Inmunidad que confieren en pollos las vacunas con cepas vivas de SALMONELLA

Inmunidad que confieren en pollos las vacunas con cepas vivas de SALMONELLA y su modo de acción

Las infecciones gastrointestinales que afectan al ser humano causadas por el consumo de productos de origen animal contaminados por patógenos zoonóticos constituyen una gran preocupación para el sector de la producción animal, los consumidores y los gobiernos. Varios son los agentes zoonóticos que se pueden transmitir a través de los alimentos al ser humano, tales como Campylobacter, E. coli y Salmonella.

La segunda mitad del siglo XX vio nacer un grave problema que todavía persiste en muchas regiones del mundo: la pandemia de salmonelosis causada por Salmonella Enteritidis y provocada por el consumo de huevos contaminados. A escala mundial, éste es el serotipo que se ha aislado con mayor frecuencia en el ser humano y aún hoy predomina en muchas regiones del planeta. El motivo que explica esta pandemia es la habilidad específica de Salmonella Enteritidis por proliferar en los huevos.

Salmonella Enteritidis puede contaminar el huevo tanto de forma externa (cáscara) como interna (contenido).

SALMONELLA ENTERITIDIS

El serotipo Enteritidis muestra una mayor capacidad de colonizar los tejidos del oviducto que otros serotipos; además, su supervivencia en la clara del huevo parece ser mayor, una característica notable porque la clara de huevo es un componente sumamente antibacteriano en el que la mayoría de las bacterias, incluidos otros serotipos de Salmonella distintos de Enteritidis, no son capaces de sobrevivir.

SALMONELLA TYPHIMURIUM

El segundo serotipo de mayor relevancia en las infecciones que afectan al ser humano, y actualmente en algunas regiones el más importante, es Salmonella Typhimurium. La mayoría de las infecciones en el ser humano se deben al consumo de carne porcina o aviar contaminada y, ocasionalmente, al consumo de huevos.

Es frecuente que las cepas de Salmonella Typhimurium sean multirresistentes a los antibióticos.

SALMONELLA GALLINARUM

Por otra parte, el serotipo específico de hospedador S. Gallinarum, si bien no afecta al ser humano, sigue siendo un gran problema para la industria avícola, sobre todo en Asia, Sudamérica y África, donde provoca pérdidas significativas por el aumento de la morbilidad y la mortalidad. Este serotipo está volviendo a aparecer en algunas regiones del mundo.

Además de estos tres serotipos considerados de importancia global, existen otros serotipos de distribución mundial que afectan a los pollos de carne (S. Infantis) y otros de repercusión regional o local que también se pueden transmitir al ser humano. Cabe citar, por ejemplo, Salmonella Heidelberg en Brasil, Salmonella Paratyphi B en Europa occidental, Salmonella Newport en la UE y en los EE. UU, entre muchos otros.

A principios de la primera década del 2000 se observó un incremento brusco del número de aislamientos de Salmonella Kentucky en seres humanos; en concreto, suscitó una gran preocupación un clon resistente al ciprofloxacino (y, en algunos casos, productor de betalactamasa de espectro extendido y portador de carbapenemasa) que aún sigue siendo motivo de inquietud (Le Hello y cols., 2013). Aunque al principio se consideró un clon asociado a los viajes, también parece haberse extendido a las aves y al entorno

Otro serotipo emergente es el llamado Salmonella Typhimurium monofásico, es decir, el serotipo Salmonella 4, [5],12: i: – que empezó a ser abundante en la primera década del 2000 tras detectarse una reducción de los casos de Salmonella Typhimurium DT104 (Hopkins y cols., 2010). Estas cepas carecen del antígeno H de segunda fase codificado por el gen fljB y se consideran mutantes de Salmonella Typhimurium

Una estrategia de control de Salmonella debe comprender métodos de vigilancia y de control en la explotación, como durante el transporte y en el matadero. Los programas de vigilancia tienen una importancia capital en una estrategia global de control de Salmonella durante la producción primaria, puesto que evalúan la prevalencia de manadas infectadas (incluso la prevalencia en una misma manada, dependiendo del método utilizado) y detectan cambios en los valores registrados. Por eso se pueden utilizar para determinar la eficacia de los métodos y programas de control. El método más habitual consiste en realizar periódicamente pruebas de detección bacteriológica.

Se han elaborado multitud de vacunas experimentales para pollos y, además, existen diversas vacunas comerciales en el mercado, tanto vivas como inactivadas. Las vacunas vivas actualmente disponibles se elaboran mediante mutagénesis química o por selección en los medios de cultivo de mutantes naturales de crecimiento lento -mutantes de deriva metabólica-. En general, se considera que las vacunas vivas confieren una mayor protección porque desencadenan tanto la respuesta de tipo celular como humoral, mientras que las vacunas inactivadas estimulan sobre todo la producción de anticuerpos. De hecho, la respuesta inmunitaria celular es fundamental para el control de Salmonella; también se considera importante la producción de IgA en el intestino.

Salmonella es un patógeno intracelular y se ha demostrado que la activación de los macrófagos por parte de los linfocitos T auxiliares (Th1) y los linfocitos T citotóxicos γ/δ desempeña un papel fundamental en la respuesta inmunitaria (Berndt y cols., 2006). Estas células necesitan ser activadas también por una vacuna que imite las infecciones naturales, como es el caso de las vacunas vivas. Eso no significa que las vacunas inactivadas no puedan tener un efecto protector, pero inducen sobre todo respuestas humorales que son más eficaces frente a las bacterias extracelulares. En cualquier caso, también se ha demostrado el valor de las vacunas inactivadas.

FIGURA 1. Mecanismos inmunitarios tras la vacunación oral

Con respecto a las vacunas vivas, cabe citar una serie de características que definen a la cepa vacunal viva ideal:

• Inducción de un grado elevado de protección frente a las infecciones sistémicas e intestinales;
• Protección frente a serotipos importantes;
• Atenuación adecuada para las aves, otras especies animales, los seres humanos y el entorno;
• Facilidad de administración sin causar problemas de bienestar animal;
• Ninguna repercusión sobre el rendimiento de los animales;
• Presencia de marcadores que faciliten su diferenciación de las cepas naturales de Salmonella;
• Ausencia de genes de resistencia;
• Aplicación de la vacuna que no interfiera con los métodos de detección de Salmonella,
• Respuesta humoral tras la vacunación diferenciable de la respuesta tras una infección natural por Salmonella, para permitir así el uso de métodos de detección serológicos.

Las vacunas vivas actuales no poseen todas estas características, si bien cumplen la mayoría de ellas.

Una diferencia clara entre una vacuna viva y una inactivada es la inducción de una respuesta protectora precoz llamada inhibición de la colonización

Esta inhibición de la colonización significa que la administración oral de cepas naturales atenuadas de Salmonella es capaz de proporcionar protección frente a una infección por cepas virulentas de Salmonella en el plazo de 24 h desde su administración

Es posible administrar cepas vacunales vivas de Salmonella a los pollitos recién eclosionados para que colonicen extensa y rápidamente el intestino, generando una profunda resistencia a la colonización por otras cepas de Salmonella que pudiera haber en las naves o procedentes de la sala de incubación (Van Immerseel y cols., 2005). Las vacunas vivas también se pueden utilizar en pollos de carne para controlar la colonización intestinal y la excreción de la bacteria.

Un aspecto importante es administrar la cepa vacunal a las aves tan pronto como sea posible después de la eclosión, lo que dificulta recurrir a los bebederos, pero es posible mediante aspersión con gota gruesa (De Cort y cols., 2014). La inducción de un efecto rápido de inhibición de la colonización también es una característica de una vacuna viva ideal.

El valor de la vacunación se ha demostrado en condiciones de campo en múltiples países en los que se ha observado, tras la introducción de programas de vacunación en ponedoras, una reducción significativa del número de manadas positivas a Salmonella y del número de casos de salmonelosis en el ser humano (principalmente por S. Enteritidis debido al consumo de huevos).

Asimismo, existen numerosos datos experimentales que demuestran que las vacunas pueden proteger frente a la infección

Más adelante se ofrecen datos sobre la eficacia de las vacunas AviPro® Salmonella frente a Salmonella Enteritidis, Typhimurium, Gallinarum y la cepa emergente monofásica 4, [5],12: i: -.

En 2006, Chacana y cols. (2006) demostraron que distintos programas de vacunación con AviPro® Salmonella Vac E administrada el primer día de vida protegían frente a la infección con 2 x 105 UFC de una cepa virulenta de Salmonella Gallinarum en la semana 28, pero no en la semana 52.

Por lo tanto, la vacuna confiere una protección cruzada entre S. Enteritidis y S. Gallinarum y se han de administrar dosis de refuerzo cada pocos meses para mantener la protección frente a Salmonella Gallinarum. En el mismo año del estudio de Chacana y cols. (2006), Gantois y cols. (2006) describieron los efectos protectores de las vacunas AviPro® Salmonella Vac E, AviPro® Salmonella Vac T y AviPro® Salmonella Duo para evitar la colonización orgánica interna y la contaminación de huevos por parte de Salmonella Enteritidis

Los autores observaron que una dosis triple de vacuna por vía oral con AviPro® Salmonella Vac E, AviPro® Salmonella Vac T y AviPro® Salmonella Duo, administrada a las edades de 1 día, 6 emanas y 16 semanas, protegía frente a la colonización del oviducto y la contaminación del huevo tras la infección experimental por vía intravenosa con 5 x 106 UFC a las 24 semanas de edad.

Transcurridas tres semanas desde la infección experimental, el número de muestras de oviductos en las que se podía aislar a Salmonella era significativamente menor en las gallinas vacunadas que en las gallinas sin vacunar (FIGURA 2). Un número significativamente menor de contenido de huevos arrojó un resultado positivo a Salmonella en los huevos procedentes de aves vacunadas con AviPro® Salmonella Vac E o AviPro® Salmonella Vac T (12/105 lotes de huevos en ambos grupos) que en los huevos procedentes de aves no vacunadas (28/105 lotes de huevos). La contaminación interna de los huevos de las gallinas vacunadas con AviPro® Salmonella Vac E y AviPro® Salmonella Vac T se redujo aún más, pues en todo el experimento solamente un lote de estos huevos dio positivo a S. Enteritidis (Gantois y cols., 2006) (FIGURA 2). Cuando este experimento se repitió recientemente con AviPro® Salmonella Duo, se obtuvieron datos similares, es decir, una reducción de la colonización del oviducto a las 3 semanas posinfección del 47 al 27 % de animales positivos, de la colonización de los ovarios del 70 al 47 % y de la contaminación de los huevos del 74 al 27 % (1 semana posinfección) (datos no publicados).

FIGURA 2. Determinación cuantitativa en aves vacunadas y sin vacunar del % de huevos positivos a Salmonella tras una infección experimental por vía intravenosa con 106 UFC de una cepa de campo de Salmonella Enteritidis.

Por otro lado, Shahin (2005) demostró la presencia de linfocitos B IgA+ en las tonsilas cecales con una frecuencia significativamente mayor en las aves vacunadas con AviPro® Salmonella Vac T. La vacunación de recuerdo potenciaba esta respuesta hasta alcanzar niveles elevados (Shahin, 2005).

También se demostró la activación de una respuesta inmunitaria de memoria que estimulaba el sistema secretor de IgA cuando los pollos recibían una dosis oral de AviPro® Salmonella Vac T el día 1 y la semana 6 de vida, así como un aumento de los títulos de IgA específica antilipopolisacáridos en el suero (Shahin, 2005).

Más recientemente el trabajo experimental se ha centrado en la protección precoz frente a la infección basada en la inhibición de la colonización. Los estudios con vacunas experimentales han demostrado que se induce una protección intraserotipo y que la administración oral o en aerosol a pollitos de un día proporciona una protección significativa (De Cort y cols., 2014, 2015).

Asimismo, las vacunas vivas comerciales pueden inducir una inhibición de la colonización; se demostró que AviPro® Salmonella Vac E reducía los niveles de colonización de los ciegos con una cepa de S. Enteritidis en más de 5 unidades logarítmicas (100 000 veces) a los 6 días de la infección, cuando la vacuna se había administrado por vía oral el día 1 (108 UFC por ave) y la infección experimental se había realizado el día 2 (105 UFC por ave).

Dada la importancia de los serotipos emergentes, también se han llevado a cabo estudios para comprobar los posibles efectos protectores que confiere la cepa vacunal Nal2/Rif9/Rtt de S. Typhimurium (contenida en AviPro® Salmonella Vac T y AviPro® Salmonella Duo) frente a la cepa monofásica 4, [5],12: i: -. En un estudio de Kilroy y cols. (2015) se efectuaron tres ensayos independientes. En todos los ensayos se administró una vacuna oral a pollitos de gallinas ponedoras el día de la eclosión con la cepa vacunal Nal2/Rif9/Rtt; al día siguiente los pollitos se contagiaron con diferentes dosis infectantes según el ensayo (baja, intermedia y alta). En el estudio de dosis intermedia se aplicó un modelo de ave transmisora, consistente en infectar a uno de cada tres animales, mientras que en los demás ensayos se infectaron todas las aves.

Los datos obtenidos de cada ensayo independiente demuestran que la administración oral de la cepa vacunal Nal2/Rif9/Rtt el día de la eclosión reduce la excreción de y la colonización de los ciegos y de los órganos internos con la cepa monofásica 4,12: i: – de Salmonella, administrada el día 2 de vida (Kilroy y cols., 2015); en la figura 3 se muestra el efecto sobre la excreción.

Estos resultados indican que la cepa vacunal Nal2/ Rif9/Rtt que contiene AviPro® Salmonella Duo confiere protección frente a la cepa monofásica gracias al fenómeno de inhibición de la colonización. Todavía no se ha descubierto por completo cuál es el mecanismo preciso de protección asociado con este fenómeno, pero se ha reproducido la inhibición microbiológica directa in vitro en tubos de ensayo. Además, las vacunas vivas inducen una infiltración celular inmunitaria en la pared intestinal que puede inhibir la invasión del torrente circulatorio y los órganos internos, y posiblemente una respuesta inmunitaria innata pueda contribuir también a la reducción observada de la colonización cecal.

En conclusión, cabe prever que Salmonella siga siendo un problema importante en la industria avícola debido a la amenaza constante que suponen los «antiguos» serotipos Enteritidis y Typhimurium, pero también por la continua emergencia de nuevos serotipos y la repercusión regional de muchos otros. Los programas de vigilancia y control tienen una importancia crucial en una estrategia global para prevenir y controlar Salmonella. Las medidas adoptadas en la explotación deben incluir medidas de bioseguridad y todas aquellas que eviten o reduzcan la presencia de Salmonella en el intestino, como el uso de aditivos en el pienso. Las vacunas son un elemento crucial para controlar la infección sistémica y la contaminación de los huevos en las ponedoras, que también se pueden utilizar en pollos de carne (así como en futuros reproductores y futuras ponedoras) porque inducen una protección rápida que evita la colonización.

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