Estrategias vacunales para la prevención de la enfermedad de los edemas y diarreas por E.coli. Enfermedad de los edemas (1/2)

La enfermedad de los edemas y la colibacilosis entérica están producidas por dos tipos distintos de Escherichia coli.

La infección con E. coli productora de toxina shiga (STEC), específicamente las cepas productoras de toxinas Stx2e que es también conocida como verotoxina, es responsable de brotes de la enfermad de los edemas (EE). Las cepas STEC se adhieren a la mucosa intestinal a través de la adhesina fimbrial F18ab, y luego producen la toxina Stx2e que a su vez causa daño vascular. Además, se especula que existen otros factores de adhesión que pueden causar la enfermedad. Los cerdos también pueden verse afectados por cepas de E. coli capaces de producir Stx2e y clínica de EE pero que no tienen la adhesina F18.

La infección con E. coli enterotoxigénica (ETEC) sigue siendo una de las causas más importantes de diarrea neonatal (DN) y diarrea post-destete (DPD) en cerdos. Entre las cepas de ETEC que causan mayor mortalidad por diarrea durante la lactación y en el destete temprano se consideran las cepas F4 (K88). En la fase de lactación también encontramos las cepas F5 (K99), F6 (987P) y F7 (F41). Las cepas F18 son las causantes de diarrea durante el post-destete. Dentro de los factores de virulencia que presentan las cepas ETEC se encuentran las fimbrias superficiales que le permiten a la bacteria adherirse a receptores específicos de la mucosa intestinal (F18ac). Una vez que ETEC se adhiere y coloniza la mucosa intestinal produce y secreta enterotoxinas termolábiles (TL) y dos tipos de toxinas termoestables (STa, STb).

Foto 1. Cerdo de recría con sintomatología nerviosa debido a enfermedad de los edemas. (Cortesía Dr Hector Patullo)

Con el fin de reducir las manifestaciones clínicas producidas por la infección con E. coli enterotoxigénica así como E. coli productoras de toxina shiga se han desarrollado numerosas vacunas que pueden ser aplicadas en distintos sistemas y esquemas de vacunación.

Foto 2. Edema de mesocolon producida por infección con E. Coli. (Cortesía Dr Hector Patullo)

 

Vacunas contra la enfermedad de los edemas

La prevención de la EE se ha realizado tradicionalmente a través de la administración de antibióticos y/o mediante manipulación de la flora intestinal por medio de la dieta. Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado numerosas vacunas para prevenir la manifestación clínica de la enfermedad. Dentro de los sistemas de inmunización para prevenir la EE se han utilizado la transferencia de anticuerpos específicos de forma pasiva y la inmunización activa.

 

Inmunización pasiva

Los programas de inmunización pasiva para prevenir la EE han utilizado inoculación de antisuero Stxe2 específico generado en cerdas infectadas con cepas STEC-Stx2e con muy buenos resultados. También la administración de pienso tratado con plasma deshidratado proveniente de cerdas inmunizadas con cepas STEC-F18⁺. Estos sistemas de inmunización pasiva han mostrado que pueden prevenir la colonización bacteriana, así como la toxemia relacionada con la infección por STEC-Stx2e. Recientemente la inmunización pasiva a través de la vacunación de las hembras gestantes ha demostrado tener buenos resultados, previniendo la presentación clínica de EE. Para tal fin se ha desarrollado una toxina que presenta una doble mutación en la subunidad A de la proteína Stx2e. Esta toxina puede inducir altos niveles de anticuerpos específicos contra la toxina Stx2e; su administración a cerdas en forma parenteral 3 y 5 semanas antes del parto, ha demostrado que puede inducir altos niveles de anticuerpos sistémicos los cuales son transferidos por el calostro.

 

Inmunización activa

Entre los sistemas de inmunización activa se han propuesto la utilización de cepas STEC-Stx2e genéticamente modificadas, cepas genéticamente atenuadas, bacterinas y toxinas inactivadas.

La administración oral de cepas mutantes de STEC-Stx2e a lechones dos días pre-destete ha ayudado al manejo de la infección con cepas STEC-Stx2e. La desventaja de este método es que la protección completa se logra después de la revacunación durante 4 días consecutivos. Una nueva vacuna, basada en cepas genéticamente modificadas de STEC-Stx2e, la cual es capaz de producir una versión modificada de la toxina Stx2e, ha demostrado tener buenos niveles de protección cuando es administrada dos días pre-destete. La ventaja que ha demostrado la utilización de esta vacuna es que no sólo es capaz de inducir IgG sistémicas sino que también se han observado niveles altos de IgA-Stx2e específicos en heces. Experimentalmente se ha demostrado que la inmunización con la toxina Stxe2 inactivada con glutaraldehído administrada durante la primera y tercera semana de vida puede prevenir la enfermedad clínica. Sin embargo, a día de hoy no hay vacuna comercial basada en este toxoide. En Europa se ha desarrollado una vacuna basada en un toxoide recombinante y genéticamente modificado. Este toxoide puede ser administrado a partir de los 4 días de vida. Estudios experimentales y de campo demostraron que esta vacuna previene la presentación clínica e induce anticuerpos neutralizantes detectables 21 post vacunación los cuales duran hasta 3 meses post vacunación.

A pesar de que las cepas de STEC causantes de EE necesitan los receptores F18 para adherirse a la mucosa intestinal, la vacunación con subunidades F18 ha demostrado resultados parciales. La inmunidad inducida resultó en la producción de anticuerpos contra una de las porciones de la adhesina fimbrial F18, lo cual no parece ser suficiente para prevenir la adhesión bacteriana a la mucosa intestinal.