Estrategias de control de enfermedades micobacterianas

Resumen

La tuberculosis (TB), enfermedad zoonósica por excelencia, y la paratuberculosis (PTB), cuyo agente causal presenta potencial zoonósico, son enfermedades micobacterianas que, por su importancia desde el punto de vista económico y de la salud pública, constituyen el objeto de esta Tesis Doctoral. En general, para el control de una enfermedad existen cinco estrategias que incluyen el tratamiento, la mejora genética, la vacunación, la adopción de medidas higiénico-sanitarias y de manejo y el saneamiento. Tres de esas estrategias se tratan en esta Tesis Doctoral a través de dos Capítulos; el primero (Capítulo I) se centra en las estrategias de toma de medidas higiénico-sanitarias, de manejo y bioseguridad y vacunación; y el Capítulo II, en el desarrollo de nuevos test diagnósticos de aplicación al saneamiento, entendido este último como el diagnóstico de la enfermedad y la retirada de los animales positivos. El Capítulo I, a su vez, consta de dos subcapítulos. El Capítulo I.1. investiga si el tejón europeo (Meles meles) es relevante como hospedador de mantenimiento o reservorio de la TB en ambientes atlánticos, con el fin de evaluar la eficacia de posibles medidas de control de la enfermedad (vacunación) en el Capítulo I.2. Los resultados obtenidos indican que existe una asociación espacio-temporal de la enfermedad entre el tejón y el ganado bovino, además de una transmisión interespecífica, puesta de manifiesto mediante técnicas bacteriológicas y moleculares. Por consiguiente, el tejón debe considerarse una especie silvestre relevante bajo ciertas circunstancias en cuanto al mantenimiento de la TB, como sucede con ungulados silvestres como el jabalí o el ciervo en ambientes mediterráneos. En este sentido, la monitorización sanitaria del tejón se debe incluir en los planes de vigilancia de TB en la fauna silvestre, donde nuevas técnicas de diagnóstico, como el ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) basado en el derivado proteico p22, ha demostrado ser muy útil y más sensible y rápido que el cultivo bacteriológico. A su vez, y como parte de las actuaciones a llevar a cabo sobre la fauna silvestre en materia de TB, ha de considerarse la estrategia de vacunación. En el Capítulo I.2. se ha estudiado la respuesta inmune inducida a nivel local de dos candidatos vacunales: la vacuna viva atenuada bacilo de Calmette-Guérin (BCG) y la vacuna Mycobacterium bovis inactivada por calor (HIMB). Un hallazgo relevante es que HIMB induce una mayor respuesta inmune humoral que predominaría sobre la respuesta celular. Por su parte, el Capítulo II de esta Tesis se compone de tres subcapítulos cuyo objetivo radica en la búsqueda de nuevas herramientas diagnósticas sensibles y específicas, capaces de diagnosticar bovinos en distintos estadios de la PTB. Estos tres estudios están fundamentados en el trabajo de Alonso-Hearn y cols. (2019) en el que se identificaron mediante RNA-Seq (secuenciación masiva del transcriptoma completo) numerosos genes expresados diferencialmente (ED) en sangre completa y válvula ileocecal (VIC) de bovinos con distintos tipos de lesiones histológicas a nivel intestinal y animales control sin lesiones. Las proteínas codificadas por estos genes ED constituyen candidatos a biomarcadores de diagnóstico de la enfermedad, teniendo especial interés los biomarcadores capaces de detectar infecciones subclínicas, cuya detección a menudo escapa a los métodos de diagnóstico convencionales, al estar caracterizadas por la ausencia de signos clínicos, la presencia de lesiones histológicas de tipo focal y una carga bacteriana y título de anticuerpos bajos. Así, el Capítulo II.1. investiga, en base a los resultados del análisis transcriptómico, el potencial de ELISAs basados en la detección de cinco proteínas candidatas a biomarcadores de diagnóstico. Entre estas proteínas, el transportador de casetes de unión al ATP, miembro 13 de la subfamilia A (ABCA13) y la metaloproteinasa de matriz extracelular 8 (MMP8), por su función biológica y su alta precisión diagnóstica para detectar bovinos con lesiones de PTB de tipo focal y difusa, respectivamente, parecen presentar potencial para ser considerados biomarcadores diagnósticos de la PTB. Como continuación de este estudio, el Capítulo II.2. trata de confirmar dicha afirmación con la validación a gran escala de los ELISAs basados en la detección de ambas proteínas, confirmando que el ELISA basado en la detección de la proteína ABCA13 constituye una nueva técnica diagnóstica más sensible que los métodos de diagnóstico convencionales para detectar infecciones subclínicas, mientras que se descarta el empleo de la MMP8 como biomarcador para el diagnóstico de la PTB. Además, al comparar el rendimiento diagnóstico del ELISA basado en la detección de ABCA13 y el de otros métodos diagnósticos convencionalmente empleados, aplicando el modelo de simulación dinámica a 20 años desarrollado por Juste y Casal (1993), se comprobó que el empleo del ELISA basado en ABCA13 permitiría la erradicación de la PTB en menos de la mitad del tiempo necesario para hacerlo con el ELISA de IDEXX y el aislamiento bacteriológico y PCR a tiempo real en muestras de heces. A pesar de que la ratio beneficio/coste del empleo del ELISA basado en ABCA13 calculado a 20 años disminuyó entre un 8% y un 54% en comparación con la ratio calculada para el ELISA convencional de IDEXX, esta técnica ofrece una nueva alternativa a los ganaderos y gestores de sanidad animal para ayudar a controlar rápidamente cualquier brote de PTB. De manera similar, el Capítulo II.3. analiza el uso potencial de la intelectina 2 (ITLN2), como posible biomarcador post mortem de la infección. El gen precursor de la ITLN2 está sobreexpresado en muestras de VIC de bovinos con lesiones de tipo focal y difuso frente a animales control sin lesiones y se ha visto que juega un papel muy importante en la respuesta inmune innata a distintas infecciones. La caracterización de la expresión de la ITLN2 en muestras de VIC mediante inmunohistoquímica (IHQ) de animales con distintos tipos de lesiones histológicas y controles sin lesiones, reveló un número significativamente más elevado de células de Paneth y goblet inmunomarcadas en los bovinos con lesiones de tipo focal, y una relación inversamente proporcional entre el número de células positivas a la técnica y la gravedad de las lesiones histológicas. Este hallazgo sugiere que la ITLN2 puede desempeñar un papel importante en la patogénesis y progresión de la enfermedad, de tal manera que su cuantificación mediante IHQ constituye una buena herramienta diagnóstica post mortem de la PTB, complementaria a la histología. En definitiva, los trabajos llevados a cabo a lo largo de estos cuatro años se recogen en cinco publicaciones científicas que conforman los capítulos de “Metodología y Resultados” presentados en esta Tesis Doctoral y, que constituyen un documento único sobre avances en las estrategias de control de la TB y PTB, enfermedades micobacterianas que, dadas sus graves repercusiones a nivel mundial, precisan de un correcto y completo abordaje para su adecuado control.