28 de octubre de 2021 15:33 PM
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El rol de la vacunación en un plan completo de control de Salmonella

IntroducciónLa industria avícola mundial debe evolucionar de forma constante para responder a la demanda de los consumidores de productos avícolas inocuos y nutritivos. Con esta evolución, cada día es más evidente la situación de los agentes patógenos que representan retos importantes para la salud pública. En la actualidad, la Salmonella sp y el Campylobacter sp son los agentes transmitidos por alimentos que encabezan la lista […]

Introducción

La industria avícola mundial debe evolucionar de forma constante para responder a la demanda de los consumidores de productos avícolas inocuos y nutritivos. Con esta evolución, cada día es más evidente la situación de los agentes patógenos que representan retos importantes para la salud pública. 
En la actualidad, la Salmonella sp y el Campylobacter sp son los agentes transmitidos por alimentos que encabezan la lista en los productos avícolas. Además, estas bacterias pueden mostrar gran resistencia a los antibióticos; en la actualidad, esta condición representa una amenaza a nivel mundial.


Debido a que los serotipos de la Salmonella no ocasionan enfermedades severas en pollos, existe la tendencia de notar su presencia como algo que no afecta al negocio de la avicultura. Con frecuencia, esta falsa sensación de seguridad resulta en la falta de medidas de control, así como en la tendencia para aceptar la presencia de estos serotipos como algo con lo que podemos vivir. Dada la versatilidad de la Salmonella, su gran capacidad de adaptación y su persistencia por periodos largos en instalaciones avícolas, podría ser un grave error no considerar la Salmonella como parte del “escenario” de la industria avícola.


El manejo de la salmonelosis en la industria avícola requiere la implementación de programas completos de prevención y control. Con una enfermedad tan compleja, no existe una medida simple de control para la bacteria, Salmonella. Estamos lejos de identificar la “solución mágica” tan esperada. Por lo tanto, se requiere de un trabajo exhaustivo para mitigar, contener y, principalmente, prevenir la persistencia y propagación de la Salmonella en los pollos y su medio ambiente. El manejo de esta enfermedad se debe enfocar en la combinación de acciones que incluyan un monitoreo y diagnóstico adecuados con intervenciones en la producción en vivo, como la identificación y eliminación de fuentes y factores de riesgo, la utilización de vacunas seguras e implementación de planes adecuados de vacunación, altos niveles de bioseguridad y estrategias para lograr la preservación de la integridad intestinal, así como la función adecuada tanto del sistema inmune como del tracto gastrointestinal. Se debe implementar el concepto de “ambiente libre de Salmonella”, tanto en la parte interna como externa del ave.



Diversidad de la Salmonella y su capacidad de adaptación a ambientes adversos


El género Salmonella (S) tiene dos especies: Salmonella enterica y Salmonella Bongori. La especie enterica cuenta con 6 subespecies. Entre estas, la subespecie enterica es la más importante en términos de salud pública y/o animal. De acuerdo con el Institute Pasteur, actualmente se incluyen 1586 serotipos en esta subespecie. 100 de estos serotipos pueden tener una importancia real para la salud pública o animal, siendo algunos serotipos considerados como enfermedades zoonóticas y/o relacionadas con transmisión por los alimentos. En todo el mundo, los serotipos S. Enterditis y S. Typhimurium son los serotipos más importantes en términos de salud pública. En algunos países, S. Heidelberg también se considera una amenaza importante y en los últimos años S. Infantis, un serotipo emergente de Salmonella, ha cobrado importancia, ocasionando brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos en varios países. A pesar de los esfuerzos para controlar este serotipo, su prevalencia en ambientes avícolas se está convirtiendo en algo alarmante.


La Salmonella es capaz de sobrevivir en diferentes ambientes. Crece con facilidad en una variedad de materiales presentes en una caseta de pollos. Debido a la producción de biopelículas, estas bacterias pueden persistir por largos periodos. Originalmente en las heces, la Salmonella puede contaminar el agua y los bebederos, así como el alimento y los comederos, las plumas y los huevos y su presencia en la cama, ambientes con polvo, insectos y roedores son fuentes comunes de esta bacteria en instalaciones avícolas.  El rango de sobrervivencia de la Salmonella en estos materiales puede ser de horas o incluso meses, dependiendo del serotipo y la presencia de material orgánico. La capacidad de sobrevivencia de la Salmonella a diversas temperaturas y pH, así como su presencia en incubadoras, granjas, plantas de alimento y plantas procesadoras la convierte en todo un desafío. 


Introducción del concepto “Serotipos residentes de Salmonella” y la importancia de la identificación temprana


Algunos serotipos de la Salmonella pueden considerarse como organismos transitorios que se encuentran ocasionalmente aislados e identificados. La mayoría de estos serotipos no son por lo general patogénicos y es posible eliminarlos con los procesos de limpieza y desinfección de rutina. Sin embargo, algunos serotipos pueden establecerse por completo en instalaciones avícolas. Pueden crecer y formar poblaciones residentes en los pollos y su medio ambiente. Estos “serotipos residentes” persisten durante un largo periodo, incluso después de aplicar procesos estrictos de desinfección.


Algunos ejemplos de “serotipos residentes” incluyen el de S. Kentucky, que a menudo pasa desapercibido, debido a que no ocasiona enfermedades en los pollos y existen pocos reportes de este serotipo que haya ocasionado enfermedades transmitidas por el alimento. Sin embargo, el S. Kentucky puede ser altamente prevalente en la industria avícola en diferentes países y recientemente se ha identificado su relación con la resistencia antimicrobiana. En algunas granjas avícolas, los serotipos de Salmonella con mayor importancia en términos de salud pública pueden volverse residentes; entre estas se encuentran: S. Enteritidis, S. Typhimurium y S. Heidelberg, que se consideran las más importantes.


En la actualidad, se considera al serotipo S. Infantis como uno de los más importantes en Europa y Asia, con un aumento en su distribución en el continente americano, en especial en Sudamérica. En EE.UU. se relacionó a este serotipo con un gran número de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos en 2018 y su alta resistencia múltiple contra antibióticos ha sido claramente documentada. Se ha aislado este serotipo de un gran número de muestras recolectadas en integraciones verticales de pollos de engorda desde la granja de las abuelas hasta la carne de pollo. La emergencia en gallinas de postura también está siendo evidente.  Su capacidad para persistir en ambientes avícolas es extraordinaria y una gran cantidad de empresas de la industria han observado que, cuando ocurre por primera vez un evento con S. Infantitis en instalaciones avícolas, es capaz de persistir por un largo periodo en los pollos y materiales diversos, así como en elementos utilizados con frecuencia en las instalaciones, principalmente cuando no se implementan de manera rápida las medidas de control a partir de su detección.


Existe un gran número de razones por las cuales es esencial la identificación temprana y específica de los serotipos de Salmonella presentes en instalaciones avícolas. Sin embargo, es particularmente importante en términos del uso de vacunas para controlarla. Esta intervención en la producción en vivo puede producir mejores resultados cuando la vacuna contiene el serotipo presente en los pollos o en un serotipo estrechamente relacionado con él. Mientras más específico sea el serotipo incluido en la vacuna, mejor es la protección que se puede obtener. Por supuesto, no es razonable incluir todos los serotipos detectados en una granja, es necesario identificar los más prevalentes. En un gran número de casos, lo difícil es prevenir la presencia de serotipos que afectan la salud humana o animal. Estos no pueden convertirse en residentes, debido a que, una vez que la bacteria de la Salmonella desarrolla esta condición, su prevalencia y propagación se incrementará y podría ser muy difícil.


Respuesta inmune de los pollos contra la Salmonella


La respuesta inmune de los pollos contra la infección por Salmonella no se comprende por completo. La inmunidad mediada por células y la inmunidad de la mucosa son las respuestas más importantes en términos de protección contra las infecciones por Salmonella. Cuando este agente entra en contacto con la mucosa intestinal, se activa la inmunidad innata, se induce una inmunidad mediada por células, acompañada por la síntesis del IgA secretora, proporcionando una primera barrera de defensa, cuyo objetivo es prevenir la invasión de otros tejidos. La respuesta y mecanismos de defensa se activan de acuerdo con el tipo de ave, edad, condición del sistema inmune y serotipo que está infectando a los pollos.


Considerando que la invasión de la Salmonella ocurre principalmente de forma oral, otro importante componente a considerar es el microambiente intestinal. La microbiota intestinal y su balance, así como la acción del tejido linfoide relacionado con el tracto gastrointestinal (GALT, por sus siglas en inglés) son esenciales para una inmunidad local adecuada. Al inicio de la infección, la Salmonella paratifoidea (S. Enteritidis, S. Typhimurium y S. Infantis, entre otros) producen un proceso inflamatorio local en el intestino. Más adelante, algunas de estas bacterias son capaces de colonizar órganos como el hígado, bazo, ovario, etc. y ocasionalmente pueden resultar en la presentación de una enfermedad sistémica.


Se debe considerar la inmunidad humoral como algo complementario. La respuesta inmune primaria ocurre entre 7 y 14 días después de la infección / vacunación por medio de la producción inicial de IgM, seguida de la producción de IgY (IgG) que puede permanecer semanas. Los IgM son los anticuerpos producidos inicialmente. Sin embargo, los IgY son los anticuerpos más abundantes tanto a nivel intravascular como extravascular. Estos se almacenan en el saco de la yema y proporcionan ciertos niveles de inmunidad humoral al pollito durante las primeras semanas de vida. Una vez que se alcanza la fase de meseta, el nivel de anticuerpos desciende. En caso de que no se presente estimulación continua de antígenos, los niveles de anticuerpos descenderán y pueden incluso desaparecer. Las células de memoria inmunológica producen títulos IgY serológicos altos, homogéneos y de larga duración que son principalmente transmitidos a la progenie (anticuerpos maternos), así como al huevo, en reproductoras y gallinas de postura comerciales, respectivamente.


Tipos de vacunas


Como se indicó antes, con la finalidad de establecer un programa de vacunación exitoso contra la Salmonella, es necesario realizar un diagnóstico específico de los serotipos presentes en la granja. Se debe considerar la severidad del desafío, así como el tipo y la edad de las aves afectadas, además de las características de las casetas de los pollos y las vacunas disponibles en el mercado. También debe tomarse en cuenta la inclusión de vacunas vivas e inactivadas. La utilización de vacunas como parte de un programa completo de control de la Salmonella contribuye a la reducción de la excreción y prevalencia de la bacteria. Sin embargo, la opción estratégica de la vacuna o vacunas, así como el momento de la aplicación y el método a utilizar puede marcar la diferencia entre un buen y un mal programa de vacunación.


El uso de vacunas para el control de la Salmonella se debe considerar como parte de un programa completo de control, cuya finalidad es prevenir la colonización intestinal, así como la subsecuente invasión del sistema reproductivo. Al prevenir la invasión del ovario y oviducto, es posible evitar la transmisión transovárica . Por otra parte, en caso de que la bacteria no pueda adherirse a la célula epitelial intestinal, no será capaz de multiplicarse y, de esta forma, la excreción fecal puede disminuir. En consecuencia, el riesgo de contaminación fecal del huevo también se reduce, así como el riesgo de la transmisión de la Salmonella a través del huevo. En pollos de engorda, la reducción de la excreción fecal con Salmonella significa menos cargas de Salmonella contaminando el medio ambiente de la caseta y la cama, reduciendo el riesgo de contaminación de plumas y patas. Realizando la vacunación de esta forma, debido a que es una intervención en vivo, se contribuye a un mejor desempeño del proceso, siendo más efectiva la eliminación de cargas más bajas de Salmonella de la canal.


Vacunas vivas atenuadas


Tomando en consideración que la inmunidad mediada por células es la defensa inmune más importante contra la Salmonella, las vacunas vivas otorgan protección local al estimular la inmunidad mediada por células, así como a la inmunidad de la mucosa, además de un estímulo moderado a una respuesta humoral a largo plazo. Un aspecto positivo adicional es que las vacunas vivas pueden provocar un efecto de inhibición de colonización, a través de una acción de exclusión competitiva.


El uso de vacunas vivas se ha extendido en la producción avícola en todo el mundo. Sin embargo, a pesar de la seguridad demostrada en estos productos, es necesario planear un esquema cuidadoso de vacunación que tome en cuenta los periodos de retiro de la vacuna, con la finalidad de asegurar que el producto final (carne / huevo) no se encuentre contaminado con bacteria de la vacuna. Lo anterior se basa específicamente en estudios que han detectado la cepa de la vacuna en 99% de las aves vacunadas tres días después de la vacunación.


Este porcentaje se reduce de forma gradual a los 21 días, cuando es difícil (mas no imposible) aislar la bacteria de la vacuna de los pollos vacunados.


Hablando en términos generales, las vacunas vivas para la Salmonella otorgan un buen nivel de protección. Sin embargo, estas vacunas también tienen algunas desventajas, entre las cuales se cuenta la aceptación por parte del consumidor de productos avícolas, ya que se piensa que las vacunas producidas a través de manipulación genética representan un riesgo para su salud. Otro criterio a considerar es la protección efectiva contra la infección, tanto de la mucosa como la sistémica, así como el riesgo bajo con efectos atenuados tanto para humanos como para animales, así como la eficacia en la reducción de la colonización intestinal y la reducción de la contaminación ambiental y de los huevos, además de una fácil aplicación, el bajo costo y, en especial, la compatibilidad con otras medidas de control.


En resumen, el uso de vacunas vivas para el control de la Salmonella debe decidirse con base en un diagnóstico cuidadoso de la situación. La posibilidad de introducir agentes vivos a una región debe ser estudiada con cuidado; sin embargo, lo más importante es la utilización “segura de vacunas seguras”.


Vacunas inactivadas


Las vacunas inactivadas para la Salmonella también se conocen como bacterinas o vacunas muertas. Las vacunas Las vacunas inactivadas autógenas también se incluyen en este grupo. En estas vacunas, la Salmonella se inactiva y por lo general se suspende en una emulsión de agua y aceite o con un adyuvante de hidróxido de aluminio. La mayoría de estas vacunas se administran vía intramuscular o subcutánea.


Estos productos estimulan altos niveles de anticuerpos en circulación. Las vacunas inactivadas inducen a una muy baja respuesta inmune mediada por células. Una de las ventajas más significativas de estas vacunas es la reducción considerable de excreción fecal de la Salmonella, así como la disminución en la persistencia de este agente en algunos órganos de las aves (en especial el hígado, bazo y tracto reproductor) y en los huevos. Se utilizan estas vacunas por lo general en reproductoras y gallinas de postura comerciales que son aves de vida larga.


La administración de productos inactivados puede reducir la infección sistémica al inducir una buena respuesta humoral. A pesar de que las bacterinas proporcionan protección parcial contra la colonización intestinal y la excreción fecal, algunos aspectos negativos de la utilización de estas vacunas son la aplicación individual (costo y estrés), así como el riesgo eventual de heridas, debido a la reacción inflamatoria en el sitio de la aplicación (por adyuvantes o aplicación incorrecta). También se debe discutir acerca de la interferencia con el monitoreo serológico en programas de prevención y control.


Comprender la clasificación de acuerdo con antígenos somáticos, organización por grupos y su relación con la protección cruzada contra la Salmonella.


La forma en la que se clasifican los serotipos de la Salmonella ha cambiado a lo largo del tiempo. Tradicionalmente se clasificaron los grupos de Salmonella con la utilización de las letras del alfabeto. Sin embargo, debido al gran número de serotipos presentes en este género, las letras son insuficientes y el Instituto Pasteur estableció la clasificación actual de la Salmonella con la utilización de números para designar grupos somáticos O. Actualmente se reconoce un total de 67 grupos somáticos. Si bien la designación con letras aún prevalece en la práctica, se debe designar los grupos por números. La Tabla 1 muestra algunos ejemplos de grupos somáticos importantes para la avicultura O:4; O:7,O:8 y O:9; grupos B, C1, C2-C3 y D1, respectivamente.

La importancia de clasificar la Salmonella por grupo permanece, entre otros, en conceptos básicos relacionados con la protección, con la utilización de vacunas homólogas y heterólogas. De acuerdo con la estructura del antígeno O, los serotipos de la Salmonella son diferentes. Además, el antígeno flagelar (H) expresado en dos fases también contribuye a esta diferenciación.


• Las vacunas homólogas son aquellas que cuentan con un grado de similitud, el cual es capaz de indicar un origen o ancestro en común. Estas vacunas utilizan serotipos incluidos en el mismo grupo de antígenos como antígenos, atenuados por técnicas de laboratorio.


Las cepas elegidas para desarrollar las vacunas deben ser cepas con un alto poder de inmunidad. Como ejemplo, la vacuna S. Enterditis es capaz de otorgar inmunidad cruzada parcial o completa entre los serotipos incluidos en el grupo O:9 (ver la Tabla 2). Sin embargo, la protección cruzada disminuye en caso de existir diferencias en los antígenos somático, flagelar o fago incluidos en el mismo grupo (Chacana y Terzolo, 2010).


• El origen de las vacunas heterólogas es diferente. Estas vacunas contienen un serotipo de Salmonella que se encuentra en un grupo O somático diferente pero que presentan factores antigénicos comunes, lo cual estimula las defensas específicas (ver la Tabla 2). Por ejemplo, S. Typhimurium en el grupo O:4 es capaz de proporcionar protección heteróloga para la S. Enteritidis (grupo O:9). La inmunidad conferida por vacunas heterólogas no es tan fuerte como la proporcionada por vacunas homólogas.

Algunas vacunas inactivadas bivalentes o trivalentes, incluyendo aquellas para la S. Enterditis, S. Typhimurium y S. Infantis se encuentran disponibles comercialmente. Estas vacunas pueden otorgar protección homóloga (la más importante) y/o heteróloga para los serotipos incluidos en los grupos O:9, O:4 y O:7, respectivamente. Sin embargo, su probable protección para otros grupos somáticos es incierta. En ocasiones se sugiere que las vacunas vivas pueden tener efecto contra los serotipos de la Salmonella de otros grupos (por ejemplo, S. Typhimurium (O:4) confiere defensas para S. Enterditis (O:09) y/o S. Infantis (O:7). Es posible aplicar este concepto a aquellos serotipos que cuentan con similaridades en antígeno (por ejemplo, S. Typhimurium y S. Enterditis). Sin embargo, para serotipos en grupos diferentes (por ejemolo, S. Infantis, grupo O:7) este efecto puede ser bajo y no específico, posiblemente relacionado con exclusión competitiva, respuesta celular o inmunidad mediada por mucosa.


¿Vacunamos o inmunizamos?


Al hablar acerca de un programa efectivo contra la Salmonella, es necesario incluir conceptos en la aplicación correcta de la vacuna. No es suficiente solo contar con una vacuna de muy buena calidad. También es fundamental contar con buenos sistemas de aplicación donde la capacitación del personal que realiza la vacunación, así como el conocimiento del equipo que se utiliza y el manejo de la vacuna constituyan los componentes más importantes de un programa exitoso de vacunación.


Muchos de los criterios que se toman en cuenta para la aplicación de vacunas virales son válidos cuando se hacen recomendaciones en la aplicación de vacunas vivas para la Salmonella. Considerando que las vacunas vivas disponibles para el control de la Salmonella no se propagan de un ave a otra, al aplicar una vacuna viva para Salmonella la cobertura debe ser del 100%. 


Las vacunas inactivadas (bacterinas comerciales y vacunas autógenas) se aplican de forma parenteral. Como se mencionó antes, estas vacunas requieren ser aplicadas por personal bien capacitado en vacunación. Es necesario realizar la aplicación de las vacunas bajo condiciones óptimas de higiene, con la finalidad de evitar reacciones locales adversas. La utilización de agujas contaminadas puede producir una reacción inflamatoria severa, la cual puede impedir la buena distribución de la vacuna. Durante la vacunación se debe verificar constantemente si se está aplicando la vacuna de forma correcta. Del mismo modo, se debe verificar constantemente la forma en que se realiza la vacunación; es decir, si la aguja se extrae demasiado rápido, si se pasa por las dos capas de piel o si la vacuna sale del sitio de inyección. Una buena práctica es verificar el sitio de la inyección una hora después de la aplicación, con la finalidad de revisar si la aplicación de la vacuna se realizó de forma correcta.


Observaciones finales:

1. La vacunación es una intervención esencial en la producción en vivo que contribuye a programas completos de prevención y control de un alto porcentaje de la Salmonella. Estos programas también deben incluir el monitoreo y diagnóstico, así como la identificación y eliminación de fuentes y factores de riesgo, al tos niveles de bioseguridad, preservación de la integridad intestinal, buena calidad de alimento y agua y funcionamiento correcto tanto del sistema inmune como del tracto gastrointestinal.


2. Para aves longevas, los programas más efectivos de vacunación para el control de la Salmonella combinan la aplicación de varias vacunas vivas con al menos una vacuna inactivada. Con la finalidad de proteger contra cepas para las cuales no se encuentran disponibles vacunas vivas, como por ejemplo Salmonella en los grupos somáticos O:8 y O:8 o bajo condiciones severas de desafío, se recomienda la administración de dos vacunas inactivadas.


3. Las vacunas homólogas para la Salmonella proporcionan protección contra serotipos específicos. Las vacunas heterólogas pueden proporcionar protección cruzada parcial para serotipos de diferentes grupos antigénicos que comparten similitudes en la fórmula antigénica. Estas vacunas se pueden combinar de manera efectiva para asegurar una mayor protección.


4. La vacunación contra la Salmonella reduce la cantidad de aves portadoras, así como la prevalencia de la bacteria en la parvada. Es necesario manejar y aplicar de forma correcta la vacuna, con la finalidad de evitar la persistencia de la Salmonella.


5. Los serotipos residentes de la Salmonella son aquellos que se establecen por completo en las instalaciones avícolas y persisten durante un largo periodo. Se debe establecer una identificación temprana, así como programas completos de control de la Salmonella para evitar las poblaciones residentes en los pollos y el medio ambiente.

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