La disentería en un contexto de infección por Lawsonia intracellularis

La forma subclínica de EPP, muy común en sistemas de cría intensiva, ocasiona pérdidas en el crecimiento debido a la reducción en la absorción de nutrientes.

Coinfecciones entre B. hyodysenteriae y L. intracellularis se han reportado con creciente frecuencia, aunque las interacciones entre estos patógenos no han sido completamente investigadas.

PRIMER ESTUDIO

Materiales y métodos

Para este primer estudio, se seleccionaron 45 lechones de 4 semanas de edad provenientes de una granja sin antecedentes de infección por Brachyspira spp., L. intracellularis o Salmonella spp.

Los animales fueron divididos en cuatro grupos:

Durante el período experimental, los animales fueron alojados en condiciones estrictas de bioseguridad y mantenidos con agua y alimento libre de antimicrobianos. Se permitió un periodo de adaptación de 14 días antes de la infección. Cada grupo fue manejado por personal diferente para prevenir contaminación cruzada.

Para la infección experimental se prepararon inóculos de ambos agentes patógenos.

Para L. intracellularis se utilizó un medio de células McCoy suplementado, alcanzando una concentración final de 2,76 × 10⁶ bacterias/ml, y administrando un volumen final de 50 ml por vía intragástrica a los grupos LAW y CO en el día cero del estudio (0 dpi). Esta concentración del inóculo utilizado para la infección experimental se considera baja respecto a los niveles de excreción que se alcanzan a nivel de campo, pero el objetivo de la prueba era replicar una situación crónica-subclínica y no causar bajas agudas por enteropatía proliferativa hemorrágica.

Para B. hyodysenteriae, la muestra se obtuvo de un caso clínico de disentería severa cultivado en agar con suplementos antimicrobianos bajo condiciones anaeróbicas. Los animales de los grupos BRA y CO recibieron tres dosis consecutivas (7, 8 y 9 dpi) de 50 ml con una concentración de 5,31 × 10⁶ bacterias/ml.

Posteriormente, se evaluó la consistencia fecal diariamente utilizando una escala de 0 (normal) a 3 (diarrea severa), con 0,5 puntos adicionales si se observaba moco o sangre.

Se recolectaron periódicamente muestras fecales para PCR cuantitativa (qPCR) y aislamiento bacteriano.

Tras la eutanasia de todos los animales el día 21 dpi, se realizaron necropsias completas, recolectando fragmentos del intestino delgado y grueso para evaluaciones histopatológicas y tinciones inmunohistoquímicas.

La secuenciación del gen 16S ARNr se realizó para evaluar cambios en la microbiota antes (-5 dpi) y después (21 dpi) de la infección.

Los datos se analizaron para determinar riqueza, diversidad y abundancia relativa de géneros bacterianos.

RESULTADOS

Signos clínicos

La diarrea severa fue más frecuente en el grupo CO (11/12 animales) a partir del día 12 dpi, mientras que en el grupo BRA afectó a 5/11 cerdos desde el día 14 dpi.

En el grupo LAW, la diarrea fue menos severa y transitoria. Se registraron muertes en dos animales del grupo CO y uno del grupo BRA debido a colitis fibrinonecrótica severa.

Lesiones anatomopatológicas

Macroscópicamente, en el grupo CO las lesiones incluyeron colitis mucohemorrágica difusa moderada a severa en 10/12 animales. Mientras, en el grupo BRA se observaron colitis fibrinosas multifocales en 4/11 animales, y aparecieron lesiones mínimas (hiperemia) en el grupo LAW.

Desde el punto de vista microscópico, las lesiones fueron más severas en el grupo CO, con necrosis superficial, abscesos en las criptas intestinales y proliferación de células caliciformes. En el grupo BRA se observaron inflamación neutrofílica moderada y hemorragias focales (Imagen 1).

Imagen 1. Lesiones macroscópicas observadas en la necropsia.

(a) Animal del grupo CO con marcado edema de mesocolon (flecha).

(b) Animal del grupo CO con una severa colitis catarral difusa con áreas de fibrina y necrosis hemorrágica (flechas).

(c) Animal del grupo BRA con exceso de moco asociado con una hemorragia multifocal de la mucosa.

(d) Animal del grupo NEG con un aspecto macroscópico normal del colon. Daniel, A.G.S et al. 2023.

Cultivo bacteriano y biología molecular

Tras el cultivo de las muestras procedentes de cada animal involucrado en el estudio, se aisló B. hyodysenteriae en el 92% de los cerdos del grupo CO, y en el 45% en el grupo BRA, mientras que el cultivo fue negativo para los otros 2 grupos (Gráfica 1).

Gráfíca 1. Brachyspira spp. aislamiento de heces/raspado de intestino grueso por grupo. Letras diferentes indican diferencias estadísticas (p<0,05) entre grupos.

Se detectaron las primeras qPCR positivas para L. intracellularis en los grupos CO y LAW a 3 dpi (Gráfica 2). El último día de la evaluación (21 dpi) todos los animales de ambos grupos dieron positivo para L. intracellularis.

Se detectó qPCR para B. hyodysenteriae en el grupo CO en 10 de los 12 animales positivos 10 dpi (3 días después de la inoculación de B. hyodysenteriae). En el grupo BRA, 7 de 11 cerdos dieron positivo en qPCR y comenzaron a eliminar a los 10 dpi y 3 días después de la inoculación con B. hyodysenteriae.

Gráfíca 2. Media de qPCR para L. intracellularis y B. hyodysenteriae durante el experimento. PCR cuantitativa mediante curva estándar.

Sin diferencia de excreción entre grupos inoculados. Letras diferentes indican diferencias estadísticas (p<0,05) entre grupos en diferentes días posteriores a la infección (dpi).

Microbiota fecal

La diversidad microbiana disminuyó significativamente en el grupo CO, destacándose géneros como Prevotella, Fusobacterium y Desulfovibrio. En el grupo LAW, se observó mayor abundancia de Megasphaera y Dialister, mientras que en el grupo NEG predominó Odoribacter, asociado con un estado de homeostasis intestinal correcto.

SEGUNDO ESTUDIO

¿Qué ocurre en un escenario de vacunación frente a L. intracellularis?

En un estudio presentado por la Universidad de Minnesota al último congreso IPVS 2024, se evalúa el efecto de la vacunación intramuscular frente a L. intracellularis en la coinfección por B. hyodysenteriae.

Para ello 80 lechones de 21 días de vida se distribuyeron en 5 grupos:

V-CO: vacunados y coinfectados (n=21).

P-CO: placebo, es decir, no vacunados y coinfectados (n=18).

V-LAW: vacunados e infectados con L. intracellularis (n=21).

P-LAW: placebo e infectados con L. intracellularis (n=12).

NC: no vacunados ni desafiados (n=8).

Los desafíos tuvieron lugar a los 22 días posvacunación frente a L. intracellularis (0 dpi) y una semana después para B. hyodysenteriae (7dpi).

En este contexto se evaluaron los signos clínicos (respecto a un score de heces), la presencia de antígeno por inmunohistoquímica en fragmentos de íleon tras necropsia de todos los animales 21 dpi, y los niveles de IgG en suero por IPMA (Inmunoperoxidasa en Monocapa) en ambos casos frente a L. intracellularis.

Los animales coinfectados, independientemente del estatus de vacunación, tuvieron signos clínicos (diarrea) más evidentes que los animales infectados solo por L. intracellularis.

Además, la inmunohistoquímica mostró que en los animales vacunados se reduce la infección a nivel del íleon en ambos grupos vacunados frente al placebo.

Los niveles de anticuerpos IgG fueron significativamente más altos en los grupos vacunados respecto a controles en algún momento del estudio.

DISCUSIÓN

La coinfección por B. hyodysenteriae y L. intracellularis exacerba los signos clínicos y las lesiones intestinales, probablemente debido a un efecto inmunosupresor de L. intracellularis que facilita la colonización de B. hyodysenteriae.

La alteración de la microbiota intestinal en el grupo CO refuerza la importancia del equilibrio microbiano en la patogénesis de estas infecciones.

El primer estudio subraya la necesidad de enfoques integrales que consideren las interacciones entre patógenos y microbiota para el manejo efectivo de enfermedades entéricas en cerdos.

BIBLIOGRAFÍA

Daniel, A.G.S et al. Synergic Effect of Brachyspira hyodysenteriae and Lawsonia intracellularis Coinfection: Anatomopathological and Microbiome Evaluation. Animals 2023, 13, 2611. https://doi.org/10.3390/ani13162611

Vanucci, F. et al. Ileitis vaccination: assessment of immune response and clinical signs in pigs co-infected with Lawsonia intracellularis and Brachyspira hyodysenteriae. IPVS 2024.