Este estudio investigó los efectos interactivos de la vitamina A (VA) dietética y el ácido retinoico todo-trans (ATRA) sobre el rendimiento de crecimiento y la salud intestinal en pollos de engorde. Un total de 432 pollitos machos Arbor Acres de un día de edad fueron asignados a un diseño factorial 2 x 3 con dos niveles de VA (2000 y 6000 UI/kg) y tres niveles de ATRA (0, 0.25 y 0.50 mg/kg). La dieta basal de maíz y harina de soja contenía 180 UI/kg de VA sin suplementación adicional de VA. Los resultados mostraron que, en comparación con 0 mg/kg de ATRA, 0.50 mg/kg de ATRA mejoró el aumento diario promedio (ADG) durante los días 1-21 (< 0.05). En comparación con 2000 UI/kg de VA, 6000 UI/kg de VA mejoró el peso corporal en el día 35, así como el ADG y la ingesta de alimento durante los días 22-35 y redujo la relación de conversión alimenticia durante todo el ensayo (< 0.05). Se observaron interacciones entre VA y ATRA para la relación de altura de vellosidad (VH) a profundidad de criptas (CD) en el duodeno, así como VH y CD en el íleon en el día 21 (< 0.05). El ATRA de 0.25 mg/kg disminuyó el VH/CD duodenal y el VH ileal en pollos de engorde alimentados con 2000 y 6000 UI/kg de VA, respectivamente (< 0.05). El ATRA de 0.50 mg/kg aumentó el VH ileal en pollos de engorde alimentados con 2000 y 6000 UI/kg de VA (< 0.05). Cuando los pájaros fueron alimentados con 6000 UI/kg de VA, 0.50 mg/kg de ATRA aumentó el CD ileal en comparación con 0.25 mg/kg de CD (< 0.05). En el día 35, en comparación con 0 mg/kg de ATRA, 0.25 mg/kg de ATRA aumentó el VH ileal, mientras que 0.50 mg/kg de ATRA disminuyó el CD ileal, y ambos aumentaron el VH/CD ileal (< 0.05). Se detectaron interacciones entre VA y ATRA para la expresión de ARNm en el yeyuno en el día 21 y para el yeyuno, el receptor acoplado a proteína G que contiene repeticiones ricas en leucina 5, zinc y dedo en anillo 3, y la fosfoproteína secretada 1 en el día 35 (< 0.05). La dieta con 0.50 mg/kg de ATRA reguló al alza la expresión yeyunal en pollos de engorde alimentados con 6000 UI/kg de VA en el día 21, así como la expresión de los otros genes en pollos alimentados con 2000 UI/kg de VA en el día 35 (< 0.05). El ATRA de 0.25 mg/kg reguló a la baja la expresión en pollos alimentados con 6000 UI/kg de VA en el día 35 (< 0.05). El ATRA de 0.25 mg/kg disminuyó y aumentó la expresión en el día 35 en pollos alimentados con 2000 y 6000 UI/kg de VA, respectivamente (< 0.05). Tanto 0.25 como 0.50 mg/kg de ATRA regularon a la baja la expresión en pollos alimentados con 2000 UI/kg de VA en el día 35 (< 0.05). Se observaron interacciones entre VA y ATRA para la dehidrogenasa de retinol 10 (RDH10), citocromo P450, familia 26, subfamilia A, polipéptido 1, receptor de ácido retinoico alfa, y expresión en los días 21 y 35 (< 0.05). Tanto 0.25 como 0.50 mg/kg de ATRA regularon al alza la expresión de los receptores en pollos alimentados con 6000 UI/kg de VA (< 0.05). La expresión del receptor alfa fue regulada al alza por 0.50 y 0.25 mg/kg de ATRA en los días 21 y 35, respectivamente (< 0.05). La metabolómica plasmática identificó 269 metabolitos diferenciales asociados a VA y 185 asociados a ATRA, principalmente enriquecidos en metabolismo lipídico, digestión y absorción de vitaminas, y vías de infección bacteriana. En conclusión, el ATRA dietético de 0.50 mg/kg y 6000 UI/kg de VA mejoraron el rendimiento de crecimiento, la integridad intestinal y el metabolismo de VA, en parte a través de la activación de los receptores de ácido retinoico y la modulación del metabolismo lipídico plasmático.