en el humor vítreo y en la determinación del potencial tetanizante del forraje que consumen los animales. El síndrome distérmico ocasionado por la ingestión de esclerotos de Claviceps  purpurea  es otra de las patologías a tener en cuenta como diferencial. El diagnóstico 36

macroscópico del alimento en busca de los esclerotos y/o la determinación de ergoalcaloides, sumado a los antecedentes (época del año, animales buscando la  protección del sol, desmedido desme dido consumo de agua) podría descartar este presuntivo. pr esuntivo.

2.12 Tratamiento El azul de metileno al 1% es el tratamiento específico. La dosis es de 1-2 mg/Kg PV, por vía intravenosa. Esta dosificación debe mantenerse para cerdos y caballos, pero en rumiantes se ha observado que dosis mayores no producen metahemoglobinemia, por lo que se recomiendan dosis de 29 mg/Kg PV, aunque la dosis estándar también es adecuada. A veces es necesario repetir el tratamiento. El azul de metileno en grandes dosis produce metahemoglobinemia, por lo que se emplea en la intoxicación con cianuros, pero en pequeñas cantidades produce la reconversión rápida de la metahemoglobina a hemoglobina, ya que genera una reducción pasando el hierro del estado férrico al ferroso nuevamente (Jubb, Kennedy, & Palmer, 2006; Perusia & Rodriguez Armesto; 2004; Radostits & Blood, 2002). Los signos asociados al efecto vasodilatador y diurético de los NO3 (disminución de la presión, aumento de la actividad cardíaca, coma) pueden ser tratados con el uso de vasoconstrictores (Kingsbury, 1964; Radostits & Blood, 2002).

2.13. Control A rumiantes con posibilidad de exposición a nitratos o nitritos se les debe administrar cantidades adecuadas de carbohidratos (Burrows et. al ., ., 1987; Evans et. al ., ., 1957), así como también no debe permitírsele el acceso a plantas peligrosas a animales hambrientos o en tránsito. Si se sospecha que el heno o los ensilados contienen cantidades peligrosas de nitratos deben airearse durante toda la noche antes de administrárselo a los animales. Si es necesario administrar alimentos que contienen cantidades toxicas de nitratos, se puede recurrir a la administración de clortetraciclina en la dieta. Trabajos in-vitro demuestran que 0.5 ppm de clortetraciclina reducen significativamente la concentración de nitritos durante un período de incubación de 6 hs, mientras que concentraciones de 1 ppm o mayores previenen completamente la 37

acumulación de nitritos. La cantidad de nitratos que se reducen durante el proceso de incubación va teniendo una disminución gradual a medida que la adición de clortetraciclina va en aumento (figura 8). Esta reducción de los NO3 se cree que es debida a la inhibición del crecimiento bacteriano, sin embargo esto no ha sido verificado (Emerick & Embry, 1961). Estos autores observaron diferencias de 31,5% en el  porcentaje de metahemoglobina entre ent re los animales que recibían el antibiótico en la dieta con respecto a los que no lo recibían.

Figura 8. Muestra como a medida que aumenta la dosis de clort etraciclina en la dieta, disminuyen las concentraciones de NO2N (Emerick & Embry, 1961)

Burrows et. al . (1987) observaron que la suplementación con hidratos de carbono facilmente fermentecibles provocan una disminución de las concentraciones de  NO2 tanto a nivel ruminal como sanguineo, asi como también en el porcentaje de metahemoglobina en sangre (figuras 9; 10 y 11). Lambert y Jacobson (1958) no observaron que la adición del antibiótico a la ración afectara la digestibilidad de la celulosa. El consumo moderado durante varios días de dietas que contengan NO3 provoca un fenómeno de adaptación que se expresa con un aumento de la actividad nitratoreductasa (Kemp et al . 1977). Esta adaptación, generalmente, va acompañada de un aumento de la actividad nitrito-reductasa. De esta forma, mediante un aumento gradual de los NO3 en la dieta puede esperarse una tolerancia a alimentos con altas concentraciones. Un factor adicional a considerar es el tiempo entre que se administra el concentrado

y el desafío a los NO3. NO3. En su experimento, Burrows Burrows et. al.  (1987), 38

mantuvieron una relación de 1,5 hs entre la administración del concentrado y el desafío a los NO3. Estos autores citan que sí este intervalo se aumenta es posible que haya una reducción en la disponibilidad de hidratos de carbono fácilmente fermentecibles al momento de la exposición a los NO3, con una hipotética disminución en el efecto  protector de los concentrados. concen trados.

Figura 9

39

Figura 10

Figura 11. (Figuras 9, 10 y 11) Muestran como a mayor suplementación suplementación energética disminuyen las concentraciones de NO2 intraruminal, NO2 sanguíneo y del % de metahemoglobina (Emerick & Embry, 1961)

40

En el caso de que el forraje con concentraciones peligrosas sea la única fuente de alimento, se podría optar (teniendo en cuenta las posibilidades de mano de obra, económicas, de tiempo y espacio) por diluirlo con otro o de ensilarlo.

2.14. Medidas preventivas para evitar la intoxicación por nitrato La mejor medida preventiva sería rechazar para el consumo animal los forrajes con elevado contenido en nitrato y suministrar agua potable. Por desgracia, estas medidas tan contundentes no son de aplicación en muchas explotaciones ganaderas por unas causas u otras. A pesar de todo pueden aplicarse algunas medidas sencillas que ayudarán a prevenir la intoxicación del ganado como ser: Analizar el agua periódicamente, especialmente tras un periodo de lluvias o si se  practican riegos intensos en la zona de drenaje de los pozos, sobre todo si se acompañan de fertilizaciones nitrogenadas. Analizar los forrajes sospechosos de haber acumulado nitrato antes de su aprovechamiento, por ejemplo tras heladas o períodos de sequía. Forrajes con altas concentraciones de NO3 pueden, como medida preventiva, diluirse con otros forrajes con el fin de reducir la cantidad total de NO3 en la dieta (Stoltenow & Lardy, 2008). El sobrepastoreo de cultivos con elevados contenidos en nitrato favorece el consumo de las partes vegetativas, las cuales tienen mayores concentraciónes de nitrato (tallos). El consumo con una carga no muy elevada permitirá que los animales elijan las hojas (menor concentración de nitrato) que los tallos; aunque esto vaya en detrimento de la eficiencia del pastoreo. Proveer a los animales alimentos con bajo contenido en nitrato y ricos en energía antes de permitir el acceso a los pastos. Considerar el ensilado de los forrajes con elevado nitrato, ya que el ensilado  puede reducir los valores valor es de nitrato a valores menos men os peligrosos. Evitar el acceso del ganado a la zona de almacén de los fertilizantes.  No dar al ganado forraje verde que se haya calentado tras la siega pues el calentamiento facilita la conversión de nitrato a nitrito que es aún más tóxico.

41

Si el alimento y/o el agua contienen cantidades sustanciales de nitrato es conveniente suministrar las raciones en varias tomas frecuentes y facilitar el acceso continuo a los bebederos con objeto de reducir la ingestión puntual de nitrato. La introducción de monensina, a niveles recomendados, en raciones ricas en nitrato puede precipitar la intoxicación debido a que la flora microbiana ruminal cambia bruscamente favoreciendo a las bacterias productoras de nitrito. Formular las raciones considerando el aporte de nitrógeno en forma de nitrato, reducir los aportes de proteína soluble, aumentar la energía fácilmente fermentescible. Equilibrar las raciones en energía, proteína, minerales y vitaminas. Los microminerales son necesarios para la utilización microbiana del nitrógeno contenido en el nitrato. Si se utiliza urea, reducir los niveles aportados cuando el agua o el alimento tenga una elevada concentración de nitrato, especialmente cuando se realicen cambios o ajustes en la ración. El suministro de agua libre de nitrato consumida frecuentemente favorece la eliminación del nitrato/nitrito presente en sangre a través de la orina. Evitar el consumo de alimentos con altos contenidos en nitrato por parte de animales enfermos o sometidos a cualquier clase de estrés, particularmente animales con problemas respiratorios, una elevada demanda energética y/o subnutridos. Hay que realizar una adaptación de los animales a los alimentos que posean elevadas concentraciones de NO3. Si estos no son excesivamente altos (9,000 ppm de NO3), los animales pueden adaptarse de manera progresiva (Stoltenow & Lardy, 2008).  No permitir el acceso de animales “hambreados” a forrajes o pasturas con altos niveles de NO3. En lo posible no se debe pastorear los forrajes hasta que haya pasado una semana de la caída de la helada (preferiblemente 15 días). Ingresar a los forrajes en riesgo con algunos animales de bajo valor, y observar su comportamiento durante las primeras 6 horas de pastoreo. En base a su evolución se decidirá pastorear con el resto de los animales. Pastorear durante la tarde, ya que a esa hora disminuye la concentración de nitrato en la planta que se acumularon durante la noche.

42

2.15. Descripción del caso clínico El suceso ocurrió durante el mes de enero del 2009 en un establecimiento lechero de 280 has localizado en el partido de Olavarría, provincia de Buenos Aires, Argentina. La existencia ganadera aproximada al momento del caso era de 300 vacas de raza Holando Argentino, de las cuales 195 se encontraban en ordeñe. El servicio efectuado era doble estacionado (otoño y primavera), realizándose inseminación artificial y repaso con toros.

2.15.1 Alimentación Hasta el mes de diciembre del año 2008 los animales se encontraban consumiendo durante la mañana una pastura vieja y sobre la banquina de la ruta, para luego al mediodía proveerles de acceso a un sorgo forrajero (Pan 888 de Pannar®) el cual estaba divido en parcelas. Este verdeo había sido sembrado a principios del mes de noviembre del 2008, sin fertilización nitrogenada ni aplicación de fósforo; habiendo sufrido una helada el día 16 de noviembre. Durante los ordeñes, los animales también recibían un balanceado Lechera 14 (4,5 Kg/día/animal), posteriormente se les suministraba en comederos un corta-picado de sorgo (888 de Pannar®) (se cortaban 2 has/día) mezclado con grano de cebada (2 kg/día/animal). Esta comida la recibían todos los días a las 19 hs.

2.15.2 Plan sanitario El establecimiento se encontraba libre de tuberculosis y brucelosis, y recibían vacunas contra brucelosis, aftosa y enfermedades clostridiales.

2.15.3 Antecedentes del caso El 13/01/09 debido a la falta de alimento y para seguir con la metodología del corta-picado, se decidió cortar un sorgo silero (Silage King de Pannar ®) ®) de un campo de la misma firma el cual se encontraba aproximadamente a 8 km; el mismo había sido sembrado a principios del mes de noviembre. El sorgo fue cortado aproximadamente a las 19 hs y administrado junto con grano de cebada a las 22 hs. Al día siguiente por la mañana se encontraron 97 vacas muertas, 3 caídas y 5 con disneas, temblores y ataxia.

43

Como datos complementarios se comentó que ese sorgo nunca había sido  pastoreado y que había “sufrido” la falta de agua; habiendo recibido una lluvia el

11/01/09. Cuando se arribó al establecimiento, se procedió a muestrear el Lote 6 (en dos sectores: una parte baja, con plantas de hasta 40 cms de altura, y una parte alta, con  plantas de aproximadamente ap roximadamente 50-60 cms de altura) y un sorgo forrajero que estaba por empezar a ser pastoreado por unas vacas de cría, este último se muestreo solo como referencia.

Foto 2. Lote 6 parte baja (identificado como Lote 6)

Foto 3 .Lote 6 parte alta (identificado como Lote 6 loma)

Se recorrió el lote problema en busca de plantas tóxicas que compatibilicen con este tipo de cuadro agudo (hepatóxicos agudos), no encontrándose ninguno de ellos. Se analizó macroscópicamente la cebada en busca de esclerotos de Claviceps  purpurea, siendo la muestra negativa. No se determinó la presencia de ergoalcaloides en

la muestra, pero teniendo en cuenta que las muertes ocurrieron entre las 22 hs y las 7 hs se descarta al ergotismo como probable causa de muerte. Como dato anexo los animales no estaban suplementados con urea. Con las plantas de sorgo muestreadas se procedió a realizar el ensayo cualitativo  para determinación de nitratos resultando positivas las muestras identificadas como

Lote 6, el Lote 6 loma  y el sorgo forrajero . De la misma manera se realizó el ensayo cualitativo para la determinación de glucósidos cianogénicos, resultando todas las muestras negativas, excepto el sorgo forrajero que dio una reacción débilmente positiva.

44

Foto 4. Reacción positiva a NO3

45

3. DISCUSIÓN

Teniendo en cuenta la signología manifestada por los animales, los resultados de laboratorio, sumado a la gran mortandad de animales ocurrida en un lapso de tiempo corto luego del consumo de los sorgos muestreados hacen sospechar como probable causa del deceso de los animales a una intoxicación con nitratos/nitritos . Sin embargo este diagnóstico no pudo ser confirmado ya que no se pudieron realizar necropsias, ni realizar la toma de muestras de animales, que permitieran al menos descartar otros diagnósticos. La muerte de las 97 vacas ocurrida luego de consumir el corte-picado de las  plantas de sorgo del Lote 6, probablemente probable mente se deba a la alta concentración de nitratos ya que el cianhídrico luego de un tiempo de cortar la planta se volatiliza, sumado a esto los resultados negativos a la prueba cualitativa. Apoyando aún más a esta intoxicación como causal de las muertes, se pueden observar en los siguientes gráficos (gráfico 1-2) el aumento de las precipitaciones en el mes de enero posteriormente a un período de bajas precipitaciones, así como las temperaturas máximas, mínimas y medias correspondiente al mes de enero del 2009.

Gráfico 1: Precipitaciones mensuales dentro de cada subzona agrupadas por sus partidos integrantes (INTA - Estación Experimental Agropecuaria Balcarce)

46

Gráfico 2: Temperaturas máxima, mínima y media, correspondientes al mes de Enero 2009 y media histórica (INTA - Estación Experimental Agropecuaria Balcarce).

Como se mencionó en párrafos anteriores del presente trabajo, estos dos factores  juegan un rol predisponente de suma importancia en la acumulación de NO3 en las  plantas. Esto sumado a las la s condiciones climáticas, climátic as, anamnesis y resultados result ados de laboratorio laboratori o es muy sugerente, pero no confirmatorio, de que está intoxicación haya sido la causa de muerte de los animales. Según datos del RIAP del INTA Balcarce las plantas analizadas que han dado  positivo a nitratos son de distintos tipos genéticos , con distintos manejos   (pastoreo directo, rebrotes y primer corte picado) y con alturas de hasta 1 metro  y con 7-8 hojas expandidas; al día de hoy no hay información concreta a sí hay un tipo genético de sorgo que sea más tóxico que otros. Con respecto a los maíces, han encontrado resultados variables en la concentración de NO3, siendo los tallos con mayor frecuencia  positivos que las hojas, siendo estos coincidente con lo que dicen otros autores. También ha coincidido que hay más respuestas positivas a nitratos en maíces que fueron fertilizados con urea que aquellos no fertilizados.

47

4. CONCLUSIONES

El consumo de nitrato por los animales está estrechamente relacionado con los niveles presentes en los alimentos y en el agua de bebida . Los factores que determinan la acumulación de nitrato en los alimentos consumidos por el ganado son diversos, incluyendo factores inherentes a la planta ,

ambientales, de manejo y relacionados al animal . El agua de pozo o manantial es susceptible de contaminarse por distintas causas,  por lo que la concentración de nitratos en el agua suministrada al ganado puede variar en el tiempo. Ante las condiciones de sequía  de los últimos años esta intoxicación adquiere suma importancia como presuntiva de muerte aguda   de animales. El análisis de

forrajes, agua y reservas forrajeras  debería tenerse en cuenta cuando se sospecha de grandes acumulaciones de NO3 en las plantas. El seguimiento de los animales  pastoreando forrajes que contengan elevadas concentraciones de NO3 es fundamental, ya que la instauración del tratamiento temprano es sumamente efectivo .

48

5. BIBLIOGRAFÍA Aiello S. E. (Ed.),  El Manual Merck de la Veterinaria  (2000). Quinta ed. Oceano Grupo. 2347-2350. Abuharfeil, N., Sarsour, E., & Hassuneh, M. (2001). The effect of sodium nitrite on some parameters of the inmune system. Food and chemical toxicology , toxicology , 39, 119-124. Albert,

L.

A.

Nitratos

y

nitritos.

Disponible

en

el

URL:

http://www.cepis.org.pe/bvstox/fulltext/toxico/toxico-03a17.pdf (8/10/09) Detoxification potential of a new species of ruminal bacteria that metabolize nitrate and naturally occurring nitrotoxins. (1998). En R. D. Anderson, W. Majak, M. A. Rasmussen, M. J. Allison, T. Garland, & A. C. Barr (Edits.), Toxic plants and other natural toxicants. CAB International. 155-157.

Andrae,

J.

(2002).

www.caes.uga.edu. 

Disponible

en

el

URL:

http://www.caes.uga.edu/commodities/fieldcrops/forages/Ga_Cat_Arc/2002/june02.pdf (2/09/09) Bedwell, C. L., Hamar, D. W., Hoesterey, M. L., Sonderman, J. P., & Odde, K. G. (1995). Comparison of four methods for forage nitrate analysis. J Vet Diagn Invest  , Invest  , 7 , 527-530. Boermans, H. J. (1990). Diagnosis of nitrate toxicosis in cattle, using biological fluids and a rapid ion chromatographic method. Am. J. Vet. Res. , Res. , 51 (3), 491-5. Burrows, G. E., Horn, G. W., McNew, R. W., Croy, L. I., Keeton, R. D., & Kyle, J. (1987). The prophylactic effect of corn supplementation on experimental nitrate intoxication in cattle. J Anim Sci , Sci , 64, 1682-1689. Case, A. A. (1957). Some aspects of nitrate intoxication in livestock.  J. Am. Vet. Med.  Ass. ,  Ass. , 130 (8), 323-328.

Connor, H. E. (1977). The Poisonous plants in New Zealand  .  . Segunda ed. 24-25.

49

Davison, K. L., Hansel, W., Brook, L., McEntee, K., & Wright, M. J. (1964). Toxicity in dairy heifers. I. Effects on reproduction, growth, lactation, and vitamin A nutrition. J.  Dairy Sci. , 47:1065.

EFSA (European Food Safety Authority). (2009). Nitrite as undesirable substances in animal feed. The EFSA Journal  ,  , 1017 , 1-47. Emerick,

R.

J.,

&

Embry,

L.

B.

(1961).

Effect

of

chlortetracycline

on

methemoglobinemia resulting from the ingestion of sodium nitrate by ruminants.  J.  Anim. Sci. , 844-848.

Emerick, R. J., & Olson, O. E. (1962). Effect of nitrate and nitrite on vitamin A storage in the rat. J. Nutrition , 78 : 73. Evans, J. L., Grainger, R. B., & Thompson, C. M. (1957). The effect of different levels and prolonged supplementation of chlortetracycline upon roughage digestion in sheep.  J. anim. Sci. , 110-117.

Farra, P. A., & Satter, L. D. (1971). Manipulation of the fermentation. III. Effect of nitrate on ruminal volatile fatty acid production and milk composition. Journal of Dairy Science , Science , 54 (7), 1018-1024.

Foragebeef.

Disponible

en

el

URL::

http://www.foragebeef.ca/$foragebeef/frgebeef.nsf/all/ccf57/$FILE/nitrate poisoning.pdf (1/09/09) Geurink, J. H., Malestein, A., Kemp, A., & van´t Klooster, A. T. (1979). Nitrate  poisoning in cattle. 3. The relationship between nitrate intake wtih hay or fresh roughage and the speed of intake on the formation of methemoglobin. Neth. J. agric. Sci. , Sci. , 27 , 268-276.

Goodrich, R. D., Emerick, R. J., & Embry, L. B. (1964). Effect of sodium nitrate on the vitamin A nutrition of sheep. J. Animal Sci. , 23 : 100.. Hale, W. H., Hubbert, F., & Taylor, R. E. (1961). The effect of concentrate level and nitrate addition on hepatic vitamin A stores and performance of fattening steers.  J.  Animal Sci. , 20 : 934.

50

Hungate, R. E., Fletcher, D. W., & Dyer, I. A. (1955). Effects of chlortetracycline feeding on bovine rumen microorganism. J. anim. Sci. , 997-1002.  INTA - Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Disponible en el URL:

http://www.inta.gov.ar/balcarce/riap/News/29.htm (1/09/09)  INTA - Estación Experimental Agropecuaria Balcarce.  Disponible en el URL:

http://www.inta.gov.ar/balcarce/gsa/ultimas/Mortandad_vacunos_pastoreo.pdf (1/09/09) Jainudeen, M. R., Hansel, W., & Davison, K. L. (1964). Nitrate toxicity in dairy heifers. 2. Erythropoietic responses to nitrate ingestion during pregnancy  J. . Dairy Sci. 47 (12) 1382-137. Jainudeen, M. R., Hansel, W., & Davison, K. L. (1964). Nitrate toxicity in dairy heifers. 3. Endocrine responses to nitrate ingestion during pregnancy. J. Dairy Sci. 48 (2):47 Jones, I. R., Weswig, P. H., Bone, J. F., Peters, M. A., & Alpan, S. O. (1966). Effect of High-Nitrate Consumption on Lactation and Vitamin A Nutrition of Dairy Cows.  J.  Dairy Sci. 49 (5):491-499.

Jubb, K. V., Kennedy, P. C., & Palmer, N. C. (2006) En  Pathology of Domesticals  Animals. Volume 2. Fifth edition. Academic Press. USA. 348; 261.

Kemp, A., Geurink, J. H., Haalstra, R. T., & Malestin, A. (1977). Nitrate poisoning in cattle. 2. Changes in nitrite in rumen fluid and methemoglobin formation in blood after high nitrate intake. Neth. J. agric. Sci , Sci , 25, 51-62. Kingsbury, J. M. (1964). Poisonous plants of the United States and Canada. PrenticeHall, Inc. 38-43Knight, A. P., & Richard, G. W. (2001). Plant-Associated Nitrate poisoning. En A. P. Knight, & G. W. Richard,  A guide to plant poisoning of animals in North America Teton Newmedia. 15-20. Lambert, M. R., & Jacobson, N. L. (1958). The effect of chlortetracycline feeding on cellulose digestion in the bovine rumen. J. Anim. Sci , 656-661. Martinez Marín, A. L., & Sánchez Cárdenas, J. F. (2007). El sitio de la producción animal.

Disponible

en

el

URL:

http://www.produccion51

animal.com.ar/sanidad_intoxicaciones_metabolicos/intoxicaciones/10efectos_del_nitrato.pdf (22/07/09)

Medeiros, R. M., Riet-Correa, F., Tabosa, I. M., & Silva, Z. A. (2003). Intoxicaçao por nitratos e nitritos em bovinos por ingestao de Echinochloa polystachya (capimmandante) e Pennisetum purpureum (capim-elefante) no sertao de Paraíba. Pesq. Vet.  Bras. ,  Bras. , 23 (1), 17-20.

Mosca, V., Perez, W., Sierra, L., & Gigena, S. (2006). Factors affecting nitrate levels in  pastures. Journal of animal and veterinary advances , advances , 5 (5), 443-446. Oliveira Cruz, C. M., Proença Duarte Guerreiro, C. I., & Coelho dos Reis, T. A. (enero de

2001).

Disponible

en

el

URL:

http://www.alpetratinia.net/consulting/Downloads/SubsToxicas.pdf (2/06/09) Oliveira Neto, C. F., Lobato, A. K., Costa, R. C., Maia, W. J., Santos Filho, B. G., Alves, G. A., y otros. (2009). Nitrogen compounds and enzyme activities in sorghum induced to water deficit during three stages. Plant Soil Environ , 244. Environ , 55 (6), 238 – 244. Osweiler, G. D., Carson, T. L., Buck, W. B., & Van Gelder, G. A. (1965). Nitrates, nitrites and related problems. En G. D. Osweiler, T. L. Carson, W. B. Buck, & G. A. Van Gelder, Clinical and diagnostic veterinary toxicology . Tercera ed. Kendall/Hunt.  págs. 460-467. Perusia, O. R., & Rodriguez Armesto, R. (2004). Nitratos y nitritos. En Cuaderno de divulgación técnica Nº4 (Cuarta ed., págs. 36-41). Circulo de Medicos Veterinarios.

Radostits, O. M., Gay, C. C., Blood, D. C., & Hinchcliff, K. W. (2002).  Medicina Veterinaria. Novena ed., Vol. II. McGraw-Hill Interamericana. 1945-1949.

Ramesh, C. G. (2007). En C. G. Ramesh (Ed.), Veterinary Toxicology (5 ed., págs. 876878). Elsevier Inc. Robson,

S.

(2007).

www.dpi.nsw.gov.au. 

Disponible

en

el

URL

:

http:/http://www.dpi.nsw.gov.au/__data/assets/pdf_file/0006/111003/nitrate-and-nitrite poisoning-in-livestock.pdf  poisoning-in-liv estock.pdf (3/08/09) (3/08/0 9)

52

Ruiz Ruiz, J. C., Jiménez Bretones, M. A., & Pérez Gárcia, I. (2006). Contaminantes químicos en Productos Alimenticios.  Distrito Sanitario Axarquía. Servicio Andaluz de

Salud. 6-16. Schneider, N. R., & Yeary, R. A. (1975). Nitrite and nitrate pharmacokinetics in the dog, sheep, and pony. Am J Vet Res ,  (7), 941-7. Res , 36  (7), Seerley, R. W., Emerick, R. J., Embry, L. B., & Olson, O. E. (1965). Effect of nitrate or nite administered continuosly in drinking water for swine and sheep.  J. Anim. Sci. 24:1014-1019. Slenning, B. D., Galey, F. D., & Anderson, M. (1991). Forage-related nitrate toxicoses  possibly confounded by nonprotein nitrogen and monensin in the diet used at a commercial dairy heifer replacement operation. J. Am. Vet. Med. Assoc. , 198  (5), 86770. Smith,

R.,

&

Selk,

G.

www.beefextension.com.  Disponible

en

el

URL:

http://www.beefextension.com/proceedings/nitrates93/nitrates93_d.pdf (3/11/09) Stoltenow, C., & Lardy, G. (Mayo de 2008). Disponible en el URL : http://www.ag.ndsu.edu/pubs/ansci/livestoc/v839.pdf (4/11/2009) Strickland, G., Selk, G., Zhang, H., & Step, D. L. www.osufacts.okstate.edu. Disponible en el URL  URL  http://www.osufacts.okstate.edu/docushare/dsweb/Get/Document-1996/PSS2903web.pdf (21/11/09) Teglia, M. C., Otamendi, G. A., de Santoro, M. V., de Figueroa Bunge, M. M., de Bernetti, M. M., & de Calvano, A. N. (1988). Estudio de la variación de la concentración de iones nitrato, nitrito y cianuro en Sorghum saccharatum. Rev. Med. Vet. , Vet. , 69 (6), 284-290.

Vertregt, N. (1977). The formation of methemoglobin by the action of nitrite on bovine  blood. Neth. J. agric. Sci. , Sci. , 25, 243-254. Vough, L. R., Cassel, E. K., & Barao, S. M. (2006). SDSU College of Agriculture &  Biological

Sciences. 

Disponible

en

el

URL:

http://agbiopubs.sdstate.edu/articles/ExEx4015.pdf (1/11/09)

53

Wallace, J. D., Raleigh, R. J., & Weswig, P. H. (1964). Performance and carotene conversion in hereford heifers fed different levels of nitrate. J  J Anim Sci , Sci , 23, 1042-1045. Wang, L. C., Garcia-Rivera, J., & Burris, R. H. (1961). Metabolism of Nitrate by Cattle.  Biochem. J. , J. , 81, 237-242.

Weichenthal, B. A., Embry, L. B., Emerick, R. J., & Whetzal, F. W. (1963). Influence of sodium nitrate, vitamin A and protein level on feedlot performance and vitamin A status of fattening cattle. J Anim Sci , Sci , 22, 979-984.

54

6. APENDICE

La preparación del reactivo se realiza en un matraz aforado de 100 ml, en el cual se agregan 20 ml de agua destilada y posteriormente se suspenden 0,5 gr de difenilamina; a esta solución se le agrega muy lentamente y agitando ácido sulfúrico concentrado hasta llevar a 100 ml. Posteriormente se colocan uno o dos gotas del reactivo sobre trocitos del tejido vegetal problema (previo picado) o sobre contenido ruminal. Se pueden utilizar placas de toque blancas. La aparición de una coloración azul dentro de la gota de reactivo dentro de los primeros 30 minutos indica la presencia de concentraciones peligrosas de nitratos, es decir, mayores al 2%. Esta es una prueba cualitativa, la cual consiste en la aplicación de un reactivo preparado en el laboratorio sobre el tejido vegetal problema ó el líquido ruminal, la presencia de una coloración azul intensa en 10 segundos revela que existe una concentración superior al 1 % de nitrato.

55