Actualidad Avipecuaria
miércoles, 12 diciembre del 2018

Liliana Revolledo DVM, MSc., PhD

Universidad de Sao Paulo - Brasil



¿Hay alternativas a los antimicrobianos? Vacunas y vacunaciones (parte III)

¿Hay alternativas a los antimicrobianos? Vacunas y vacunaciones (parte III)
Julio 30/2018
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En la parte 1 de esta breve reseña se comentó de manera breve la modulación de la respuesta inmune utilizando la nutrición y los aditivos fitogénicos como una alternativa a los antimicrobianos (https://goo.gl/c2Ez7z). En la parte 2, se hizo un breve análisis de lo relacionado a los probióticos (https://goo.gl/u6X3bm). En esta tercera parte, se hará una referencia breve a las vacunas y vacunación en general, con énfasis en vacunas utilizadas en aves.

Inmunología de la vacunación

Diferentes agentes requieren diferentes tipos de respuesta inmune en el hospedero. Cuando se desarrolla una vacuna es recomendable conocer de antemano el tipo deseado de respuesta adaptativa, que puede ser dividida en dos grupos: a) humoral o basada en anticuerpos y b) celular o mediada por células. Esta situación se repite en las mucosas también, que puede funcionar y activarse independientemente de la respuesta sistémica, especialmente para vacunas aplicadas a través das mucosas (oral, conjuntiva ocular, orificios nasales).

¿Qué es la vacunación?

La vacunación es un concepto cuyo objetivo es generar la inmunidad contra una enfermedad o agente por la activación y estímulo del sistema inmune. Imitar el desarrollo de la inmunidad adquirida por la inoculación de un microrganismo, de algunos componentes o partes no patógenas de un microrganismo, que al mismo tiempo estimulen eficazmente la respuesta inmune.

Vacunas vivas contra Salmonella en vez de antimicrobianos

Además de la mejora en la salud y en la productividad, las vacunas utilizadas en la prevención de Salmonella en las aves tienen un impacto significativo en la salud pública, pues de lo que se trata es reducir o minimizar el riesgo de que estos agentes se transmitan por los alimentos. Un requisito indispensable para la reducción o ausencia de excreción fecal, reducción de la diseminación vía heces, y en consecuencia reducción de la contaminación del medioambiente por Salmonella, sólo se consigue estimulando la SIgA (Inmunoglobulina A secretora) específica en las mucosas de los tractos digestivo y reproductivo. Esta estimulación en las mucosas, solamente se consigue con la estimulación a través de las mucosas, es decir productos aplicados por la vía oral, ocular o óculo-nasal, y con productos conteniendo cepas vivas que estimulan no sólo la producción de IgA secretora en las mucosas, sino que estimulan la respuesta inmune mediada por células y la inmunidad humoral.

Las vacunas vivas contra Salmonella, tienen varios mecanismos de acción uno de ellos la Inhibición de la colonización, un concepto en el cual una cepa viva de Salmonella oralmente administrada en pollitos de un día y protege de un desafío; por lo tanto puede ser utilizado potencialmente como método de control. Para aprovechar este fenómeno en las vacunas vivas para aves, es necesaria información sobre la inhibición de la colonización entre cepas de campo de Salmonella enterica subsp. enterica dentro del mismo o entre diferentes serovares explicado por Methner y colaboradores (2011). Cepas de Salmonella fueron mostradas inhibiendo la colonización de otras cepas de Salmonella en varios grados. Por otra parte, además se estimular el desarrollo de una verdadera inmunidad a la infección, la administración oral de vacunas de Salmonella vivas atenuada a pollitos de un día (en los casos que esas vacunas son recomendadas en esa edad de vacunación) puede inducir un efecto de inhibición de la colonización contra otras salmonelas en una cuestión de horas. Evidencia de la especificidad de la inhibición entre las cepas de Salmonella es proporcionada por los hechos que a) el más profundo nivel de inhibición es producido entre cepas de Salmonella isogénicas ; b) inhibición entre cepas pertenecientes al mismo serovar es mucho más efectivo que entre cepas de diferentes serovares y; c) los efectos inhibitorios no ocurren entre organismos no relacionados.

El experimento realizado por Methner y colaboradores (2011) probó a los serogrupos pertenecientes a los serogrupo O4 (antiguo grupo B), O9 (antiguo grupo B) O6, O7 y O8 (antiguo grupo C), y O13 (antiguo grupo G), en aves jóvenes. Los resultados del experimento mostraron que el efecto de inhibición de la colonización fue más fuerte entre cepas isogénicas (cepas que pertenecen al mismo clon), y el efecto de inhibición entre cepas de Salmonella Enteritidis (SE) fue considerablemente mayor que entre las cepas de Salmonella Typhimurium. Casi no se produjo ningún efecto inhibitorio entre la cepa rugosa ST 1464 y ninguna de las cepas de ST fue capaz de reducir el crecimiento intestinal de cepas heterólogas de SE 147NA. Las cepas de SE fagotipo 4 mostraron una elevada inhibición contra cepas no isogénicas y en algunos casos casi completa contra estas cepas. Ninguna de las cepas de SE fue capaz de influenciar la colonización cecal de la cepa heteróloga ST 9098NA.

Un estudio realizado por De Cort y colaboradores (2014) demostró la eficacia de cepas deletadas de Salmonella Enteritidis y Salmonella Typhimurium AhilAssrAfliG protegiendo contra desafíos contra Salmonella Enteritidis y Typhimurium. El cultivo combinado no fue protector contra el desafío con Salmonella Paratyphi M varietas Java, indicando mecanismos de protección serotipo-específicos. En el caso de vacunas vivas es conocido que el efecto CI es obtenido en pollitos recién nacidos vacunados al primer día de edad, porque la cepa vacunal coloniza extensiva y rápidamente el intestino. Antes que la flora normal intestinal se establezca. El efecto de inhibición de la colonización es más pronunciado entre cepas isogénicas y hay una mayor inhibición dentro de un serovar que entre serovares.

La administración de cepas vacunales vivas atenuadas en pollitos de un día proporciona protección contra la infección dentro de horas por el efecto de inhibición de la colonización. No obstante, la medida en la cual la aplicación oral de cepas vacunales de Salmonella viva tipo salvaje (de campo) puede inducir un efecto temprano de inhibición de la invasión es desconocido. Methner y colaboradores (2010) examinaron el potencial protector de pretratamiento de cepas de Salmonella Enteritidis e Salmonella Infantis para su habilidad de colonizar los ciegos, invadir el hígado, inducir el influjo de granulocitos en la mucosa cecal y, por su capacidad de inhibir la invasión sistémica de cepas de desafío de Salmonella homólogas y heterólogas. Salmonella Enteritidis induce un influjo fuerte de heterófilos y una inhibición de la invasión completa de organismos de desafío de Salmonella homólogos y heterólogos administrados un día después. Salmonella Infantis resultó en un bajo influjo de heterófilos en el tejido cecal seguido de una completa inhibición de la colonización del serovar homólogo Infantis.

La utilización de vacunas vivas contra Salmonella en aves comenzó en la década del 50 con la cepa 9R de Salmonella Gallinarum. En esta época Smith probó cinco cepas lisas y cuatro cepas rugosas, de las cuales fueron eliminadas por mucha virulencia cuatro cepas lisas y 3 rugosas. La cepa lisa a pesar de la buena inmunidad afectaba negativamente la producción de huevos lo que no era el caso de la cepa 9R la cual fue utilizada con éxito en los casos de tifosis aviar, aunque la naturaleza de su atenuación sea desconocida hasta hoy (Figura 1). Algunas otras cepas fueron desarrolladas, como la mutante aroA, nuoG, crp, metC o la deletada cobS/cibA, sin embargo, no se utilizan comercialmente.

En el caso de las Salmonella paratíficas, la utilización de vacunas en aves comenzó en la década de los 90 en Europa. El uso de estos productos se extendió para las reproductoras y ponedoras, y en algunos casos pollos de carne. Las vacunas vivas atenuadas son elaboradas a partir de cepas con mutaciones naturales o inducidas, manipulación genética en genes esenciales para el metabolismo bacteriano o su sobrevivencia o virulencia en el hospedero. Todas las vacunas vivas atenuadas han sido desarrolladas para la administración por la vía oral, lo que facilita la administración en aves de cualquier edad, y la inducción de una inmunidad protectora humoral, celular y en las mucosas. Estos productos, independientemente de la cepa utilizada en su fabricación, presentan excelentes resultados de protección porque la vacunación estimula el sistema inmune local representado por el sistema común de las mucosas y la consecuente producción de SIgA específica (Figura 2).

Estos productos aumentan la respuesta mediada por células, con un aumento en la eliminación de Salmonella Enteritidis. La potencial superioridad de las vacunas vivas atenuadas ha servido de punto de partida a investigaciones dirigidas al desarrollo de cepas mutante de Salmonella que puedan ser utilizadas en medicina humana y veterinaria. Por ejemplo, a S. Typhimuirum aroA, cepa que carece de capacidad de replicación en el hospedero por la ausencia de algunos metabolitos necesarios para el crecimiento bacteriano. Las mutantes con el sistema PhoP/ PhoQ no funcional, son altamente atenuadas in vivo, este sistema está asociado con la resistencia de la bacteria a los mecanismos innatos de defesa. Otro ejemplo son las cepas deficientes en el loci SPI2 (isla de patogenicidad 2) no sobreviven en los fagocitos, debido a que este sistema es requerido para la infección sistémica y la sobrevivencia bacteriana en los fagocitos. En 2010, Methner y colaboradores desarrollaron una mutante deletada phoP/fliC que fue evaluada como candidata a vacuna viva en aves.

Las vacunas vivas se utilizan extensamente en una buena parte de los países del mundo (Cuadro 1), con el objetivo dirigido especialmente a la salud pública y seguridad de los consumidores de productos y subproductos avícolas.

Las vacunas inactivadas

Son productos que contienen la bacteria entera, que fue inactivada por diferentes métodos generalmente son elaborados con compuestos que estimulan el sistema inmune como adyuvantes oleosos, hidróxido de aluminio, u otros compuestos inmunoestimulantes. Estos productos son administrados por la inyección intramuscular o subcutáneamente. También conocidas como bacterinas, en el caso de Salmonella Enteritidis pueden contener uno o más fagotipos, y diferentes cepas en el caso de Salmonella Typhimurium, que pueden variar de acuerdo con el fabricante, las hay con otros serovares de Salmonella también.

Muchos estudios publicados, han demostrado una eficacia variable de estos productos; debido a que productos inactivados usualmente producen una respuesta humoral con pobre o inconsistente efecto en la protección, especialmente en lo relacionado a excreción, diseminación y protección de la progenie en las primeras semanas de vida (Figuras). Un estudio demostró que la vacunación con reproductoras no afecta los niveles de la cepa de desafío en el contenido cecal o en los órganos internos hasta las dos semanas de edad. Es necesario tener en cuenta que, por las características de la colonización intestinal de Salmonella y por su característica de intracelular facultativo, el efecto protector de los anticuerpos circulantes estimulados por la utilización de vacunas inactivadas solamente es eficiente durante la circulación de la bacteria o fase extracelular. Una de las mayores ventajas con relación a los productos inactivados es la ausencia de un microrganismo vivo que podría eventualmente sobrevivir en el medio ambiente y causar riesgo de contaminación o exposición para otras especies animales. Sin embargo, su eficacia está limitada, ya que niveles de anticuerpos circulantes contra Salmonella no son una medida de protección eficaz. En esa misma línea de raciocinio, las vacunas inactivadas son insuficientes en la activación de células Th1 (linfocito T helper 1) relacionados directamente con la inmunidad mediada por células, por lo tanto, una pobre protección contra la colonización intestinal excreción fecal, diseminación sistémica y transmisión vertical en las aves. En la mayoría de los estudios publicados, la utilización de la vacuna inactivada confiere cierto grado de protección cuando se compara con las aves control no vacunadas, pero esto depende del tipo de desafío, del número de UFC utilizadas para el desafío.

Comparativamente la respuesta inmune dependiendo del tipo de vacuna es diferente, lo que se ve resumido en la Figura de al lado, así la elección del producto a utilizarse en el caso de Salmonella dependerá de la situación de la bacteria en la granja y en la región.

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