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En el artículo anterior vimos cómo la microbiota que el lechón tiene antes de padecer una infección es crucial en el desarrollo de la enfermedad, concretamente en una infección por el virus PRRS (PRRSv) y en este vamos a ver cómo se modifica la microbiota durante y después de una infección por PRRSv. |
Recordando el artículo anterior, vimos el trabajo de Ober et al. (2017) en el que estudiaban la microbiota de los lechones con mayor o menor crecimiento diario tras una coinfección con PRRSv y con Circovirus tipo 2 (PCV-2).
Cuando se analizaron los resultados de las muestras fecales de ambos grupos de lechones (con mayor y menor crecimiento) se observó un aumento en la proporción de especies de Firmicutes: Bacteroidetes en la microbiota de los cerdos de alto crecimiento (5,6 en comparación con 4,2 para el grupo de bajo crecimiento, p = 0,05).
En el estudio de Nierderwerder (2016), la diversidad microbiana antes de la infección era menor en los lechones de menor ganancia media diaria (GMD) demostrando que la diversidad y la composición del microbioma antes de la infección influyen en el aumento de peso después de la coinfección por PRRSv y PCV-2.
IMPACTO DE LAS INFECCIONES VÍRICAS EN LA MICROBIOTA DEL LECHÓN
PRRSv
Argüello et al. (2021) demostraron que la infección por PRRSv afecta a la microbiota y, además, esta afectación depende de la virulencia de la cepa con la que los lechones han sido infectados. En su estudio hicieron un seguimiento de los lechones hasta 13 días post-inoculación (dpi) con:
Los resultados en cuanto a la microbiota (Gráfica 1 y 2) fueron que los lechones infectados tuvieron más diversidad microbiana a partir del 6 o día dpi, estando más afectados los lechones que se infectaron con la cepa Lena.
En la Gráfica 1 (a) se muestra [registrados]la diversidad beta estimada mediante la distancia de Bray-Curtis 1 y mediante escalamiento multidimensional no métrico 2 de las muestras en cada momento de muestreo según el grupo experimental.
Puede apreciarse que a medida que pasan los días post-inoculación, del día 1 dpi al día 13 dpi, los grupos experimentales (control, infectados con la cepa Lena e infectados con la cepa PRRS_3249) se separan cada vez más indicando que la microbiota se va diferenciando entre los grupos.
En la Gráfica 1 (b-d) se muestran los índices de diversidad alfa con la métrica Chao1 3 , Shannon 4 y Simpson 5 , respectivamente.
Ambas métricas de diversidad se vieron afectadas por la infección PRRSv, especialmente a partir del día 6 dpi que es cuando se observó el pico de viremia y los signos clínicos fueron más graves.
Al finalizar el estudio en el día 13 dpi los índices de Shannon y Chao difirieron significativamente entre las categorías de grupos experimentales (p < 0,01 y p < 0,01 respectivamente; Gráfica 1 (b) y (c).
Gráfica 1. Análisis de diversidad en muestras de heces de cerdos infectados con PRRSv (Argüello et al., 2021).
PPA
Otras infecciones víricas también modifican la composición de la microbiota del lechón tras su infección, un ejemplo de ello es el virus de la Peste Porcina Africana (vPPA).
El tracto gastrointestinal contiene una cantidad significativa de tejido linfoide, necesario para mantener la inmunidad y la homeostasis intestinal.
| El microbioma intestinal puede desempeñar un papel positivo o negativo en el desarrollo y mantenimiento de la inmunidad del hospedador, o bien sus propiedades patogénicas oportunistas pueden causar inflamación sistémica. |
Ko et al. (2023) estudiaron la variación de la microbiota de lechones infectados con una cepa del virus de la Peste Porcina Africana (PPA) de alta virulencia.
Se analizaron los cambios de la microbiota en las diferentes fases en las que el vPPA afecta a los lechones según Wang et al. (2021).
Las cuatro fases (primaria, clínica y terminal de la enfermedad y fase anterior a su infección) se distinguieron claramente en el análisis de coordenadas principales 6 (PCoA), lo que indica que el microbioma intestinal puede estar asociado al desarrollo de la enfermedad, desconociéndose los mecanismos involucrados.
| Las bacterias productoras de SCFA disminuyeron de manera significativa en el grupo de lechones infectados y en las diferentes fases de la enfermedad. |
Los SCFA son principalmente producidos por miembros de los filos Firmicutes y Bacteroidetes que metabolizan los polisacáridos no digestibles.
El butirato (un SCFA, la principal fuente de energía para las células epiteliales del colon) inhibe la expresión de ARNm de citoquinas proinflamatorias en la mucosa pudiendo:
Esto explica sus propiedades antiinflamatorias y antitumorales, siendo probable que una reducción de las poblaciones microbianas productoras de butirato y otros SCFA esté asociada a anomalías en el sistema inmunitario del hospedador.
En la Gráfica 2 se observan las diferencias en la microbiota en un análisis PCoA de las muestras de los lechones infectados o no, mientras que en la Gráfica 3 se muestra el mismo tipo de análisis (PCoA) donde se distinguen las diferencias en la microbiota de las diferentes fases de la PPA (de Ko et al., 2023).
Gráfica 2. Análisis de coordenadas principales de los lechones infectados con el vPPA y los cerdos usados como controles negativos (Ko et al., 2023)
Gráfica 3. Análisis de coordenadas principales de la microbiota de los lechones infectados por el virus PPA en las diferentes fases de la enfermedad (Ko et al., 2023)
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Uno de los resultados más importantes de este estudio es el cambio producido en el microbioma en la fase primaria de la enfermedad.
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En los 2 o 3 días posteriores a la infección se detectó el vPPA en la sangre y unos días más tarde se observaron signos clínicos, incluyendo fiebre.
El vPPA en sí mismo y/o las células del sistema inmunitario afectadas que llegan al intestino a través de la circulación sanguínea pueden causar cambios significativos en el ecosistema microbiano intestinal antes de que aparezcan los síntomas clínicos en el hospedador.
| Los autores remarcan que esta es la primera evidencia de que un virus puede acambiar el microbioma intestinal durante el período de incubación de la enfermedad. |
El microbioma alterado resultante de la infección por vPPA es similar al observado en infecciones causadas por PRRSv en el estudio de Argüello et al. (2021) y el virus del síndrome de fiebre severa con trombocitopenia que afecta al hombre.
El microbioma afectado por estos virus compartió varias características, como el aumento en la abundancia de Proteobacteria y Spirochaetes, pero también la disminución de las familias productoras de SCFA, Ruminococcaceae y Lachnospiraceae.
Estos pueden ser los principales cambios en los que el microbioma intestinal de un cerdo se ve afectado por virus que infectan a las células inmunológicas.
Virus entéricos
Se ha observado también que, en los intestinos de cerdos afectados por virus entéricos, como el virus de la epidemia de diarrea porcina (PEDv):
| El microbioma puede ser controlado según el mecanismo que el virus utiliza para su infección y proliferación. Estos hallazgos pueden ser útiles a la hora de diseñar planes estratégicos de intervención en el control y tratamiento de lechones infectados por estos virus. |
Te puede interesar: Influencia mutua de la microbiota del lechón y los patógenos víricos – Una mirada a la situación previa a la infección
BIBLIOGRAFÍA
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