Peste porcina africana: el papel de la inmunidad y el fortalecimiento del sistema inmunológico

En julio, la Organización Internacional de Sanidad Animal recibió una notificación de un caso de peste porcina africana (PPA) en la República Dominicana, un país de América Central.

La PPA no presenta ningún riesgo para los humanos, pero es altamente mortal para los cerdos, es una enfermedad altamente contagiosa que no tiene cura ni tratamiento. En 2018, un brote de peste porcina africana en China acabó con la mitad de la piara de cerdos del país, la más grande del mundo, desequilibrando el mercado mundial de la carne. China todavía está buscando reconstruir su población. Desde principios de 2021, se han informado oficialmente un total de 11 brotes de PPA en China, que involucran a ocho provincias con 2216 animales sacrificados.

“Los organismos oficiales internacionales de control zoosanitario, apoyados por la OIE (Organización Mundial de Salud Animal) han actuado con gran rapidez, divulgando medidas asertivas en cuanto a inspecciones en puertos, aeropuertos, restricciones a la entrada de visitantes a las granjas y el adecuado tratamiento térmico de los residuos alimentarios de aviones y barcos procedentes del exterior ”, señala Verônica Lisboa, Coordinadora Técnica y de Investigación de Yesssinergy. "También es importante que los criadores de cerdos y las agroindustrias intensifiquen los procedimientos de bioseguridad en toda la cadena de producción".

Una enfermedad con altas tasas de mortalidad

Una vez contaminado, el cerdo presenta algunos signos clínicos de fácil observación: como fiebre (superior a 42 grados), diarrea con presencia de sangre, hinchazón articular, necrosis cutánea, hemorragia, enrojecimiento en la punta de la oreja, cola, abdomen, parte distal de las extremidades, vómitos y abortos espontáneos. “A menudo, entre 24 y 48 horas antes de la muerte, estos animales muestran una gran falta de coordinación motora, falta de apetito y apatía”, apunta.

Otro factor por considerar entre las medidas preventivas que pueden ayudar a mantener fortalecida la piara porcina es el mantenimiento de un sistema de defensa animal fortalecido, es decir, preparado para responder a los más variados desafíos que enfrenta la producción animal, incluidas las enfermedades virales.

En una publicación reciente, Franzoni et al, 2021, señalan que, dada la relevancia de la infección por PPA, se debe comprender y abordar mejor una comprensión más profunda de las respuestas inmunes de los cerdos contra el virus.

Para comprender la importancia del sistema de defensa contra el PPA, debemos comprender cómo reacciona el sistema inmunológico de los cerdos al virus:

El sistema de defensa porcina y la PPA

El virus de la PPA infecta predominantemente a monocitos y macrófagos (Sánchez et al., 2012) que son células que tienen una función crítica en el sistema inmunológico, ya que pueden iniciar la respuesta inmune secretando interleucinas y llevando a cabo la eliminación de patógenos mediante fagocitosis (Reis et al. al 2017).

Tras la infección, el virus induce la apoptosis (muerte celular) de los linfocitos, infectados o no (Ibanez et al, 1996), desencadenando un cuadro de linfopenia, también marcado en la patogenia de la PPA.

Varios estudios científicos (Teijaro et al, 2017; Basler et al, 2017; Zhu et al, 2019; Wang et al, 2020) reportan la patogénesis del virus ligada a la alta producción de interleucinas proinflamatorias, producidas por monocitos infectados y macrófagos que constituyen el evento denominado “tormenta de citocinas”, que los investigadores consideran el corazón de la enfermedad y la causa inicial de alta mortalidad.

La tormenta de citocinas se puede definir como una reacción fisiológica en la que el sistema inmunológico innato provoca una liberación incontrolada y excesiva de citocinas proinflamatorias (Fig. 1).

Figura 1. Ilustración de la respuesta inmune equilibrada y la respuesta inmune en una tormenta de interleucinas. Fuente:  dreamstime.com

En la PPA, los monocitos y macrófagos son los principales responsables de la tormenta de interleucinas (Fig. 2).

Fig 2. Representación simplificada de la respuesta inmune de cerdos infectados con PPA. Fuente: Adaptado de Napoleão, 2021.

En un estudio reciente de Zhu et al, 2019, al analizar las interleucinas producidas por macrófagos porcinos infectados con PPA (en vivo), los autores observaron que las citocinas de la familia TNF pueden jugar un papel importante en la patología de la enfermedad, al reportar la observación de expresión significativamente alta de siete citocinas de TNF proinflamatorias (FASLG, LTA, LTB, TNFSF4, TNFSF10, TNFSF13B y TNFSF18) horas después de la infección.

Es importante destacar que estas citocinas no solo inducen muerte celular/apoptosis, sino que también causan inflamación tisular (Croft et al, 2017), así como las interleucinas FASLG y TNFSF10 pueden desencadenar apoptosis en células CD4⁺ y CD8⁺ (Roe et al, 2004), que podría explicar la linfopenia durante la infección por PPA. Además, se observó un aumento de la interleucina proinflamatoria IL17A después de solo 9 horas de infección.

Por el contrario, los autores informaron de una caída en la producción de las interleucinas antiinflamatorias IL10 e IL10RA y postularon que el virus PPA expresa varias proteínas que inhiben las vías de señalización para la producción de estas interleucinas.

La regulación a la baja de la expresión de marcadores antiinflamatorios coincidió con el aumento significativo de genes virales.

Estudios recientes han postulado que la IL-10 puede desempeñar una función clave en la estrategia para combatir el PPA (Sánchez-Cordón, 2020). Ensayos previos de vacunas experimentales también han sugerido que la IL-10 puede ayudar a controlar las primeras etapas de la replicación viral y mitigar los costos perjudiciales de una respuesta inflamatoria intensificada que caracteriza a las infecciones agudas de PPA (Sánchez-Cordón, 2018).

Wang et al, 2021 evaluaron los parámetros de inmunidad de cerdos infectados con PPA. Según los autores, los animales desarrollaron síntomas clínicos graves tres días después de la inoculación del virus y murieron de 7 a 8 días después.

El análisis de suero reveló una tendencia hacia una elevación amplia y sostenida de interleucinas proinflamatorias: TNF-a, IFN-a, IL-1b, IL-6, IL-8, IL-12 e IL-18. El aumento de IL-10 solo se observó en la fase terminal de la infección. Este patrón de secreción corresponde a la tormenta de citocinas típica antes mencionada, caracterizada por el inicio no regulado de la secreción de IL proinflamatoria y una respuesta antiinflamatoria desequilibrada.

El papel de las células CD8⁺

Las células T citotóxicas desempeñan una función importante en la protección contra antígenos intracelulares (Franzoni et al., 2021) y, especialmente las células T CD8α^+,, tienen una función importante en la inmunidad protectora contra el PPA (Oura et al., 2005).

Después de la exposición a una cepa de PPA de baja virulencia, el recuento de linfocitos CD8α⁺ de los cerdos disminuyó drásticamente. Un desafío posterior con una cepa homóloga pero virulenta reveló que los animales agotados que tenían una disminución en los linfocitos CD8α⁺ sufrieron de PPA aguda severa y murieron, mientras que los animales que tenían valores normales de CD8α⁺ mostraron solo síntomas clínicos leves y sobrevivieron (Montoya et al. al, 2021).

Norley y Wardley (1984) informan de una referencia temprana a las células efectoras T CD8⁺ específicas de PPA: los autores infectaron cerdos con un aislado virulento de Uganda y examinaron las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de estos animales. Las células efectoras pudieron atacar específicamente a las células infectadas con PPA. Dado que se utilizaron PBMC sin clasificar, se asumió que las células CD8⁺ estaban implicadas en la citotoxicidad.

Uso de inmunomoduladores en la producción animal

Según Blecha, F. (2001), el objetivo de la inmunomodulación en animales de producción es equilibrar la respuesta inmune en beneficio del animal y la eficiencia de producción. Los inmunomoduladores son sustancias que actúan sobre este mecanismo.

Si bien el tratamiento y la prevención de enfermedades infecciosas son las razones más comunes para el uso de inmunomoduladores, otras afecciones como la inmunosupresión inducida por estrés, la maduración de la respuesta inmune, en desarrollo del recién nacido y las estrategias para reducir el costo metabólico de desencadenar una respuesta inmune son también muy adecuadas para su uso.

El descubrimiento continuo de nuevos reguladores inmunitarios y una mayor comprensión de la inmunidad en los animales de granja garantizarán nuevas oportunidades para el uso de estos aditivos (Dhama et al, 2015).

EL GLUCANGOLD

Yessinergy presenta en su portafolio un potente inmunomodulador: GLUCANGOLD. Una fuente de 1,3 y 1,6 β-glucanos purificados y concentrados de la pared celular de la levadura Saccharomyces cerevisiae, GLUCANGOLD es un aditivo natural con propiedades INMUNOMODULADORAS comprobadas.

La investigación científica da fe del efecto INMUMOMODULADOR de GLUCANGOLD

En una investigación realizada en la Universidad del Estado de São Paulo, Ribeirão Preto, Brasil, con el objetivo de evaluar la respuesta inmune de macrófagos inducida por LPS, GLUCANGOLD mostró un efecto inmunomodulador al aumentar la producción de IL-10 y disminuir la producción de interleucinas proinflamatorias en un desafío de situación anterior, es decir, sin desencadenar una respuesta inmune exacerbada y preparar a los animales para responder de manera más efectiva a posibles desafíos.

Cuando se evalúa en una situación de desafío ya instalado, GLUCANGOLD aumentó la IL-6, que es necesaria en situaciones de enfermedad, con el objetivo de señalar al cuerpo la necesidad de reclutar células inmunes para que pueda comenzar el proceso de defensa contra el agente invasor, sin embargo, no alteró la producción de TNF-α, lo que evita una respuesta inflamatoria exacerbada y desequilibrada y, lo que es más importante, indujo un aumento de IL-10, que es importante para controlar la respuesta inflamatoria.

En un estudio realizado en la Universidad Austral de Chile, con el fin de evaluar los efectos sobre la expresión de marcadores inmunes en células shk-1 de salmón Salar, GLUCANGOLD brindó una respuesta equilibrada de marcadores pro y antiinflamatorios, destacando, una vez más, el aumento de la producción de IL-10.

En una investigación realizada en la Universidad Federal de Grande Dourados, Facultad de Ciencias de la Salud, con el objetivo de evaluar el efecto de GLUCANGOLD como inmunomodulador frente a un desafío bajo con Salmonella entérica en cobayas. En esta investigación se adoptó el modelo predictivo para cerdos.

Una vez más se comprobó el efecto inmunomodulador de GLUCANGOLD, cuando se observó una disminución de la interleucina TNF - α y un aumento en la expresión de la interleucina IL-10, además del control de Salmonella.

En la Universidad del Estado de São Paulo, campus Dracena, São Paulo, Brasil, se agregó GLUCANGOLD a la dieta de las gallinas ponedoras para verificar su efecto sobre los parámetros inmunológicos de los animales. Las aves que recibieron el inmunomodulador en la dieta presentaron monocitos y heterofilias con una intensidad fagocítica significativamente mayor, además de una mayor proporción de células CD4⁺ : CD8⁺, en comparación con el grupo de animales que no recibieron el aditivo en la dieta.

El estudio de la inmunomodulación tiene el potencial de producir conocimientos fundamentales sobre la regulación de la inflamación y cómo las células responden a la agresión (Barrado-Gil, 2021).

Así, se cree que la introducción de GLUCANGOLD a la dieta de los animales puede aportar otro patrón de respuesta de inmunidad celular, reduciendo los efectos de la agresión, inmunomodulando el sistema de defensa de los cerdos y preparándolos mejor para los principales desafíos, incluido el viral, como PPA.

Es de destacar que no existe una vacuna para el PPA, pero debido a la alta virulencia y contagio que presenta la enfermedad, todas las medidas que pueden actuar para fortalecer a los animales y evitar que el virus ingrese a los rebaños son de gran valor para la cadena productiva.