Por Javier Torrubia Díaz, Director Técnico de Avicultura de Merial Laboratorios
Introducción
El Coronavirus aviar contiene 4 principales proteínas estructurales (E, N, M y S), de las que la más importante, tanto antigénica como inmunitariamente es la de las espículas (S), responsable también de la imagen microscópica que recuerdan una corona. El material genético que codifica la proteína de las espículas, se conoce como gen S, con 2 secciones o subunidades: S1 (amino-terminal) y S2 (carboxi-terminal).
La sección S1 es:
- El punto principal de variabilidad, sobre todo la región hipervariable (HVR), en la que se pueden encontrar diferencias de aminoácidos entre serotipos de hasta un 35% o más e incluso dentro de las variantes de un mismo serotipo.
- El sitio principal para la inducción de una inmunidad protectiva. Los mismos epítopos se consideran también los principales inductores de los anticuerpos neutralizantes (VN).
- La base para la definición de serotipo/genotipo, por los epítopos formados por aminoácidos en los primero y tercer cuartos, que definen los diferentes serotipos.
Cada variación en la composición de la S1 puede modificar la forma de la misma espícula y las características antigénicas del virus. Todas estas diferencias o posibilidades de variación sugieren la facilidad o alta tasa de mutación del coronavirus aviar por errores durante la copia del genoma por la polimerasa o por respuesta a presiones de selección (respuestas inmunes del hospedador).
El coronavirus aviar muta con facilidad por «errores» o por «reacción» a las respuestas inmunes
Vacunación contra la Bronquitis infecciosa
Las vacunas vivas se utilizan para proteger clínicamente tanto a pollos, como para primoinmunizar futuras ponedoras y reproductoras.
Las primeras vacunas vivas se desarrollaron en los USA a partir del aislado Massachusetts M41, con diferentes grados de atenuación (cepas M48, B48, Connaught, L1, MM, etc), después los aislados del tipo Connecticut y posteriormente las basadas en aislados Arkansas, Georgia 98 etc. Actualmente en USA se utilizan sobre todo las vacunas basadas en los serotipos Mass, Arkansas y Georgia, y una combinada (Mild Mass + Arkansas). Parece que las basadas en Conn están en desuso.
En Europa, se aisló en 1955 la denominada cepa H (Bijlenga, 2004) a partir de pollos de 6 semanas de edad, procedentes de una granja holandesa llamada Huyben de la que toma su nombre (H), no como equivocadamente se ha venido repitiendo, de Holanda. Pertenece al serotipo Massachusetts y su desarrollo incluyó 52 pases de atenuación, demostrando su eficacia, pero en este nivel de pases era demasiado virulenta para pollos jóvenes por lo que se requirieron más pases de atenuación hasta llegar al nivel 120, que demostró haber reducido su virulencia.
La vacuna H120 continúa siendo utilizada de forma eficaz en casi todo el mundo desde hace casi 50 años y de hecho es posiblemente la vacuna más ampliamente usada a nivel global. Se emplea como primo-vacunación tanto en broilers como ponedoras y reproductoras y debe replicarse en el tracto respiratorio para estimular una inmunidad protectiva, sin producir lesiones en las células epiteliales, criterios que cumple sobradamente. Pero hay diferencias ostensibles entre las diferentes vacunas basadas en la cepa H120 de diferentes productores, sobre todo en el título antigénico.
Las originales vacunas vivas basadas en las cepas holandesas D274 y D1466, desaparecieron y en la actualidad, solo permanece una vacuna con cepa D274, más atenuada que las originales, en combinación con la cepa H120.
Las vacunas basadas en el serotipo 793B (ya sea la 4/91 o la CR88) siguen siendo ampliamente utilizadas y últimamente se ha desarrollado una vacuna viva contra la cepa QX, de utilización más restringida.
Es importante que la vacuna replique en el tracto respiratorio para estimular una inmunidad protectiva
Cuando un virus variante se extiende y las vacunas comerciales no proporcionan una protección adecuada, a veces es necesario desarrollar vacunas específicas para controlarla. Pero la elaboración, comprobación y autorización de una nueva vacuna puede llevar años y la cantidad de cepas distintas de IBV que circulan en todo el mundo dificulta la elaboración de tantas vacunas.
Ampliación del espectro de protección
No obstante, la protección que se produce de una sola cepa, a menudo presenta (en parte) cierta protección cruzada contra otras variantes. Ninguna vacuna contiene la combinación de cepas de IBV que proporcione una protección completa contra todo tipo de desafío de IB, aunque algunas combinaciones amplían el espectro de protección.
Pero hay que tener en cuenta que la utilización indiscriminada de vacunas vivas atenuadas contra un tipo d IBV no previamente identificado en un área determinada no se recomienda, debido a la capacidad del virus de mutar rápidamente y recombinarse con otros IBVs, lo que puede llevar a la aparición de nuevas cepas. Además en algunos países, sólo se permite el uso de la vacuna de tipo Mass.
El concepto de protectotipo se basa en los primeros experimentos realizados en el Reino Unido por la Dra. Jane Cook, en el Instituto de Sanidad Animal de Houghton (Cook et al., 1986). Desde un punto de vista práctico, se podría definir un protectotipo como un tipo de virus contenido en una vacuna que genere protección (in vivo) contra el desafío del virus de campo de su mismo serotipo o de serotipos diferentes a aquellos contenidos en la vacuna.
El efecto protectotipo se basa en la ampliación del espectro de actuación mediante la utilización de varias vacunas vivas basadas en diferentes serotipos
Como ya se comentó antes, nuevos serotipos pueden surgir como resultado de unos pocos cambios en la secuencia de nucleótidos de la región hipervariable del gen de la proteína S. Aunque estos cambios pueden dar lugar a nuevos serotipos, una parte considerable del gen se mantiene sin cambios y esta puede ser la razón por la cual, cierto serotipo puede proporcionar protección cruzada contra virus de IB que no pertenecen al mismo serotipo.
Generalmente, las cepas IBV con muy similares proteínas en la S1 (>92% de identidad de aminoácidos) tienden a inducir protección cruzada; pertenecen al mismo protectotipo. Tales cepas tienen epítopos comunes en la S1.
Pero hay investigaciones que indican que algunos epítopos son más importantes que otros en la inducción de la respuesta inmunitaria y se conocen como epítopos ‘inmunodominantes’. Otra cosa diferente es si estos epítopos ‘inmunodominantes’ pueden causar que las cepas sean clasificadas como diferentes serotipos. Así por ejemplo, en los 1980’s en Reino Unido y en Holanda se descubrieron muchos serotipos, que al secuenciarlos, se descubrió que eran muy similares; la proteína S1 tenía un 97% o más de identidad en sus aminoácidos y mostraban un alto grado de protección cruzada entre ellos, por lo que debían tener en común algunos epítopos importantes en la inducción de protección.
No se sabe exactamente cuáles son los epítopos ‘inmunodominantes’ ya que un epítopo puede estar formado por solo 6 aminoácidos y se ha demostrado que con 2 cepas que tengan incluso un 92% de identidad de aminoácidos en la S1, la protección cruzada puede no ser siempre la esperada y es probablemente porque difieren, aunque sea muy levemente, en tan cruciales epítopos. Por ello, para determinar los protectotipos es necesario llevar a cabo estudios experimentales de protección en las aves y verificar el grado de protección heteróloga entre las cepas vacunales y las de desafío.
Históricamente, la vacuna H120 ha demostrado proteger de forma cruzada frente a serotipos heterólogos, base del concepto de protectotipo. La primera vez que se informó de ello (Cook et al., 1986) se halló buena protección cruzada frente a los serotipos Holte e Iowa 97 (USA), Australian T, D 207, D 3896 y varios aislados del Reino Unido.
Cepas IBV con proteínas en la S1 muy similares (>92% de identidad de aminoácidos) tienden a inducir protección cruzada
También Cook et al. (1999) demostró en la primera parte del trabajo, que la combinación de vacuna H120 (al día de edad) y 4/91 a los 14 días, inducía mejor protección que cualquiera de las vacunas por separado frente a un desafío heterólogo con las cepas belga nefropatógena B1648, y francesas 84084 y 84221, y en la 2ª parte del trabajo se empleó la cepa Ma5 (Clon derivado del serotipo Mass y muy parecida a la vacuna H120), con parecidos resultados, ya que la combinación de vacuna Ma5 (al día de edad) y 4/91 a los 14 días, inducía mejor protección que cualquiera de las vacunas por separado frente a un desafío heterólogo con las cepas D207, Arkansas, TM86 y FB3 de Japón, A1121 de Taiwan, 890/80 de Sudáfrica, 57/96 y 62/96 de Brasil y 22/97 de Honduras, aunque no frente a D1466. En este estudio se demostró mejor efectividad si las vacunas se ponían por separado a los 1 y 14 días, que juntas al primer día.
Igualmente Cook et al. (2001) demostró que un programa combinado con las vacunas Ma5 al primer día y 4/91 a los 14 días, era capaz de proteger contra la lesión renal causada por la cepa heteróloga nefropatogénica B1648, al igual que se había demostrado anteriormente con H120 y 4/91.
Gelb et al. (1991 y 2005) describen en 1991 que las vacunas que contenían cepas del serotipo Mass (H120, L-1 o Connaught) combinado con Arkansas indujeron un espectro de protección más amplio, en comparación con la cepa Mass por si sola o Mass + Connecticut. En 2005 describen que la vacuna bivalente (Mass+Ark) proporcionó buena protección cruzada con una media del 81% frente a la infección experimental con cinco aislamientos variantes de USA. Sin embargo, Ladman et al. (2002) informa que esta vacuna no consiguió proteger frente a la cepa nefropatogénica PA/Wolgemuth/98
Existen 2 productos que combinan 2 cepas en la misma vacuna, una de ellas contiene las cepas H120 y D274 y la otra una cepa basada en el tipo Mass (MM o mild mass) y la cepa Arkansas de origen americano, que ha sido registrada en algunos países, aunque otros como Francia, no permiten vacunas bivalentes por el riesgo de que su administración simultánea pudiera resultar en recombinaciones potencialmente peligrosas. En cualquier caso Jones et al. (2005) demostraron que estas 2 vacunas protegían en un 87 a 89% frente al desafío con la cepa IT 02, 3 semanas post vacunación.
Terregino et al. (2008) informan que la vacunación al primer día con la cepa Ma5 y a los 14 días con 4/91 parece reducir el impacto económico de las infecciones por la cepa QX. La diferencia entre animales comerciales y SPF parece indicar que es mejor un programa disociado con 14 días de intervalo que aplicar las 2 vacunas al primer día.
Se ha demostrado que la revacunación con el mismo serotipo de IBV aumenta la respuesta inmune y la vacunación con 2 serotipos puede dar mayor protección frente a un tercer serotipo que cualquiera de las vacunas aplicadas por separado (Massi, P. et al., 2009). Así, el mayor nivel de protección (> 95%, equivalente al de los controles sin desafiar) contra un desafío con la cepa IT 02 a los 35 días de edad, se consiguió en el grupo vacunado con H120 al día de edad y CR88 a los 14 días de edad.
También en ponedoras (de Wit et al., 2009) se ha demostrado la eficacia de primovacunar con H120 al primer día, CR88 a las 4 semanas y una vacuna inactivada que contenía como componente de IB la cepa Mass, antes de la puesta, ante el desafío virulento con Mass 41, 793B & D388 (QX), con índices de protección entre el 89 y 99%.
Ygal et al. (2009) mostraron la mejora en la eficacia del programa con H120 al primer día y CR88 a los 14 días, frente a un desafío con las variantes israelíes I y II a los 35 días de edad.
Ganapathy et al. (2009) informa de pollos vacunados con H120 al día de edad seguida de CR88 a los 13 días de edad, que mostraron protección más amplia en comparación con otros programas de vacunación, contra desafíos con Italy-02, QX y D1466.
El IBV es muy sensible y puede ser inactivado fácilmente (Cavanagh & Gelb, 2008)
El objetivo del estudio (Ganapathy et al. (2009) fue examinar las respuestas inmunitarias de pollos vacunados con H120 al día de edad seguido por CR88 a los 13 días, consiguiéndose con este programa los títulos de anticuerpos HI más elevados. Se sometieron a desafío con virus virulentos de los tipos Mass 41, 793B, QX, Italy-02 y D1466 y la mejor protección fue la inducida por el programa de vacunación disociado (H120 al día y CR88 al día 13) en comparación a otros programas que proporcionaron niveles inferiores de protección.
También Ganapathy et al. (2013) informan que pollos vacunados con H120 al primer día y CR88 a los 14 días, fueron sometidos a un desafío a los 30 días con las variantes Is/885 e Is/1494/06, observándose protección cruzada, que se mejoró si la vacunación del primer día fue combinada con H120 y CR88 seguida de otra con CR88 a los 14 días.
Pero independientemente de las vacunas vivas y programas de vacunación utilizados, hay que prestar muy especial atención a la aplicación, que es un punto crítico. El IBV es muy sensible y puede ser inactivado fácilmente (Cavanagh & Gelb, 2008), además de que la mayoría de las veces, la vía de administración recomendada es por spray, que no es precisamente fácil de controlar, por lo que es posible que en condiciones de campo, la eficacia de la vacunación se vea comprometida (Jackwood et al., 2009; De Wit et al., 2010).
CONCLUSIONES.
De la bronquitis infecciosa que se conoce desde hace más de 70 años, se sabe que periódicamente aparecen (y desaparecen) nuevos serotipos, que aun siendo serológicamente diferentes, algunos de ellos pueden tener una indudable significación clínica y otros no.
Las primeras vacunas vivas se desarrollaron en los USA a partir del aislado Massachusetts M41, con diferentes grados de atenuación. En Europa, se aisló en 1955 la denominada cepa H, origen de la vacuna H120 que continúa siendo utilizada de forma eficaz en todo el mundo desde hace casi 50 años y de hecho es posiblemente la vacuna más ampliamente usada a nivel global.
La base del concepto de protectotipo parte de la vacuna H120 que ya en 1986 demostró proteger de forma cruzada frente a serotipos heterólogos.
Existen muchos informes sobre el aumento de la respuesta inmune al revacunar con el mismo serotipo de IBV y sobre el aumento de la protección cruzada cuando las aves se revacunaban con vacunas de serotipo heterólogo, que puede dar mayor protección frente a un tercer serotipo que cualquiera de las vacunas aplicadas por separado.
Nunca se debe olvidar que el mejor programa de vacunación no será efectivo si no se presta muy especial atención a la aplicación, que es un punto crítico.
Interesados en la bibliografía adjunta al artículo, solicítela.
PDF