La microbiota intestinal de los cerdos determina la respuesta a las vacunas

Al igual que con la COVID-19, una de las mejores maneras de proteger a los cerdos de las enfermedades es mediante la vacunación. Sin embargo, como sucede con la vacuna de la COVID-19, las vacunas para cerdos no son 100% efectivas para generar una respuesta inmune protectora en todos los animales que la reciben, lo que deja a algunos animales vacunados susceptibles a la enfermedad. Hemos descubierto que, incluso dentro de una granja con elevado estado sanitario, los títulos de anticuerpos específicos de la vacuna pueden variar en más de 100 veces entre animales de la misma edad y peso (Munyaka et al. 2019). Con la intención de encontrar formas para aumentar la eficacia de las vacunas, nuestro grupo y otros están tratando de comprender por qué la respuesta a las vacunas varía tanto entre los animales. Asimismo, están explorando la expresión de genes en la sangre, así como los microbios que se encuentran en el tracto gastrointestinal que podrían explicar esta variación.

En dos granjas porcinas distintas en Canadá y Francia, observamos que la población microbiana medida en heces predecía mejor la respuesta de cada cerdo a la vacuna que la expresión génica en la población de células inmunitarias sanguíneas en el momento de la vacunación (Munyaka et al. 2019, Munyaka et al. 2020). Si bien las comunidades microbianas en los cerdos canadienses y franceses eran muy diferentes, encontramos microbios comunes que se asociaron con títulos de anticuerpos más altos (considerados favorables) y títulos de anticuerpos bajos (considerados nocivos). Algunos de los microbios vinculados con respuestas de anticuerpos más bajas no resultaron sorprendentes, como Clostridium perfringens, ya que es una causa conocida de enteritis porcina. Prevotella fue el género bacteriano más relacionado con un incremento del título de anticuerpos, tanto en los cerdos canadienses como franceses. La asociación positiva no se encontró para todas las especies de Prevotella, pero la gran mayoría se relacionó con una mejor producción de anticuerpos. Aún no se ha determinado si realmente Prevotella está causando una mejor respuesta inmune o si su mayor presencia es un indicador de la salud del cerdo. No obstante, también hay estudios en humanos que sugieren que una mayor carga de Prevotella promueve una respuesta inmune apropiada. Por ejemplo, niveles elevados de Prevotella durante el embarazo se asociaron con la protección frente alergias en la descendencia (Vuillermin et al. 2020). Ahora es necesario que los próximos estudios analicen el papel causal que Prevotella podría tener en el desarrollo del sistema inmunológico de los cerdos. Este trabajo deberá comenzar con el aislamiento de este organismo estrictamente anaeróbico, ya que se han aislado muy pocas​​​​​​ Prevotella en cerdos. Actualmente nuestro equipo ha generado algunos aislados utilizando técnicas de cultivo anaeróbico, sin embargo, todavía necesitamos analizar cómo modifican la respuesta inmune. Esto se logrará colonizando cerdos criados en burbujas libres de gérmenes y mediante exposiciones microbianas controladas (figura 1).

Uno de los hallazgos clave más allá de los microbios que se asociaron con la respuesta a la vacuna fue la cuestión del momento. Si bien la comunidad bacteriana en el momento de la vacunación predecía los títulos de anticuerpos varias semanas después de la vacunación, la comunidad bacteriana que coincidía con el momento de los títulos de anticuerpos ya no era predictiva (Munyaka et al. 2020). Esto sugiere que la comunidad bacteriana en la edad temprana tiene un papel fundamental en el desarrollo del cerdo (Marcolla et al. 2019).

Un último hallazgo importante de este estudio disipa un concepto erróneo. Muchas personas pensaban que los que respondían mejor podrían estar destinando demasiada energía a la respuesta inmune y generando anticuerpos y, por lo tanto, reducían sus tasas de crecimiento. Los hallazgos de este estudio determinaron lo contrario, ya que los microbios que se asociaron positivamente con los títulos de anticuerpos también se asociaron positivamente con el crecimiento. Una vez hayamos confirmado el papel de estos microbios en la estimulación de la respuesta inmunitaria y el rendimiento, tendremos que averiguar cómo ponerlos a trabajar.