26 de junio de 2018 15:33 PM
Imprimir

Tuberculosis bovina, 驴D贸nde estamos y hacia d贸nde vamos?

Introducci贸n La tuberculosis bovina sigue siendo una de las principales preocupaciones sanitarias y econ贸micas en el mundo, esta enfermedad es causada principalmente por Mycobacterium bovis (M. bovis) bacteria con un amplio rango de hospederos. El inter茅s mundial en el control y erradicaci贸n de la tuberculosis bovina se justifica tradicionalmente no solo por el deterioro cuantitativo […]

Introducci贸n

La tuberculosis bovina sigue siendo una de las principales preocupaciones sanitarias y econ贸micas en el mundo, esta enfermedad es causada principalmente por Mycobacterium bovis (M. bovis) bacteria con un amplio rango de hospederos. El inter茅s mundial en el control y erradicaci贸n de la tuberculosis bovina se justifica tradicionalmente no solo por el deterioro cuantitativo y cualitativo de los principales indicadores productivos y reproductivos que provoca en esta especie, sino adem谩s por los incrementos en los costos de producci贸n que genera su diagn贸stico, las p茅rdidas econ贸micas debido al decomiso de canales y por las restricciones comerciales para la comercializaci贸n del ganado procedente de hatos afectados [1]. Se estima que el impacto econ贸mico global de la tuberculosis bovina es de 3 millones de d贸lares anuales [2].

La zoonosis causada por M. bovis en pa铆ses en desarrollo es considerada espor谩dica, gracias a las acciones de control de la enfermedad y a la obligatoriedad de la pasteurizaci贸n de los productos l谩cteos. No obstante, en los 煤ltimos a帽os se ha reportado un incremento en el n煤mero de casos de tuberculosis por M. bovis en algunas regiones de los Estados Unidos de Am茅rica, atribuida a la poblaci贸n migrante de pa铆ses de bajos recursos (especialmente de M茅xico) asociada al consumo de productos l谩cteos no pasteurizados [3]. Sin embargo, a pesar de que la principal v铆a de contagio de tuberculosis bovina es por el consumo de leche no pasteurizada desde hace 29 a帽os se reconoce como聽 riesgo ocupacional el contagio por contacto cercano con animales infectados entre veterinarios, ganaderos y trabajadores de rastro [4]. De hecho, estudios realizados en el estado de Quer茅taro muestran que la prevalencia de tuberculosis bovina en humanos puede ser cercana al 6% [5]. Es por eso que el control de la tuberculosis en el ganado es uno de los principales pilares para la prevenci贸n de la enfermedad en el hombre en el marco de 鈥渦na salud鈥.

De esta forma, con el objetivo de prevenir, controlar y erradicar la tuberculosis bovina, el 8 de marzo de 1996 se public贸 la Norma Oficial Mexicana, NOM 031-ZOO-1995, Campa帽a Nacional contra la Tuberculosis Bovina (Mycobacterium bovis), modificada el 27 de agosto de 1998, la cual es de observancia obligatoria en todo el territorio nacional. Gracias a su aplicaci贸n, actualmente el 85.77% del territorio nacional tiene una prevalencia menor al 0.5%, a excepci贸n de las cuencas lecheras donde la prevalencia oscila entre el 1 al 14.2% [6]. Se estima que la estrategia de prueba y segregaci贸n de vaquillas de reemplazo, reducir谩 la trasmisi贸n de la enfermedad y la prevalencia intra-hato; sin embargo, la vacunaci贸n es considerada por algunos una estrategia fundamental para reducir la prevalencia de la enfermedad en las cuencas lecheras [1].

Avances en la vacunaci贸n contra la tuberculosis bovina

El Bacilo Calmette Gu茅rin (BCG) es derivado de una cepa de M. bovis, la cual fue aislada de una vaca con granulomas tuberculosos en gl谩ndula mamaria, 聽perdi贸 su capacidad de causar enfermedad a trav茅s de una serie de pases en rebanadas de papa mojadas en glicerol [7]. La distribuci贸n global del bacilo BCG propici贸 que surgieran docenas de subcepas, genot铆picamente diferentes; siendo las m谩s usadas: BCG Pasteur (1173P2), BCG-Jap贸n (Tokio 172), BCG-Danesa (Copenhagen 1331) y BCG Glaxo (1077) [8, 9].

En 1911 Calmette y Gu茅rin, reportaron que el bacilo BCG proteg铆a al ganado contra una infecci贸n experimental por M. bovis, a partir de ese momento se realizaron numerosas evaluaciones en diversos pa铆ses para determinar la eficacia de la vacuna BCG en el ganado [1]. Pero ha sido en las 煤ltimas dos d茅cadas donde se ha logrado un mayor entendimiento de los par谩metros que afectan la eficacia de la vacuna BCG [10]. Actualmente se sabe que el nivel de protecci贸n brindado por las cepas BCG Pasteur y Danesa es similar [11] y que el uso de dosis bajas (104-106 UFC) son m谩s efectivas ante desaf铆os experimentales [12, 13]. De la misma forma, la vacunaci贸n en animales neonatos (< 1 mes de edad) induce mejores niveles de protecci贸n a diferencia de la vacunaci贸n en animales de 6 meses de edad. Sin embargo, esta protecci贸n no es de larga duraci贸n, en animales neonatos se observ贸 protecci贸n hasta los 12 meses de edad, no as铆 a los 24 meses [14]. El momento de revacunaci贸n tambi茅n es un par谩metro importante, pues se ha observado que la revacunaci贸n de animales dos a帽os despu茅s de la primera dosis vacunal mejora la protecci贸n ante M. bovis; no obstante, la revacunaci贸n de neonatos 6 semanas despu茅s de la primera dosis vacunal muestran una menor protecci贸n comparada con aquellos animales vacunados en una sola ocasi贸n [1].

Las variaciones en la carga gen茅tica del bovino y su ambiente tambi茅n puede afectar la eficacia de la vacunaci贸n. Las razas de ganado ceb煤 (Bos indicus) muestran un mayor grado de protecci贸n despu茅s de la vacunaci贸n con BCG que las razas de ganado europeo (Bos taurus) [15]. As铆 mismo se ha observado cierto grado de protecci贸n contra M. bovis en animales expuestos a M. avium, aunque otros estudios han mostrado que este efecto protector no es aumentado tras la administraci贸n de BCG, por lo que en estos casos la vacunaci贸n solo ofrece una protecci贸n limitada [16].

Por otra parte, la vacunaci贸n con BCG confiere una protecci贸n muy variable tanto en bovinos como en el humano. Debido a esto existe un enorme esfuerzo en el desarrollo de nuevas vacunas que mejoren la protecci贸n brindada por el bacilo BCG. Se han evaluado vacunas atenuadas, mutantes, vacunas de DNA, subunidades proteicas e incluso vectores virales que expresan alg煤n ant铆geno inmunodominante [10]. Sin embargo, ninguna de las vacunas evaluadas hasta el momento previenen la infecci贸n por M. bovis; incluso, en algunos casos no evitan la formaci贸n de lesiones granulomatosas. Las vacunas m谩s exitosas, solo generan una respuesta inmune que resultan en la formaci贸n de lesiones menos severas y/o en una menor carga bacteriana en diversos 贸rganos [2]. Por lo tanto, uno de los principales desaf铆os es la correcta evaluaci贸n de la eficacia vacunal. Algunos par谩metros de eficacia identificados hasta el momento son: baja producci贸n especifica de IFN-纬, producci贸n de iNOS, IL-4 y M1P1 y una baja proliferaci贸n de c茅lulas T CD4+ [2, 11].

Avances en el diagn贸stico de la tuberculosis bovina

El diagn贸stico de la tuberculosis bovina se fundamenta en la aplicaci贸n intrad茅rmica de la聽 tuberculina descubierta por Robert Koch en 1890, el objetivo es identificar la presencia de los linfocitos T del hu茅sped que han sido expuestos y est谩n sensibilizados a ant铆genos espec铆ficos de M. bovis [17]. La vieja tuberculina descubierta por Koch fue mejorada hasta convertirse en lo que hoy conocemos como PPD (Purified Protein Derivative, por sus siglas en ingl茅s), el cual fue introducido en 1934 [18]. 聽En 1942 se empez贸 a utilizar el PPD bovino y el PPD aviar para poder distinguir entre una infecci贸n por M. bovis y otras micobacterias como M. avium subsp. paratuberculosis [19].

La tuberculina ha sido la pieza clave para realizar programas exitosos de erradicaci贸n en muchos pa铆ses. Informaci贸n internacional indica que聽 la tuberculina muestra un rango de sensibilidad del 68%-96.8% y de especificidad de 96%-98.8% [20]. Esta variaci贸n de la respuesta es debida a muchos factores, pero sobre todo a la pobre caracterizaci贸n del PPD (muchos ant铆genos de esta se comparten con otras micobacterias), por lo que en algunos casos no permite una diferenciaci贸n entre animales verdaderamente 聽infectados con M. bovis y animales sensibilizados por micobacterias ambientales, lo que representa un serio problema en lugares donde es com煤n la infecci贸n con paratuberculosis. Aunado a esto, la vacunaci贸n con BCG sensibiliza al ganado hacia el PPD; siendo esta una de las principales limitaciones para la implementaci贸n de la vacunaci贸n en el ganado. Es por eso que es necesario la identificaci贸n de ant铆genos con mayor especificidad y que permitan diferenciar individuos infectados con M. bovis de los vacunados con BCG (diagn贸stico DIVA) para facilitar la continuaci贸n de los programas de erradicaci贸n y control de la tuberculosis bovina [21].

Gracias a la secuenciaci贸n del genoma de M. bovis y M. tuberculosis fue posible examinar las diferencias entre estas especies. Se descubri贸 que aunque ambas son 99,95% id茅nticas, M. bovis ha perdido varios genes en comparaci贸n con M. tuberculosis [22]. De la misma forma, el proceso de atenuaci贸n de BCG ha generado la eliminaci贸n de varias regiones gen贸micas, entre ellas la regi贸n de diferencia 1 (RD1) [23]. En esta regi贸n se encuentran codificados los ant铆genos ESAT-6 y CFP-10 los cuales han recibido mucha atenci贸n debido a que son ant铆genos altamente inmunog茅nicos y permiten una diferenciaci贸n entre animales infectados y vacunados [24-25]. Los estudios indican que el uso de estos ant铆genos en forma de c贸ctel proteico permite identificar a una importante proporci贸n de animales que escapan a la identificaci贸n con la prueba cervical comparativa [26]. La continua b煤squeda de ant铆genos con potencial DIVA ha permitido la identificaci贸n de otros ant铆genos como Rv3615c, Rv3020c, Rv1986, Rv3872 y Rv3878. Estos ant铆genos solo se han聽detectado en bovinos infectados naturalmente por M. bovis y est谩n ausentes en animales vacunados con BCG [2]. Por lo que son excelentes candidatos para el diagn贸stico DIVA [21] aunque se requiere profundizar en su eficacia.

As铆 mismo, se ha propuesto el uso de pruebas alternativas o complementarias a la prueba de tuberculina, una de estas es la prueba de IFN-纬, desarrollada en Australia en 1990 [27]. Esta prueba presenta una sensibilidad y especificidad superior a la prueba de la tuberculina (87.7% y 99.2%, respectivamente) [20]; adem谩s, el uso de ambas pruebas en paralelo mejora sustancialmente la sensibilidad (95.2%) [28]. Tiene la ventaja que el criterio para definir a un animal como positivo puede ser ajustado para mejorar la sensibilidad o especificidad de la prueba. Pero sobre todo, detecta a una importante proporci贸n de animales que escapan a la detecci贸n con la prueba intrad茅rmica porque permite la identificaci贸n temprana de animales infectados desde los 14 d铆as [12]. Esta prueba ha sido evaluada en muchos pa铆ses, y actualmente es usada como prueba diagn贸stica complementaria a la prueba de la tuberculina en la Uni贸n Europea, Estados Unidos y Australia. Sin embargo, debido a su alto costo, comparado con la prueba de la tuberculina, la necesidad de personal y equipo especializado, y a las limitaciones log铆sticas es dif铆cil su aplicabilidad en pa铆ses en desarrollo.

As铆 mismo, actualmente existen diversas pruebas moleculares para la identificaci贸n del material gen茅tico de la micobacteria; sin embargo, parece no haber consenso en cuanto a los m茅todos de extracci贸n de ADN y blanco g茅nico a identificar. Los genes m谩s comunes incluyen secuencias del ARNr 16S, la regi贸n interg茅nica del ARNr 16S-23S, las secuencias de inserci贸n IS6110, IS1801, los genes hsp65, rpoB, recA, dnaJ, sodA, genes que codifican para las prote铆nas de 32 kDa y mpb70 [29]; de la misma forma, se han desarrollado algunos sistemas que permiten una diferenciaci贸n entre M. tuberculosis y M. bovis [30]. Pero, 聽a pesar de que los m茅todos moleculares permiten la obtenci贸n de un diagn贸stico m谩s r谩pido, la variabilidad en la sensibilidad obtenida impide la sustituci贸n de los m茅todos convencionales de aislamiento e identificaci贸n de M. bovis que aunque son lentos y engorrosos, siguen siendo la prueba de oro para la detecci贸n definitiva de M. bovis. De esta forma, uno de los proyectos de investigaci贸n de nuestro laboratorio involucra la expresi贸n de las prote铆nas RpfB y RipA las cuales promueven la replicaci贸n y regeneraci贸n de las c茅lulas micobacterianas in vitro; nuestros resultados muestran que con el uso de estas prote铆nas es posible identificar el crecimiento de la micobacteria a partir del segundo d铆a de incubaci贸n a diferencia, de las 8 semanas requeridas para la identificaci贸n tradicional. Otras l铆neas de investigaci贸n de nuestro grupo de investigaci贸n es la identificaci贸n de biomarcadores de eficacia vacunal y la evaluaci贸n y generaci贸n de nuevos ant铆genos para el diagn贸stico diferencial entre animales vacunados e infectados con M. bovis.

Conclusi贸n

Sin duda, en los 煤ltimos a帽os ha habido un gran avance en el entendimiento de la inmunopatogenia de la tuberculosis bovina, lo que ha permitido el avance en el desarrollo de vacunas y m茅todos de diagn贸stico de nueva generaci贸n. No obstante, a煤n quedan importantes obst谩culos que vencer antes de que estos est茅n disponibles para su uso en campo. Por ejemplo, el desarrollo de reactivos DIVA con la sensibilidad y especificidad requerida, y sobre todo a un costo que permita su uso de forma general. Aunado a esto, a煤n existen importantes preguntas a resolver, por ejemplo: 驴Cu谩l es la eficacia de BCG y otras vacunas en campo? 驴Por qu茅 solo una proporci贸n de los animales vacunados son protegidos?聽 驴Existe una forma de identificar tempranamente a estos animales? 聽驴C贸mo ser谩 el desempe帽o de los reactivos DIVA en campo y en animales vacunados y desafiados en campo? Estas son solo ejemplo de algunas preguntas que necesitan esclarecerse antes de la implementaci贸n de estas estrategias de control; no obstante, gracias al trabajo multidisciplinario enormes avances se han logrado al momento, por lo que estas y otras limitantes podr谩n ser subsanadas en el futuro.

Fuente:

Publicidad