La vacunación masiva en la industria avícola mundial dio un salto de gigante con la aplicación en campo de la tecnología de vacunación in ovo, concepto nacido a raíz del trabajo de Sharma y Burmester (Resistance to Marek’s disease at hatching in chickens vaccinated as embryos with the turkey herpesvirus. Avian Dis. 26:134-149. 1982) donde se demostró que se podían inmunizar embriones de pollos de 18 días de edad embrionaria frente a la enfermedad de Marek con la vacuna HVT y que esta protección era superior que la conferida al vacunar al día de edad al desafiar a las aves a los 3 días.
La vacunación in ovo es actualmente el estándar para la aplicación a nivel de incubadora de vacunas frente a la enfermedad de Marek y a la enfermedad infecciosa de la bursa y su expansión a nivel global se ha visto incrementada con la aparición de vacunas vectorizadas basadas en el virus HVT.
Durante el desarrollo de esta tecnología se tuvieron que considerar tanto el rendimiento biológico como mecánico para fabricar un dispositivo capaz de administrar vía in ovo de forma masiva, soportando los rigores del uso comercial, y tener una velocidad de inyección adecuada para su aplicación comercial.
Un profundo conocimiento de la interacción de factores que pueden influenciar la vacunación in ovo es primordial para optimizar la adopción de la tecnología en la incubadora. Sin embargo, a la hora de elegir un dispositivo de vacunación in ovo, también se deben tener en cuenta otros aspectos de los equipos disponibles actualmente.
A primera vista, los dispositivos de vacunación in ovo son equipos complejos e incorporan una gran cantidad de características innovadoras de diseño y bioingeniería que dificultan la comparación entre equipos, sin embargo, existe una sencilla función que es vital a la hora de incorporar el dispositivo más adecuado: la administración homogénea de la vacuna en el lugar correcto dentro del huevo.
Esta característica es la que determina el éxito o el fracaso de la vacunación in ovo por encima de todas las demás, ya que la vacunación in ovo no consiste en depositar una vacuna dentro del huevo, sino en el sitio donde pueda ejercer una respuesta inmune.
Para poder entender el lugar correcto de inoculación debemos hablar primero de los sitios del huevo embrionado donde puede ser depositada la vacuna, de la ubicación en la que es efectiva la vacunación y del desarrollo embrionario.
SITIOS DE INYECCIÓN
Existen 5 compartimientos separados en el huevo durante la última etapa de la incubación a los que se puede acceder por la inyección in ovo (Fig.1).
Para maximizar la respuesta inmune, y por lo tanto la calidad del pollito, la vacunación in ovo debe ser en el compartimiento correcto.
UBICACIONES CORRECTAS DE INYECCIÓN
Para un efecto óptimo, la vacuna debe administrarse en el saco amniótico o en el propio embrión [ya sea por vía Intramuscular (IM) o subcutánea (SC)]. Por esto, el primer dispositivo se desarrolló específicamente para administrar la vacuna en el lugar correcto una y otra vez (Fig.2).
El acceso a estas localizaciones se hace más fácil cuando el embrión se encuentra en una posición adecuada para eclosionar, con la cabeza debajo del ala derecha y el saco vitelino entrando en el abdomen.
Esta postura se alcanza entre el día 17 y 12 horas y el 19 y 4 horas, y se tuvo muy en cuenta a la hora del desarrollo comercial, el dispositivo in ovo
Fig.2. Corte transversal de un huevo embrionado siendo inyectado en la cavidad amniótica.
DESARROLLO EMBRIONARIO
Con la idea de maximizar la calidad y rendimiento del pollito, así como el estatus inmune durante su período de crecimiento, es importante entender el estado embrionario de desarrollo que presentan los embriones para que sean transferidos y vacunados vía in ovo.
INYECCION TEMPRANA
Una inyección del huevo muy temprana (antes de 17 días y 12 horas) puede reducir el porcentaje de nacimiento debido a un incremento del número de embriones muertos tardíamente por daños a los mismos o a sus estructuras de soporte, o en el número de pollitos de segunda, así como un incremento en el número de fallos en la vacunación. Esto es debido a los distintos tamaños de los compartimientos extraembrionarios y del embrión mismo, que se van modificando dramáticamente durante el desarrollo del embrión.
INYECCION TARDÍA
Una vacunación muy tardía creará problemas en la transferencia por fallos de las copas de succión para sujetarlos correctamente, lo que puede traer como consecuencia de nacimientos por roturas de huevos
En términos generales, el tiempo o la “ventana” preferida para una inyección segura del huevo se inicia el día 17 y 12-14 horas de incubación, siendo el arranque del tiempo el momento en que los huevos son colocados en la incubadora con la temperatura de consigna. Si la inyección de los huevos es realizada al día 17, se ha demostrado que el porcentaje de nacimiento se puede reducir hasta en un 1-2% si lo comparamos con una inyección realizada el día 18 (Tabla 1).
Tabla 1.Evaluación de la edad embrionaria al momento de la vacunación con un sistema de doble aguja basada en datos recopilados de una incubadora comercial durante un período de cuatro meses (Brake, J.T et al).
FACTORES QUE PUEDEN AFECTAR EL DESARROLLO EMBRIONARIO
El tiempo óptimo para la inyección de los huevos depende mucho más de las características fisiológicas del embrión que de su tiempo real de incubación. El tiempo óptimo de la vacunación in ovo es el período entre el que el saco vitelino ha comenzado su ascenso dentro del abdomen y la cabeza se ha colocado bajo el ala derecha, y hasta que el picaje externo se ha iniciado.
Tipos distintos de incubadoras muestran diferencias en los perfiles de pérdidas de humedad y temperatura, teniendo como resultado diferentes estados de desarrollo embrionario a la misma edad cronológica.
Otros factores que pueden afectar al desarrollo embrionario son:
Por todo esto las referencias de días y horas de incubación deben ser confirmadas por un estudio del desarrollo embrionario que nos permita evaluar más objetivamente en qué estado de desarrollo están los embriones, para así determinar con mayor exactitud cuál es el momento óptimo de su transferencia e inyección
PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE SISTEMAS DE INYECCIÓN IN OVO COMERCIALIZADOS
LOCALIZACIÓN DEL HUEVO
La localización del huevo es, la habilidad para encontrar el huevo y colocar el inyector sobre su superficie, sin embargo, la realidad no es tan simple,ya que es importante entender que la localización necesita ser correcta tanto vertical como horizontalmente. Una vez que los huevos son colocados en las bandejas de incubación, ellos pueden cambiar su orientación debido al tamaño de los mismos y al volteo de la incubadora, inclinándolos en la bandeja.
También se debe tener en cuenta las diferencias de tamaño entre los huevos en una misma bandeja, a los cuales se debe adaptar el sistema de inyección. Cuando un huevo está inclinado, el embrión se orientará de acuerdo a la gravedad, con la cabeza apuntando al contrario de la dirección de la inclinación
Dándole movilidad al inyector para “encontrar” la superficie de la cáscara se logran dos cosas. Una, el inyector está ahora alineado perpendicularmente a la superficie de la cáscara (incluso si el huevo está inclinado o ladeado), y dos, la dirección del perforador y de la aguja está dirigida al centro del interior del huevo, no perpendicular a la bandeja (Fig. 3).
Fig 3.La movilidad del inyector es utilizada para “encontrar” la
superficie de la cáscara y ajustarse a ella.
PENETRACIÓN DE LA CÁSCARA
Cuando hablamos del sistema mediante el cual un dispositivo perfora la cáscara del huevo y deposita la vacuna, básicamente estamos hablando de dos desarrollos comerciales. Uno es el desarrollado originalmente, que consta de un perforador que se encarga únicamente de penetrar la cáscara y, dentro del cual, va una aguja que es la que penetra en el huevo para administrar ahí la vacuna.
El otro desarrollo comercial está compuesto únicamente por una aguja simple que tiene las funciones de perforar la cáscara del huevo y penetrar en el huevo para depositar la vacuna. La necesidad de separar el proceso de perforar la cáscara del de llegar al saco amniótico o embrión se debe tanto a los requerimientos de esterilidad como fisiológicos de vacunación del embrión. Es por esto que fue desarrollado el concepto de “aguja dentro de aguja", con una aguja externa o “perforador”, y una aguja interna o “vacunador” (Fig. 4).
Fig 4. Corte transversal que muestra el concepto “aguja dentro de aguja”
El perforador, o aguja externa, fue diseñada para la penetración de la cáscara y ha sido testado para aplicaciones a largo plazo. El diseño del perforador incluye agujeros externos en la cánula misma para permitir la desinfección, pero uno de los aspectos clave es el ángulo de la punta. Este ángulo proporciona una resistencia a la acción repetida de perforar la cáscara sin romperse, así como minimizando el depósito de restos de cáscara en el interior o en la membrana de la cámara de aire.
A través de los años el concepto original de doble aguja ha seguido demostrando su superioridad con respecto al de aguja simple, debido a las ventajas sanitarias ampliamente reconocidas, ya que al ser dos instrumentos separados se minimiza el riesgo de que la posible contaminación presente en la cáscara de los huevos sea arrastrada al interior de los mismos, no solo a la cámara de aire sino al saco amniótico o incluso al embrión
SITIO DE INYECCIÓN
El sitio de inyección es afectado por la punta y el largo de la aguja. La aguja utilizada para administrar la vacuna en el sistema de doble aguja (aguja del vacunador) es una aguja de 20G de diámetro con un ángulo de bisel en la punta de 45º. La apertura de la aguja es de menos de 1 mm. En contraste una aguja desechable es de 20G de diámetro con un bisel estándar de 28º con una apertura en la punta de la aguja de 3 mm. Si ambas agujas inyectaran simultáneamente a 25 mm de profundidad en el huevo, el sitio de inyección sería muy diferente (Fig. 5).
Fig 5. El sitio de inyección se ve afectado por el tipo y largo de la aguja
ADMINISTRACIÓN DE LA VACUNA
La administración de la vacuna incluye aspectos no solo de la dinámica física de la integridad de la vacuna desde la bolsa a la aguja, sino de todo el proceso desde la ampolla congelada hasta el mezclado y adición a la bolsa de disolvente y a su depósito en el embrión y, por tanto, al desarrollo de inmunidad frente al desafío. Para asegurar un correcto tratamiento de la vacuna de Marek y de los fibroblastos de embrión de pollo que contiene, la calidad de la vacuna medida por las Unidades Formadoras de Placa (UFP) de HVT (Herpes Virus de Pavo) fue estudiada en la bolsa de la vacuna y posteriormente a la salida de las agujas en 5 localizaciones distintas (Graf.1).
Como se puede observar, las muestras tomadas de las agujas presentan valores de UFP iguales o mayores que aquellos tomados directamente de la bolsa. Es teorizado que el incremento en las UFP en algunas agujas es posible debido a la acción de la bomba peristáltica que puede separar pequeños acúmulos de células en células individuales, incrementando las mediciones de UFP. Esto demuestra que el paso de la vacuna de Marek a través de las distintas partes del dispositivo de doble aguja no afecta su viabilidad.
DESINFECCIÓN
El éxito de la vacunación in ovo es altamente dependiente de la desinfección. La distribución específica del fluido desinfectante ayuda en proveer una reducción óptima de patógenos para ayudar en la prevención de la contaminación de huevo a huevo durante la operación normal de la vacunación En los sistemas de doble aguja, la desinfección del perforador y la aguja es realizada con una solución clorada tamponada la cual es administrada de una manera específica a todos los puntos de contacto entre el equipo y el embrión.
El exterior de la aguja y el exterior e interior del perforador son continuamente bañados en fluido desinfectante entre los ciclos de inyecciones. La desinfección del sistema de distribución de vacuna diariamente (antes y después del día de vacunación) es también necesaria para el éxito en la aplicación a largo plazo en la incubadora
ESTUDIOS COMPARATIVOS ENTRE SISTEMAS DE DOBLE AGUJA VS. SISTEMAS DE AGUJA SIMPLE
Para evaluar diferentes tecnologías de vacunación in ovo se realizó en Estados Unidos una comparación de campo (Williams y Zedek, 2010) en donde se utilizaron dos modelos de evaluación: incubación completa y prueba pareada. En el primer modelo de evaluación de incubación completa, la producción de dos salas de incubación de una empresa fue tratada alternativamente con ambos dispositivos.
ENSAYO DE INCUBACIÓN COMPLETA
El porcentaje de nacimiento (tabla 2) del dispositivo de inyección de doble aguja fue mayor que el de aguja simple en un 2,32% en la transferencia realizada con una edad de desarrollo embrionaria de 18 días, y de 1,08% con 19 días. En general hubo un 1,74% más de nacimientos con el dispositivo de inyección de doble aguja.
Tabla 2. Porcentaje de eclosión para las pruebas de incubación completa
PRECISIÓN EN EL SITIO DE INYECCIÓN
Un estudio fue realizado en dos plantas de incubación comerciales para saber si la precisión en la administración de la vacuna variaba entre los mismos dispositivos de inyección in ovo utilizados en los estudios anteriores (Williams y Hopkins 2011). La vacuna de Marek preparada fue mezclada con un colorante especial con afinidad por las proteínas, para así poder determinar el sitio de inyección dentro del huevo.
Las administraciones localizadas en el saco amniótico y en el embrión (ya sean subcutáneas o intramusculares) son consideradas correctas, mientras que las localizadas en la cámara de aire, el saco alantoideo, el abdomen del embrión, el cráneo, la cavidad torácica, son consideradas incorrectas. Los resultados de estos estudios mostraron una gran diferencia (Tabla 5).
Tabla 5. Porcentaje de huevos vacunados de forma correcta
ESTUDIO DE PROTECCIÓN FRENTE A LA ENFERMEDAD DE MAREK
Para comparar la efectividad de la vacunación frente a la enfermedad de Marek entre un dispositivo de inyección de doble aguja y un dispositivo de aguja simple, se desarrolló un estudio donde además se comparó la protección conferida por una vacuna de marek HVT (Barbosa et al, AAAP, Julio 2013). En este estudio se vacunaron huevos embrionados de 18 días de incubación con una vacuna de Marek HVT por un equipo de doble aguja o por uno de aguja simple y posteriormente al nacimiento, al día 5 de edad los pollitos se desafiaron con una cepa virulenta de Marek (vMDV-RB1B).
Los resultados de protección fueron mejores con el dispositivo de doble aguja (Gráf.2).
Los resultados de protección fueron mejores con el dispositivo de doble aguja (Gráf.2).
CONCLUSIONES
La elección de un dispositivo para vacunación in ovo u otro, determina directamente los resultados obtenidos tanto en viabilidad y nº de pollitos producidos como en protección frente a las enfermedades vacunadas. Desde su lanzamiento en 1992, estos dispositivos han sufrido continuas mejoras que facilitan el trabajo y la manutención de la máquina, sin embargo, se ha probado que los fundamentos del primer dispositivo lanzado son rotundamente sólidos y continúan aportando a día de hoy resultados superiores a otros dispositivos lanzados mucho más recientemente.
Alberto Giner, Poultry Technical Manager Spain & Portugal en Zoetis
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AUTORES
Bruno Machado y Eduardo Romanini Especialistas en Incubación Investigación y Desarrollo de Petersime
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Dr. Marta Jaramillo Médico Veterinario MSc - Doctor en Ciencias Agrícolas Micotoxicología – Nutrición – Investigación Asesor Internacional Independiente
SEGUIRDra. Silvina Pinto- MV. PhD y docente de la Facultad de Veterinaria en la Universidad de Buenos Aires
SEGUIRM.V. Letícia Tonoli Braga - Gerente Técnica de Ventas Experta en Avicultura/DSM Productos Nutricionales S/A
SEGUIRRicardo Martín Responsable comercial y técnico de BioDevices & Automation Europa del Sur en Zoetis
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Petersime tiene una amplia experiencia en sistemas HVAC a medida para plantas de incubación en los climas más variados.
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