Patogenia de la infección por el virus de la influenza A en cerdos

El virus de la Influenza A o gripe es una causa importante de enfermedad respiratoria aguda durante todo el año en cerdos de todas las edades. En casos sin complicaciones, la enfermedad es leve y autolimitada, con una duración de siete días. La virulencia de un virus viene determinada por su capacidad para invadir tejidos, la gravedad de la enfermedad producida y su capacidad de propagación dentro de una población susceptible.

La gripe endémica en cerdos está causada predominantemente por los subtipos H1N1, H1N2 y H3N2 del virus de la gripe. Entre estos subtipos existen variantes genéticas que dominan en diferentes regiones del mundo, a menudo llamadas grupos genéticos. Ejemplos de estos grupos serían los virus H1N1 tipo aviar vistos en Europa Occidental o el virus triple recombinante A(H1N1) similar al virus clásico visto en el oeste de Canadá.

Dentro de cada grupo genético, independientemente del subtipo, hay cepas virulentas que causan más enfermedad clínica (morbilidad) y más muertes (mortalidad). Mientras que la virulencia entre los virus es variable, los mecanismos subyacentes de la infección siguen siendo constantes. La infección con el virus de la gripe se inicia mediante la unión de la proteína hemaglutinina en la superficie del virus con los azúcares de ácido siálico en la superficie de las células epiteliales respiratorias. Estas son las células que recubren la mucosa nasal, tráquea y vías respiratorias de los pulmones (bronquios y bronquiolos) – las vías respiratorias más pequeñas son las más afectadas.

Una vez que el virus es internalizado por la célula, se replica con la posterior liberación de muchas partículas virales causando la muerte o necrosis de la célula. Las células necróticas se desprenden en el lumen de la vía aérea y las células inflamatorias (principalmente neutrófilos) responden. En 24-48 horas se puede observar la lesión microscópica característica de bronquiolitis necropurulenta.

Las células epiteliales restantes se aplanan para cubrir la membrana basal (atenuación) y durante los 2-3 días siguientes las células epiteliales comienzan a multiplicarse hasta que empiezan a formar capas una encima de otra (hiperplasia). A los 5-7 días, el virus ha parado de replicarse y los tejidos comienzan a recuperarse. Las células necróticas y la inflamación desaparecen y el tejido puede volver a la normalidad a los 14-21 días de la infección.

Las lesiones macroscópicas observadas en el pulmón son áreas poligonales que representan lóbulos hundidos (cóncavo), de color rojo oscuro, y firme al tacto. Estas son áreas donde los espacios de aire (alveolos) que rodean a los bronquiolos han colapsado (atelectasia lobular), debido a la obstrucción causada por las células necróticas y células inflamatorias en las vías respiratorias (figura 1b). Esto se puede comparar con el estado normal (figura 1a).

 

Figura 1. A Una vía respiratoria normal con el bronquiolo que conduce al lóbulo pulmonar formado por varios alveolos. B El bronquiolo se llena de células necróticas y inflamatorias (bronquiolitis necropurulenta) que bloquean el flujo de aire y causan colapso de los alveolos, llamado atelectasia. C Infección bacteriana secundaria con Streptococcus suis, formando un lóbulo consolidado lleno de bacterias, células inflamatorias, edema y células necróticas.

 

Esto es lo que ocurre en casos sin complicaciones. Desgraciadamente, en el tracto respiratorio del cerdo a menudo hay bacterias oportunistas y patógenas presentes. Las causas más comunes de infección bacteriana secundaria con gripe son Streptococcus suis, Pasteurella multocida, Haemophilus parasuis, Actinobacillus suis, y Bordetella bronchiseptica.

A nivel microscópico, la luz se llena de células inflamatorias en respuesta al crecimiento de las colonias bacterianas y se extravasa fluido rico en proteínas de los vasos sanguíneos (edema) junto con fibrina. Esto se conoce como consolidación. A medida que la luz se llena haciendo que las paredes se curven hacia el exterior, macroscópicamente podemos observar  áreas poligonales, elevadas, de color rojo oscuro a púrpura, densas y sólidas al tacto (Figura 1c).

Las lesiones macroscópicas, tanto en las infecciones de gripe sin complicaciones como en las que tienen una infección bacteriana secundaria, se encuentran en la parte craneoventral del pulmón debido a la transmisión mediante aerosol. En un cerdo de pie sobre sus cuatro patas, el virus entra por la nariz y baja por la tráquea. Cuando el virus alcanza el pulmón, hay numerosas ramas cortas (árbol bronquial) y la fuerza gravitatoria empuja a la mayoría de virus hacia las vías respiratorias pequeñas de la primera parte del pulmón, la porción craneoventral. La mayoría de las lesiones se encuentran en los lóbulos pulmonares craneales y accesorio, pero también se pueden extender a la zona más craneal de los lóbulos pulmonares caudales.

En animales con una protección inmunológica fuerte inducida por una vacuna, una infección previa o anticuerpos maternales, el daño tisular causado por la infección del virus de la gripe puede verse reducido. Esto ocurre cuando los anticuerpos producidos por la exposición son suficientemente similares al virus causante de la infección. Un emparejamiento antigénico perfecto es ideal, ya que permite muy poca, o ninguna, replicación/daño del virus, excreción o signos clínicos. No obstante, si el virus es lo suficientemente similar para causar una reacción cruzada, la infección puede verse reducida a unos 2-4 días.