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Virginia Aragón
IRTA

Desde el año 2006, el uso de antibióticos como promotores del crecimiento no está permitido en la Unión Europea. Ahora damos un paso más en el uso responsable de estos medicamentos y nos enfrentamos a un reto mayor, en el que se pretende reducir el uso de antibióticos en las explotaciones ganaderas españolas en más de un 80 %. La normativa europea hace un llamamiento a evitar el uso profiláctico de antibióticos como una estrategia de salud de la cabaña porcina o como sustitutos de un buen manejo en la granja. Sin embargo, las enfermedades en el destete de los lechones se han evitado muchas veces con tratamientos metafilácticos perinatales, y suponen, junto con los tratamientos en pienso y agua, una cantidad significativa del total de antibióticos usados en las granjas porcinas.

Por otro lado, estos tratamientos pueden tener un impacto negativo en la salud de los cerdos y frecuentemente posponen la aparición de problemas clínicos sin llegar a solucionarlos del todo. Así, en una granja con problemas respiratorios fue posible eliminar los casos clínicos y mejorar la salud de los cerdos mediante la eliminación de los antibióticos usados en los primeros días de vida (M. White, 2014). La explicación que se propuso fue que los antibióticos producían una disbiosis que afectaba negativamente a la salud de los animales y favorecía la aparición de problemas infecciosos, en este caso respiratorios. Efectivamente, se sabe bien que muchos antibióticos tienen un amplio espectro de acción y no solo combaten el agente patógeno frente al cual los administramos, sino que también afectan al equilibrio de los comensales de la microbiota del animal, que cumplen una función en la maduración del sistema inmunitario y en la resistencia frente a patógenos.

La composición de la microbiota nasal

La microbiota es el conjunto de microorganismos que colonizan un sitio particular del cuerpo. La composición y función de la microbiota se ha estudiado ampliamente en los últimos años, y se ha demostrado que puede influir en el desarrollo de muchas enfermedades. Además, es una fuente de posibles probióticos, o colonizadores naturales, que podrían favorecer la salud animal. Recientemente, se ha podido comprobar que la composición de la microbiota nasal de los lechones al destete puede predisponer a estos a desarrollar posteriormente la enfermedad de Glässer. Esta patología está causada por Haemophilus parasuis, que desde el tracto respiratorio superior es capaz de invadir sistémicamente el organismo, causando una inflamación grave que produce poliserositis fibrinosa, las lesiones típicas de esta enfermedad. La comparación de la microbiota nasal de lechones provenientes de granjas sanas y de granjas que tenían casos clínicos de enfermedad de Glässer indicó que el mantenimiento de la salud de los lechones en transición estaba asociado a una mayor riqueza y diversidad de la comunidad bacteriana nasal al momento del destete (Correa-Fiz et al., 2016a). Los lechones con mayor predisposición a sufrir la enfermedad de Glässer presentaron su microbiota nasal alterada, con un aumento de Proteobacteria, que incluye bacterias de las familias Enterobacteriaceae, Pasteurellaceae o Moraxellaceae, y una disminución de Firmicutes, incluidas las familias Lactobacillaceae, Lachnospiraceae o Ruminococcaceae (figura 1).

A los factores de riesgo clásicos de desarrollo de la enfermedad de Glässer (densidad, ventilación, destete temprano, virulencia de las cepas de H. parasuis en la granja, coinfecciones, etc.), ahora tenemos que añadir la composición de la microbiota nasal de los lechones. Una forma habitual de afectar negativamente a la microbiota es el uso de antibióticos, ya que estos tratamientos producen habitualmente una reducción en la variedad de las comunidades bacterianas. Así, además de facilitar la multiplicación de patógenos resistentes, los animales tratados pueden llegar a ver disminuida la diversidad bacteriana de su microbiota y ser más susceptibles a las enfermedades infecciosas.

Esto es especialmente relevante si consideramos los tratamientos perinatales con antimicrobianos, ya que se administran en el momento en que los lechones comienzan a colonizarse y a desarrollar su sistema inmunitario. En el lado opuesto, los probióticos representan una herramienta con posibilidades de influir positivamente en la microbiota y en los efectos beneficiosos asociados a ella. Este concepto está bien aceptado en los procesos digestivos, pero se necesitan más avances para que se llegue a aplicar en los procesos respiratorios.

Cepas virulentas de H. parasuis

En el caso de H. parasuis nos encontramos con una dualidad dentro de esta especie bacteriana: la existencia de cepas virulentas invasivas, que causan enfermedad, y de cepas no virulentas colonizadoras, que forman parte de la microbiota respiratoria normal del cerdo. La práctica totalidad de granjas comerciales albergan animales colonizados por H. parasuis. De hecho, se pueden aislar varias cepas de esta bacteria de la cavidad nasal de cada lechón, y por lo tanto lo habitual es encontrar varias cepas de H. parasuis por granja. Esta situación afecta tanto al diagnóstico como a las estrategias de control de la enfermedad. La presencia de H. parasuis en el tracto superior de los animales no tiene un valor diagnóstico en sí misma, sino que es necesario determinar si las cepas de H. parasuis presentes tienen capacidad patógena para evaluar el riesgo de desarrollar la enfermedad de Glässer. Respecto al control, una estrategia ideal para controlar la enfermedad de Glässer podría ser aquella destinada a la erradicación de las cepas virulentas sin afectar a las cepas no virulentas comensales de la microbiota nasal.

Anticuerpos

La importancia de los anticuerpos en la protección frente a la enfermedad de Glässer está bien documentada. Además de estudios tradicionales de vacunas, se han realizado estudios de transferencia de anticuerpos en los que se observa protección frente a la infección. En el laboratorio también se ha podido demostrar el papel de los anticuerpos, ya que permiten la eliminación de las cepas virulentas mediante opsonización. Las cepas virulentas de H. parasuis son naturalmente resistentes a la fagocitosis por macrófagos alveolares, pero se vuelven susceptibles cuando son opsonizadas en presencia de anticuerpos específicos. Esta opsonización por anticuerpos favorece el reconocimiento, interiorización y posterior destrucción de las bacterias por los macrófagos.

La importancia de las madres

H. parasuis es una bacteria adaptada al cerdo, que es su único huésped descrito hasta el momento. Como consecuencia, las madres son la única fuente conocida de esta bacteria para la colonización de los lechones. De hecho, H. parasuis es uno de los llamados colonizadores tempranos del tracto respiratorio superior de lechones, y se ha detectado la presencia de esta bacteria en la nariz de los lechones desde los 2 días de edad. Además de fuente de bacterias, las madres también son fuente de inmunidad para sus lechones. La toma de calostro es esencial en la salud de los animales, que nacen sin ningún tipo de protección inmunitaria propia. Esta situación aporta un sistema relativamente controlable, en el que deberíamos facilitar que las madres transmitan a sus lechones solo factores positivos para su desarrollo sano. Si vacunáramos a las madres frente a las cepas virulentas de H. parasuis, deberíamos conseguir una eliminación paulatina de estas cepas perniciosas en las madres, junto con una transmisión a los lechones de los anticuerpos específicos frente a ellas a través del calostro. Con este objetivo se han realizado muchos estudios para la determinación de factores de virulencia, que pudieran formar parte de una vacuna frente a la enfermedad de Glässer. Las vacunas comerciales actuales son bacterinas, que proporcionan una protección dependiente de serotipo y no garantizan el control de todas las cepas virulentas.

Los genes vtaA

Una aproximación que se realizó para determinar los factores de virulencia de H. parasuis fue la comparación genómica de cepas aisladas de lesiones sistémicas (cepas virulentas) y cepas nasales de animales sanos (cepas no virulentas). Estos estudios identificaron una familia de genes cuya presencia en el genoma de H. parasuis estaba asociada con la virulencia de la cepa. Estos genes recibieron el nombre de vtaA (del inglés virulence-associated trimeric autotransporters) y se han podido usar como marcadores de virulencia en el diagnóstico molecular, mediante PCR, de cepas con capacidad patogénica. Estos genes codifican proteínas con capacidad para transportarse a la membrana externa y exponerse en la superficie bacteriana, y por lo tanto estar accesibles al sistema inmunitario. Esta exposición en la superficie bacteriana y su presencia en cepas capaces de producir la enfermedad de Glässer son características que hacen a las proteínas vtaA buenas candidatas vacunales. En este último aspecto, cuando se usaron en forma de mezcla se consiguió una protección parcial frente a una infección letal con una cepa virulenta de H. parasuis. En la patogénesis de la enfermedad de Glässer, H. parasuis alcanza el pulmón antes de invadir el organismo sistémicamente. Cuando se estudió la expresión génica de H. parasuis en este órgano se pudo comprobar que los vtaA asociados a la virulencia se expresaban durante la infección pulmonar (Bello-Ortí et al., 2015). Este dato apoya la posibilidad de bloquear la infección en este paso inicial de la misma (antes de la invasión bacteriana, muchas veces irreversible) mediante la inducción de anticuerpos dirigidos a las vtaA de las cepas virulentas.

Recientemente, se han realizado estudios más detallados de la estructura de estas proteínas de superficie y se ha determinado un epítopo que está expuesto en la superficie bacteriana, que es específico y universal de las cepas virulentas (figura 2) (Correa-Fiz et al., 2016b). La inducción de anticuerpos frente a este epítopo permitiría hacer frente a todas las cepas virulentas de H. parasuis de forma específica, es decir sin afectar las cepas no virulentas. Estos hallazgos permiten proponer una estrategia de control que incluiría la vacunación de madres frente a cepas virulentas de H. parasuis combinada con una colonización de los lechones con cepas no virulentas.

Los nuevos conocimientos de la patogenia y los factores que influyen en el desarrollo de la enfermedad de Glässer están permitiendo plantear nuevas estrategias de control, que permitirán la sustitución de los antimicrobianos como estrategia de control preferente.

Bibliografía

Bello-Ortí B, Howell KJ, Tucker AW, Maskell DJ, V Aragon. 2015. Metatranscriptomics reveals metabolic adaptation and induction of virulence factors by Haemophilus parasuis during lung infection. Veterinary Research 46(1):102
Correa-Fiz F, Fraile L, Aragon V. 2016a. Piglet nasal microbiota at weaning may influence the development of Glässer’s disease during the rearing period. BMC Genomics 17:404
Correa-Fiz F, Galofré-Milà N, Costa-Hurtado M, Aragon V. 2016b. Identification of a specific epitope on the surface of virulent Haemophilus parasuis strains. Comunicación oral. Reunión Grupo de Microbiología Molecular de la SEM. Sevilla 6-8 sept 2016
Directrices para una utilización prudente de los antimicrobianos en la medicina veterinaria. Diario oficial de la Unión Europea 2015/C 299/04
White M. Early medications and respiratory disease in growing pigs. 2014. https://www.pig333.com/clinical-case-of-the-world/earlymedications-and-respiratory-disease-in-growing-pigs_9074/