Por qué el desarrollo óseo es un aspecto clave en la gestión nutricional de los jóvenes rumiantes

La fisiología del desarrollo óseo en el ganado en crecimiento

Ossificación endocondral y dinámica de las placas de crecimiento durante el rápido crecimiento esquelético

El proceso conocido como osificación endocondral es el que permite que los animales jóvenes crezcan en altura a lo largo de su esqueleto. Esto ocurre principalmente en zonas especiales denominadas placas de crecimiento, que están compuestas de cartílago y presentan distintas capas donde las células trabajan de forma coordinada: existe una zona de reposo, luego las células comienzan a multiplicarse, aumentan de tamaño (hipertróficas) y, finalmente, se transforman en hueso (osificándose). Estas placas de crecimiento son especialmente activas cuando los animales son muy jóvenes, pudiendo crecer incluso hasta 300–500 micrómetros por día en especies como los terneros, lechones y potrillos. Para que todo este sistema funcione correctamente, deben producirse varios eventos con precisión: las fibras de colágeno deben alinearse adecuadamente, los minerales deben depositarse en el momento oportuno y los vasos sanguíneos deben transportar células formadoras de hueso denominadas osteoblastos. Cuando los condrocitos alcanzan un tamaño suficiente, liberan pequeñas vesículas denominadas vesículas matriciales que inician la formación de cristales de hidroxiapatita, los cuales, básicamente, fijan los minerales sobre la estructura orgánica preexistente. Cualquier alteración en este proceso es de gran relevancia, ya que problemas relacionados con la nutrición, el metabolismo o los niveles hormonales pueden dar lugar a trastornos esqueléticos permanentes. Por ello, garantizar que los animales reciban nutrientes adecuados durante estos períodos críticos de crecimiento no solo es importante: determina si sus huesos permanecerán sanos durante toda su vida.

Homeostasis del calcio óseo y el eje hormona paratiroidea–vitamina D

La forma en que se regula el calcio en los huesos en desarrollo depende realmente del sistema endocrino PTH-vitamina D, que funciona de manera estrecha y coordinada para ayudar a incorporar minerales fuertes al esqueleto. Cuando el calcio sanguíneo desciende por debajo de aproximadamente 8,5 mg/dL, el organismo libera la hormona paratiroidea (PTH), que indica a los huesos que liberen parte del calcio almacenado y también favorece la conversión de la vitamina D habitual en su forma activa, denominada 1,25-dihidroxicolcalciferol, en los riñones. Esta forma activa de la vitamina D incrementa la absorción de calcio procedente de los alimentos a través del intestino entre un 30 % y un 80 %, y además contribuye al desarrollo adecuado de las nuevas células óseas. Los terneros y otros animales jóvenes son particularmente vulnerables cuando no reciben suficiente vitamina D. En las explotaciones ganaderas comerciales, observamos que el raquitismo afecta aproximadamente al 15 % al 20 % de los animales con deficiencias. Existe otro actor implicado en todo este proceso: el factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23). Esta sustancia ayuda a regular la cantidad de fosfato que se retiene en el organismo frente a la que se excreta, manteniendo el equilibrio adecuado entre calcio y fósforo necesario para la formación saludable de los cristales óseos. Todas estas hormonas actúan de forma coordinada para garantizar que haya suficientes minerales disponibles para la formación ósea, pero sin exceder esa cantidad hasta el punto de provocar depósitos de calcio no deseados en otras partes del cuerpo. Y, francamente, este delicado equilibrio puede alterarse con bastante facilidad si las dietas no son constantes.

Nutrientes esenciales para un desarrollo óseo óptimo

Calcio, fósforo y su relación dietética: Equilibrar la deposición mineral y evitar desequilibrios

La resistencia de los huesos proviene de una estructura cristalina especial denominada hidroxiapatita, que depende en gran medida tanto del calcio como del fósforo. Lograr el equilibrio adecuado entre estos minerales es tan importante como la cantidad total que consumimos. Los estudios continúan demostrando que los animales necesitan aproximadamente 1,5 a 2 partes de calcio por cada parte de fósforo en su dieta durante su etapa de crecimiento. Cuando esta proporción se altera, los huesos no se forman correctamente y se fracturan con mayor facilidad. Un exceso de fósforo se une efectivamente al calcio en el sistema digestivo, dificultando su absorción por parte del organismo y reduciéndola, en ocasiones, casi a la mitad. Esto puede provocar problemas graves, como la hiperparatiroidismo, en el que los huesos comienzan a perder minerales a tasas peligrosas. Por otro lado, un exceso de calcio puede impedir que el fósforo desempeñe su función de apoyo en la formación de nuevo tejido óseo mediante los procesos de producción de energía dentro de las células óseas. Mantener estos niveles bajo control permite que animales jóvenes, como los terneros y los potrillos, desarrollen huesos fuertes a ritmos impresionantes, llegando incluso a añadir más del 2 % de nuevo material óseo cada día durante sus fases de crecimiento acelerado.

Vitamina D3, K2, magnesio y silicio: apoyan la maduración del colágeno y la formación de hidroxiapatita

Cuando se trata de construir huesos fuertes, las vitaminas D3 y K2 actúan de la mano con el magnesio y el silicio para mejorar la calidad ósea general más allá de simplemente aumentar su densidad. La vitamina D ayuda a nuestro organismo a absorber el calcio de los alimentos, mientras que la vitamina K2 asegura que dicho calcio se deposite efectivamente en los huesos, en lugar de acumularse en lugares donde no debería estar, como las arterias. El magnesio también desempeña varios roles clave: favorece el funcionamiento adecuado de las enzimas y contribuye tanto a la formación de los diminutos cristales denominados hidroxiapatita como al fortalecimiento de las fibras de colágeno. Sin suficiente magnesio, los huesos pueden perder hasta un 30 % de su resistencia a la tracción. El silicio no suele mencionarse mucho, pero es muy importante para el desarrollo del colágeno y para incrementar la densidad con la que los minerales se organizan dentro de la estructura ósea. Todos estos nutrientes deben estar presentes simultáneamente para que el armazón de colágeno permanezca intacto antes de que comience la deposición mineral sobre él. Este equilibrio permite que los huesos soporten todo tipo de esfuerzos físicos, especialmente durante periodos de crecimiento acelerado.

Proteínas y aminoácidos: construcción de la matriz ósea para la integridad estructural

Lisina, prolina y glicina en la síntesis del colágeno y la resistencia a la tracción ósea

Aproximadamente el 90 % del componente orgánico de los huesos proviene del colágeno, que forma la base estructural donde se depositan los minerales. La especial estructura en triple hélice del colágeno depende en gran medida de tres bloques de construcción clave. La glicina aparece a intervalos regulares a lo largo de la cadena, lo que permite que las moléculas se empaquen estrechamente. La prolina contribuye a mantener la forma helicoidal, mientras que la lisina sufre una modificación mediante hidroxilación para crear enlaces entre las cadenas. Estos enlaces hacen que toda la estructura sea más resistente a las fuerzas de torsión y cizallamiento. Cuando los animales carecen incluso de uno solo de estos aminoácidos, su colágeno no madura adecuadamente, lo que da lugar a huesos más débiles que se fracturan con mayor facilidad; los estudios indican que esto puede reducir la resistencia a la fractura en aproximadamente un 30 % en el ganado en crecimiento. Obtener cantidades suficientes de estos nutrientes en la dieta es fundamental para una correcta formación de fibrillas, una adecuada reticulación y una resistencia general óptima de la matriz. Todos estos factores confluyen para apoyar un crecimiento y desarrollo óseos saludables.

Riesgos nutricionales para el desarrollo óseo: prevención de trastornos ortopédicos del desarrollo

Dietas ricas en NSC, desequilibrio de DCAB y alteración de la placa de crecimiento en potrillos y novillas lecheras

La mala gestión nutricional sigue siendo una de las principales causas prevenibles de los trastornos ortopédicos del desarrollo (TOD) en animales de crecimiento rápido. Cuando el alimento contiene altos niveles de carbohidratos no estructurales (CNE), especialmente por encima del 20 %, esto eleva los niveles sanguíneos de insulina e IGF-1. Lo que ocurre a continuación resulta bastante preocupante para los propietarios de caballos: estudios recientes de 2023 demuestran que estas hormonas elevadas alteran la maduración de las células del cartílago, lo que provoca un aumento del 18 % en los casos de osteocondritis disecante (OCD) entre los potrillos. El mismo problema afecta al equilibrio catión-anión dietético (ECAD). Un cálculo incorrecto de este parámetro altera el equilibrio ácido-base del organismo y el metabolismo del calcio. Por ejemplo, los terneros lecheros que consumen alimentos con un ECAD superior a +350 mEq/kg presentan una densidad ósea un 22 % menor comparada con aquellos que reciben raciones equilibradas, cuyo ECAD oscila entre -50 y 0 mEq/kg. Estos errores nutricionales generan tres problemas principales que están estrechamente interrelacionados: el cierre prematuro de las placas de crecimiento, estructuras de colágeno más débiles debido a una regulación inadecuada de los minerales y un desarrollo defectuoso del cartílago. Cada uno de estos problemas incrementa la probabilidad de fracturas y perjudica la capacidad del animal para mantenerse sano a largo plazo. Por ello, una buena planificación de la alimentación debe centrarse en controlar la ingesta energética (aproximadamente 1,5 Mcal/kg de materia seca para animales jóvenes) y ajustar cuidadosamente los niveles de ECAD durante los periodos de máximo crecimiento.