La polioencefalomalacia (PEM) es una importante enfermedad neurológica que afecta a rumiantes de todo el mundo. Afecta a bovinos, ovinos, caprinos, ciervos y camélidos. La PEM es un diagnóstico anatomopatológico y un punto final común de varias afecciones. Históricamente, la PEM se ha asociado a un déficit de tiamina, pero últimamente se ha visto una asociación con el consumo elevado de azufre. Otras enfermedades tóxicas o metabólicas (p. ej., intoxicación aguda por plomo o toxicosis por consumo excesivo de sal o privación de agua) pueden terminar en PEM.
Etiología, patogenia y epidemiología de la polioencefalomalacia en rumiantes
La polioencefalomalacia (también llamada necrosis cerebrocortical) se observa esporádicamente en animales individuales o como brote en el rebaño. Afecta con más frecuencia a animales jóvenes que a adultos. Los animales en pastoreo pueden desarrollar PEM; sin embargo, corren más riesgo los animales con dietas ricas en concentrados, al igual que el ganado expuesto a altos niveles de azufre, por medio del agua o de los alimentos (raciones con subproductos del procesamiento del maíz o la remolacha), o ambos. Los patrones de aparición de la PEM dependen de los factores etiológicos implicados.
La PEM se ha asociado con dos tipos de riesgos dietéticos: la alteración del nivel de tiamina y la ingesta elevada de azufre.
Polioencefalomalacia asociada a la tiamina
Varias observaciones sugieren un déficit de tiamina en animales con PEM, incluidas concentraciones bajas de tiamina en tejidos o sangre y alteraciones inducidas por el fracaso en procesos bioquímicos que dependen de la tiamina (disminución de la actividad de la transcetolasa en sangre, mayor efecto de la tiamina pirofosfato sobre la transcetolasa y aumento del lactato sérico). Lamentablemente, muchas de las características bioquímicas de la alteración de los niveles de tiamina no siempre se observan en casos de PEM, y se han visto niveles bajos de tiamina en pacientes con enfermedades distintas al PEM. Las disminuciones en la actividad de las enzimas dependientes de tiamina que desempeñan un papel en la producción de ATP provocan mecanismos alterados de la glucosa en el cerebro al afectar la síntesis de lípidos, la acetilcolina y otros neurotransmisores (1). Estas alteraciones producen encefalomalacia (ablandamiento del cerebro) y signos clínicos asociados.
Los animales prerrumiantes (neonatales) necesitan tiamina en su dieta. En rumiantes adultos, la tiamina la producen los microorganismos ruminales. La insuficiencia de tiamina puede estar causada por una alteración de la población microbiana del rumen, por ejemplo, si el animal se alimenta con un alimento muy concentrado o tiene un cambio repentino en su dieta. La alteración de la población microbiana puede destruir la tiamina o formar antimetabolitos que interfieran en su función. La tiaminasa I, producida por Bacillus thiaminolyticus y Clostridium sporogenes, y la tiaminasa II, producida por Bacillus aneurinolyticus, catalizan la escisión de la tiamina. El último microorganismo prolifera bajo condiciones de alta ingestión de grano.
También pueden ocurrir casos de PEM cuando los animales ingieren sustancias que interfieren en la acción de la tiamina, como tiaminasas vegetales, contenidas en el helecho (Marsilea drummondii), helecho común (Pteridium aquilinum) y helecho de roca (Cheilanthes sieberi) o análogos de la tiamina (por ejemplo, amprolium). Aunque la PEM se ha producido experimentalmente alimentando a los animales con dosis altas de extractos de estas plantas, los casos de campo son infrecuentes porque estas plantas tienen mal sabor.
En general, no hay una relación lineal entre la presencia de tiaminasa ruminal y fecal, las concentraciones disminuidas de tiamina en tejidos y sangre, y el desarrollo de la PEM.
Una respuesta beneficiosa al tratamiento con tiamina en pacientes con PEM a veces se considera prueba de insuficiencia de tiamina. La falta de respuesta a la tiamina suele observarse si el tratamiento se inicia en la fase temprana de la enfermedad. No obstante, se debe tener cuidado antes de suponer que esta respuesta indica que la deficiencia de tiamina es la verdadera causa.
Polioencefalomalacia asociada al azufre
Se reconoce la polioencefalomalacia asociada a alta ingesta de azufre cada vez con más frecuencia. Históricamente, se creía que la PEM asociada al azufre era el resultado de la excesiva producción de sulfato ruminal debida a la reducción de la ingestión de azufre por parte de los microbios ruminales. Sin embargo, las investigaciones más recientes sugieren que un alto contenido de azufre en la dieta aumenta la demanda metabólica de tiamina, lo que provoca una deficiencia secundaria de tiamina (1).
Cuando el ganado sufre una transición a una elevada ingesta de azufre, la concentración de sulfato ruminal alcanza un pico 1-4 semanas después del cambio. Este patrón es probablemente debido a alteraciones en la microbiota ruminal. El pico máximo de PEM coincide en el período en que las concentraciones de azufre ruminal son más altas.
Una variedad de fuentes de azufre, incluyendo beber agua, los ingredientes de la comida y el forraje, pueden conllevar su excesiva ingesta. Muchas áreas geográficas tienen aguas superficiales y profundas con altas concentraciones de sulfato. Si hay evaporación, particularmente en el clima cálido, la concentración de sulfato en agua aumenta. El consumo de agua del ganado también aumenta mucho con las altas temperaturas, y esta combinación de mayor ingesta de agua y mayores concentraciones de sulfato hacen que el ganado ingiera más azufre.
La alfalfa, por su elevado contenido en proteínas y aminoácidos azufrados, puede ser una fuente significativa de azufre. Además, aunque la hierba suele ser baja en azufre, en ciertas circunstancias se pueden generar elevadas concentraciones de sulfato. Ciertas malas hierbas, como el cardo de Canadá (Cirsium arvense), la albahaca larga (Kochia scoparia) y el quenopodio (Chenopodium spp.) pueden acumular altas concentraciones de sulfato.
Las crucíferas normalmente sintetizan productos ricos en azufre y actúan como fuentes importantes de este. Estas incluyen nabos, colza, mostaza y harinas de semillas oleaginosas.
Los subproductos del maíz, la caña de azúcar y la remolacha procesada suelen tener un elevado contenido de azufre, aparentemente por la adición de agentes acidificantes que contienen azufre. La PEM se ha asociado con el uso de estos subproductos como ingredientes de la ración. La producción de etanol a partir del maíz ha dado lugar a una mayor disponibilidad de subproductos del maíz que pueden variar ampliamente en su contenido de azufre. Se ha demostrado que los granos de destilería húmedos con solubles tienen un contenido de azufre del 0,44 %-1,74 % de azufre como materia seca.
Hallazgos clínicos de la polioencefalomalacia en rumiantes
La polioencefalomalacia puede ser aguda o subaguda. Los pacientes con la forma aguda a menudo manifiestan ceguera y ataxia, seguida de postración, convulsiones tonicoclónicas y coma. Los animales con mayor duración de los signos clínicos agudos tienen peor respuesta al tratamiento y mayores tasas de mortalidad.
Los pacientes con la forma subaguda de PEM inicialmente se separan del grupo, dejan de comer y presentan contracciones de orejas y cara. Posteriormente desarrollan ceguera cortical y estrabismo dorsomedial (consulte el video), postura de cabeza elevada (consulte la imagen de postura de cabeza elevada) y presión de la cabeza contra la pared (consulte la imagen de presión de la cabeza) y, después, progresa a postración. La ceguera cortical se caracteriza por una respuesta de amenaza ausente, pero con reflejos fotomotores bilaterales normales.
Cortesía de la Dra. Pippa Gibbons.
Cortesía del Dr. Michel Lévy.
Después de la forma subaguda de PEM, suele haber recuperación con solo un pequeño deterioro neurológico, aunque la ceguera puede continuar una vez que se haya solucionado la ataxia y otros signos clínicos. No obstante, en algunos casos, la forma subaguda puede progresar hacia una forma más grave con postración y convulsiones.
Lesiones
Las lesiones macroscópicas debidas a la PEM son inconsistentes y frecuentemente sutiles, especialmente al principio de la enfermedad. Los pacientes afectados de forma aguda pueden tener hinchazón cerebral con aplanamiento de las circunvoluciones y elongación del cerebelo debido a la herniación en el agujero magno. Puede haber una ligera coloración amarillenta del tejido cortical afectado. Los encéfalos de los pacientes afectados de forma aguda pueden tener también bandas autofluorescentes de corteza cerebral necrótica que se ven en las superficies meníngeas y de corte del encéfalo al observarse con luz ultravioleta. Según progresa el proceso patológico, el tejido cerebrocortical afectado tiene una cavitación evidente macroscópicamente, a veces tan marcada que la piamadre contacta con la sustancia blanca (consulte la imagen de la corteza).
Cortesía del Dr. Daniel H. Gould.
Las lesiones histológicas iniciales son la necrosis de las neuronas cerebrocorticales. Las neuronas están contraídas y tienen un citoplasma eosinofílico homogéneo. Los núcleos son picnóticos, descoloridos o ausentes. En fases tempranas de la forma aguda, en ocasiones aparece espongiosis. Las células vasculares sufren hipertrofia e hiperplasia. En las últimas etapas, el tejido cortical afectado sufre cavitación a medida que se infiltran los macrófagos y se elimina el tejido necrótico. Un patrón que se ve en encéfalos de bovinos con PEM precoz, grave, aguda y asociada al azufre se caracteriza por necrosis vascular multifocal, hemorragia y necrosis parenquimatosa de la sustancia gris profunda, que incluye el cuerpo estriado, el tálamo y el mesencéfalo.
Diagnóstico de la polioencefalomalacia en rumiantes
Presunción: síntomas clínicos y respuesta a la administración de tiamina
Definitivo: necropsia
El patrón que se describe de los síntomas clínicos debe despertar la sospecha de PEM. En la necropsia, las áreas de autofluorescencia cerebrocorticales, evidentes macroscópicamente con iluminación ultravioleta, proporcionan un diagnóstico presuntivo de PEM; sin embargo, en animales con PEM asociada con azufre, por lo general no se presentan áreas autofluorescentes. Las lesiones histológicas características son confirmatorias.
Los diagnósticos diferenciales para el ganado vacuno incluyen las siguientes enfermedades que afectan la corteza cerebral:
toxicosis por sal (por exceso de consumo de sal o privación de agua)
meningoencefalitis por Histophilus
coccidiosis con afectación nerviosa
Los diagnósticos diferenciales para ovejas y las cabras incluyen lo siguiente:
Enterotoxemia clostridial de tipo D (encefalomalacia focal simétrica).
Toxicosis por sal (por exceso de consumo de sal o privación de agua)
Intoxicación aguda por plomo
Los pacientes con deficiencia de vitamina A también presentan ceguera; sin embargo, el examen neurológico del paciente con deficiencia de vitamina A revelará tanto una respuesta de amenaza ausente como un reflejo fotomotor ausente, porque la lesión está localizada en la retina y el nervio óptico. La ausencia de reflejo fotomotor puede ayudar a distinguir la deficiencia de vitamina A de la PEM.
La confirmación de la etiología o patogenia exige un examen de laboratorio de muestras obtenidas de pacientes afectados o de su entorno. La valoración de los niveles de tiamina es difícil y los resultados deben interpretarse con cautela. Pocos laboratorios son capaces de medir el contenido de tiamina en sangre y tejidos, la actividad de la transcetolasa o el efecto de la tiamina pirofosfato sobre la transcetolasa. La demostración de una mejoría clínica después de un tratamiento con tiamina no es evidencia suficiente que permita un diagnóstico específico.
La posibilidad de PEM asociada a azufre se puede valorar midiendo el contenido de azufre del agua y de los ingredientes de la dieta y, después, estimando el azufre total consumido en relación con la materia seca. La máxima concentración tolerada de azufre en el ganado vacuno y ovino depende del tipo de dieta. Para dietas con >85 % de concentrado, el nivel máximo tolerable de azufre total es del 0,3 % de materia seca. Para dietas con ≥45 % de forraje, el nivel máximo tolerable de azufre total es del 0,5 % de materia seca. Dado que hay múltiples factores que determinan el riesgo real de desarrollar PEM, no deben considerarse estos porcentajes como concentraciones máximas absolutas. Muchos bovinos se adaptan adecuadamente a niveles de ingesta de azufre superiores al nivel máximo tolerable, aunque pueden producirse efectos negativos en el rendimiento cuando se hace una transición lenta del alimento.
Tratamiento y prevención de la polioencefalomalacia en rumiantes
Principal: administración de tiamina
Cuidados de apoyo: dexametasona y manitol para el edema cerebral; anticonvulsivos para posibles convulsiones
Investigación y modificación dietética, según sea necesario
El tratamiento de elección para la PEM, independientemente de la causa, es la administración de tiamina (10 mg/kg, IV o IM, para la dosis inicial, después cada 6 a 8 horas, IM o SC, durante 3 a 5 días). El tratamiento debe iniciarse en fases tempranas de la enfermedad para que tenga éxito. Si las lesiones encefálicas son muy graves o el tratamiento se retrasa, puede que no sea posible una recuperación clínica total. Los efectos beneficiosos suelen verse en 24 horas; sin embargo, si no hay una mejora inicial, el tratamiento debe continuarse durante ≥3 días.
Se puede intentar reducir el edema cerebral administrando dexametasona (0,1-0,2 mg/kg, IV, una vez) o manitol al 20 % (0,25-1 g/kg, IV, una vez); sin embargo, no hay ensayos clínicos disponibles para confirmarlo (1, 2, 3, 4). Estas dosis constituyen un uso extraoficial, y se deben establecer tiempos de espera adecuados. También puede requerirse cuidados de apoyo y tratamiento anticonvulsivo. El tratamiento para rumiantes con convulsiones puede incluir diazepam (0,5-1 mg/kg, IV [5]) según sea necesario para controlar las convulsiones. Se necesita una sujeción adecuada para garantizar la seguridad humana cuando se administran medicamentos a rumiantes que presentan convulsiones activas. También se ha informado del uso de fenobarbital oral en pequeños rumiantes con convulsiones; sin embargo, puede ser menos eficaz que el fenobarbital intravenoso para episodios agudos. Además, la dosificación oral de fenobarbital para la terapia de mantenimiento debe determinarse mediante el monitoreo del fármaco terapéutico y, por lo tanto, puede ser poco práctica y no rentable en rumiantes más grandes (6).
Se recomienda, como prevención de la PEM, un complemento dietético con tiamina (3-10 mg/kg de alimento); sin embargo, su eficacia no se ha evaluado cuidadosamente. Durante un brote de PEM, debe suministrarse suficiente fibra dietética para fomentar la producción ruminal de tiamina.
Cuando hay sospecha de PEM asociada al consumo elevado de azufre, se deben analizar todas las posibles fuentes de azufre, incluida el agua, y se debe calcular la concentración total de azufre de la materia seca consumida. Deben evitarse ingredientes en la dieta o en el agua con alta concentración de azufre; si no fuera posible, una introducción más gradual a tales componentes dietéticos puede mejorar la probabilidad de una adaptación exitosa.
Conceptos clave
La polioencefalomalacia es una enfermedad neurológica que afecta a los rumiantes. Ocurre como brotes en manadas o en animales individuales.
Los signos clínicos incluyen ceguera cortical, estrabismo dorsomedial, postura de cabeza elevada y postración. Pueden producirse convulsiones y la muerte.
Se sospecha el diagnóstico basándose en los signos clínicos y la respuesta a la administración de tiamina.
El tratamiento es la administración de tiamina y la modificación de la dieta cuando sea necesario.
Referencias
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Mayhew IGJ, MacKay RJ. Nutritional diseases. En: Large Animal Neurology. 3rd ed. Wiley-Blackwell; 2022:481-502.
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