Trasplante fecal y prevención de las enfermedades asociadas a circovirus porcino

El microbioma intestinal es el término usado para describir el conjunto de microorganismos que viven en el tracto gastrointestinal. Estos microorganismos son muy diversos e incluyen virus, bacterias, protozoos, hongos y arqueas. Se ha descrito que el número de microorganismos del intestino es igual al número total de células del hospedador (Sender, Fuchs et al. 2016). Es importante destacar que el microbioma intestinal desempeña al menos 3 funciones críticas dentro del hospedador, que incluyen: proporcionar una barrera intestinal protectora, digerir y metabolizar los nutrientes y regular la inmunidad (figura 1). La colonización microbiana del intestino del cerdo en las primeras semanas de vida está afectada por muchas variables, entre las cuales destacan los microbiomas vaginales, de la piel y fecales de la cerda, el consumo de leche y alimento, el ambiente de la granja y las instalaciones, las infecciones virales y bacterianas, las inyecciones de antimicrobianos y el estrés durante el manejo o el transporte. Estos eventos pueden desempeñar un papel en la configuración del microbioma que el cerdo tendrá durante toda su vida productiva (Niederwerder 2017). La relación y el equilibrio entre los microorganismos intestinales son complejos y no se conoce bien en los estados de salud o enfermedad. Sin embargo, existe una creciente evidencia que apoya el papel de la microbiota intestinal como un agente principal en la presencia de enfermedad.

El trasplante de microbiota fecal o FMT (por sus siglas en inglés) es el proceso mediante el cual se recolectan las heces de un donante sano y se trasplantan a un individuo enfermo. Similar al trasplante de órganos, el objetivo del FMT es mejorar la salud del receptor del trasplante. El proceso de FMT no solo trasplanta microorganismos vivos y muertos, sino también pequeñas partículas de alimento, células del intestino delgado y grueso y productos metabólicos de las bacterias (Bojanova y Bordenstein 2016). El mecanismo por el cual el FMT es eficaz no está bien definido para la mayoría de las enfermedades. Sin embargo, se cree que los beneficios derivados del FMT se deben a un aumento de microbios favorables, un aumento de la diversidad microbiana y a la estimulación de la inmunidad de la mucosa (Niederwerder 2018).

En los seres humanos, el FMT se usa más comúnmente como herramienta terapéutica para las infecciones recurrentes por Clostridium difficile que no responden al tratamiento antimicrobiano (Gough, Shaikh et al. 2011). Sin embargo, el FMT ha sido reconocido recientemente como una terapia potencial para una amplia gama de otras enfermedades en los seres humanos, como el síndrome del intestino irritable, la colonización de patógenos resistentes a los antimicrobianos, el síndrome metabólico y la resistencia a la insulina (Bakker and Nieuwdorp 2017). En animales, el FMT, o transfaunación, también se ha utilizado como una herramienta terapéutica para varias enfermedades, como la infección por parvovirus canino en perros, las complicaciones posquirúrgicas del desplazamiento de abomaso a la izquierda en bovino, y en la colitis equina (Niederwerder 2018). Además del potencial terapéutico de la FMT en animales, también se han explorado los usos profilácticos e inmunogénicos del FMT. Por ejemplo, se ha investigado el FMT como una herramienta potencial para aumentar la eficiencia del alimento tanto en aves como en cerdos (Niederwerder 2018).

En nuestro laboratorio hemos investigado el uso del microbioma intestinal y el FMT en la prevención y el control de la enfermedad asociada a circovirus porcino (PCVAD). El PCVAD se reproduce experimentalmente mediante un modelo de coinfección que utiliza el virus del síndrome respiratorio y reproductivo porcino (PRRSv) y el circovirus porcino tipo 2 (PCV2). Las coinfecciones con PRRSv y PCV2 son comunes y causan pérdidas económicas significativas en la producción porcino en todo el mundo. El microbioma intestinal proporciona una herramienta alternativa para el control y la prevención de enfermedades causadas por estas coinfecciones. Nuestro trabajo inicial demostró que el aumento de la diversidad del microbioma intestinal estaba asociado con mejores resultados clínicos de cerdos en transición coinfectados con PRRSV y PCV2 (Niederwerder, Jaing et al. 2016, Ober, Thissen et al. 2017). La mejora se caracterizó por una menor sintomatología clínica y una mayor ganancia de peso.

Dados los beneficios consistentes proporcionados por la diversidad microbiana frente a las coinfecciones en nuestros trabajos previos, recientemente hemos investigado el FMT como una herramienta preventiva para PCVAD (Niederwerder, Constance et al. 2018). En concreto, se recolectaron heces de 2 cerdas donantes con un estado sanitario y productividad elevadas, con camadas grandes, elevado número de lechones nacidos vivos, baja mortalidad antes del destete, sin momificación fetal y sin terapia antimicrobiana reciente. Diez parejas de cerdos de la misma camada fueron repartidos entre el grupo FMT y el Control. El material de trasplante se administró a los lechones durante 7 días consecutivos antes de coinfectarse con PRRSv y PCV2. Los cerdos transplantados se compararon con los controles, a los que se administró solución salina. Nuestros resultados demostraron que los cerdos que recibieron el FMT tuvieron menos signos clínicos asociados a PCVAD, disminuyeron la replicación de los virus PRRS y PCV2, tuvieron una mayor ganancia de peso y aumentaron la producción de anticuerpos contra ambos virus (Niederwerder, Constance et al. 2018).

En general, los microorganismos intestinales y el trasplante de microbiota fecal son herramientas interesantes que se pueden utilizar para mejorar la salud de los cerdos y prevenir enfermedades como las asociadas con la infección por PCV2.