Latencia y patencia en la paratuberculosis bovina, relación con marcadores genéticos y aspectos de salud pública y control

Resumen

La paratuberculosis bovina es un trastorno intestinal de naturaleza crónica e inflamatoria que presenta una distribución mundial y ocasiona cuantiosas pérdidas económicas, especialmente en las explotaciones de vacuno de leche. Esta infección, causada por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP), cursa generalmente de forma silente o subclínica y con frecuencia es difícilmente detectable por las pruebas diagnósticas laboratoriales. No obstante, algunos de los animales infectados desarrollan fases avanzadas de enteritis que se acompañan de sintomatología clínica (adelgazamiento progresivo, diarrea intermitente y disminución de la producción láctea) que les conduce a la muerte o al sacrificio y excretan altas cargas bacterianas en las heces y en la leche. Por ello, la presencia de esta micobacteria contaminando el agua de bebida y los alimentos destinados al consumo humano podría suponer un riesgo en el ámbito de la seguridad alimentaria, de confirmarse su carácter zoonósico y su posible vinculación con la enfermedad de Crohn. Esta tesis doctoral es un compendio de seis estudios. En él se pretende profundizar en el conocimiento científico de la paratuberculosis bovina, a nivel epidemiológico, inmunopatológico y genético, a fin de optimizar el diagnóstico laboratorial de los animales infectados y por ende, contribuir eficazmente al control de la infección en los rebaños. Precisamente, desde el punto de visto de control, se ha evaluado también la posible interferencia de la vacunación frente a MAP en el diagnóstico in-vivo de la tuberculosis bovina. Además, se ha contextualizado el impacto de la infección paratuberculosa a nivel de dos parámetros productivos de explotación: la vida productiva y el peso neto canal (PNC). Finalmente, se ha abordado el posible carácter zoonósico mediante la investigación de la exposición de la población humana al agente de la paratuberculosis a través de la carne de animales procedentes de explotaciones afectadas. En primer lugar, se evaluaron conjuntamente las variables inmunológicas, microbiológicas y los hallazgos histopatológicos en 1.031 animales de raza Frisona. Este análisis permitió diferenciar dos tipos de infecciones naturales por MAP: las formas latentes y las formas patentes. Concretamente, las formas latentes (38,9%) que se corresponden con lesiones focales, se asociaron con una respuesta inmune predominante de tipo celular (3,1% ELISA+; 36,8% IGRA+), con una escasa presencia micobacteriana en los tejidos (28,9% IS900+; 14,3% cultivo+) y con una limitada viabilidad de MAP (< 50%). Desde el punto de vista epidemiológico, estas formas se presentaron de forma relativamente estable (24,3%-50,0%) en los animales de edad adulta; lo que podría ser reflejo de cierto grado de resistencia en la progresión de la infección. De este modo, parece cobrar fuerza la hipótesis de que MAP siga un modelo de patogenia similar al de M. tuberculosis, con fenómenos de reinfección o reactivaciones de focos de infección en individuos inmunocomprometidos. A su vez, las formas patentes (7,7%) que se caracterizan por lesiones de tipo multifocal y difuso, presentaron un perfil inmunopatológico diametralmente opuesto a las formas latentes con grandes implicaciones desde el punto de vista de transmisión de MAP: elevada seropositividad (69,7% ELISA+), elevada presencia de MAP en tejidos (90,8% IS900+; 84,2% cultivo+) y niveles de viabilidad superiores al 90%. No obstante, también se observaron incrementos significativos en los niveles de IFN-gamma específico. Por lo tanto, de la evaluación en paralelo de las variables patológicas e inmunológicas se cuestiona la versión inmunológica clásica de la infección paratuberculosa en el ganado bovino, y se propone el establecimiento de una terminología lesional de las enfermedades inflamatorias intestinales (EIII) unificada para animales y el hombre. Además, se destaca la observación de formas patentes (25%) en los animales más jóvenes (< 2 años), que podrían ser interpretadas como cursos de infección rápidos irreversibles y de fatal pronóstico en individuos inmunocomprometidos. En este modelo de infección de marcado carácter dual, las formas multifocales se perfilan como formas de transición entre ambos tipos, asociados a la pérdida de la capacidad de controlar los focos de infección localizados, en los que tiene lugar una actividad inflamatoria persistente. La estimación del impacto directo de las distintas formas de paratuberculosis bovina en el balance económico de las explotaciones de vacuno de leche fue otro de los aspectos abordados en esta Tesis. Los parámetros seleccionados para el estudio fueron el acortamiento de la vida productiva y la reducción en el peso neto canal (PNC) (1.014 animales). Con respecto a la vida productiva, la infección paratuberculosa conllevó el desvieje prematuro de las vacas seropositivas y de aquellas con lesiones granulomatosas de tipo difuso. Concretamente, el acortamiento de la vida productiva de estos animales se estimó en torno a un año, y destacó especialmente el curso de infección rápido (3 años) y homogéneo (Coeficiente de Variación (CV): 12%) observado en los animales con lesiones de tipo difuso linfoplasmocitario, a pesar de las bajas cargas micobacterianas que presentaban (33,3%). De forma similar, las reducciones en el PNC en las vacas seropositivas se cifraron en el 12,4%, llegando a alcanzarse pérdidas de peso del 22,2% y 26,0% en los animales con altas cargas bacterianas en tejidos y con lesiones de enteritis difusa, respectivamente. Por lo que respecta al diagnóstico, el test de ELISA resultó un buen indicador de las principales pérdidas económicas para ambas variables. Además, ante la creciente preocupación de los consumidores y la comunidad científica por el posible carácter zoonósico de MAP, se diseñó un estudio para evaluar la presencia de esta bacteria en la carne destinada al consumo humano en 47 bovinos de aptitud cárnica y láctea. Los resultados de esta investigación demostraron la contaminación bacteriana de las canales. En concreto, se logró el aislamiento de formas viables de MAP en el músculo diafragmático en 6 vacas infectadas, lo que suponía la diseminación de MAP al tejido muscular en el 19% de las vacas en las que se diagnosticó la infección. Además, se comprobó que la exposición a esta micobacteria fue especialmente elevada en aquellos animales que presentaron lesiones macroscópicas intestinales. De hecho, todos los aislamientos procedían de animales en los que el examen histopatológico determinó diversos tipos de enteritis granulomatosa de tipo difusa. Por otro lado, para evaluar la utilidad de la selección de animales de raza Frisona genéticamente resistentes a la infección por MAP como una medida de control alternativa y complementaria a las actuales, se genotiparon 24 SNPs de seis genes relacionados con mecanismos de inmunidad innata (NOD2, SLC11A1, SP110, TLR2, TLR4 y CD209) y se analizaron en relación al desarrollo de formas latentes y patentes de paratuberculosis, en 772 animales. Un SNP del gen CD209 (rs208222804) se encontró asociado con las formas latentes de paratuberculosis (Modelo log-aditivo; Odds Ratio (OR)= 0,64, 95% Intervalo de Confianza (IC)= 0,48-0,86). Por el contrario, no se pudo concluir ninguna asociación genética para las formas patentes. Estos resultados preliminares sugieren que el diseño de estudios para identificar las estrategias de selección asistida por marcadores (MAS) en paratuberculosis no pueden orienterse a genes individuales, sino que deben enfocarse hacia modelos que consideren efectos aditivos de los SNPs. Por último, aunque la vacunación frente a MAP ha demostrado ser eficaz en la reducción de la contaminación ambiental de los rebaños vacunos, además de proporcionar un efecto terapeútico sobre la sintomatología clínica y la extensión de la lesiones, su utilización se ha visto restringida en el vacuno por su posible interferencia en los Programas Nacionales de Erradicación de tuberculosis. Por ello, para identificar y cuantificar dicha interferencia, se llevó a cabo un estudio en siete explotaciones bovinas, oficialmente calificadas como libres de tuberculosis y con historial clínico de paratuberculosis. A nivel global, los resultados obtenidos en las pruebas anuales de intradermorreacción (IDR) (4.285 registros), interpretados de acuerdo a la normativa europea (Directiva 64/432/CEE) y estatal (RD 2611/1996 y RD 1047/2003) vigente, mostraron que el número de animales reaccionantes al antígeno bovino (IDR simple) fue 15 veces mayor en las explotaciones vacunadas (9,4%) que en las explotaciones control (0,6%); sin embargo, el análisis conjunto de las respuestas a los antígenos bovino y aviar (IDR comparada) permitió reducir esa diferencia a 3 veces (positividad en las explotaciones vacunadas: 0,10%; positividad en las explotaciones control: 0,03%). A pesar de esta reactividad inmunológica, en ninguno de los animales sacrificados se pudo confirmar la presencia de lesiones de tuberculosis en la inspección post-mortem, realizada por los Servicios Veterinarios Oficiales de Salud Pública. Por tanto, estos resultados evidenciaron que la interferencia causada por la vacunación es similar a la causada por las infecciones naturales por MAP y demostrarían que la IDR comparada es una herramienta útil para el diagnóstico de la tuberculosis en bovinos vacunados frente a paratuberculosis.