Investigación

Mycoplasma hyopneumoniae – Una vacuna oral como alternativa futura

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Luís Guilherme de Oliveira

Luís Guilherme de Oliveira

Marina L. Mechler‑Dreibi

Marina L. Mechler‑Dreibi

Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyopneumoniae) es el principal patógeno causante de la neumonía enzoótica porcina (PEP), una enfermedad respiratoria crónica de los cerdos, y uno de los principales patógenos implicados en el complejo de enfermedades respiratorias porcinas (PRDC) (Pieters & Maes, 2019). 

Las infecciones causadas por esta bacteria tienen una alta prevalencia en todo el mundo y suponen pérdidas económicas para la industria porcina. Las pérdidas se deben principalmente a:

  • los costes de tratamiento y vacunación
  • a la disminución del rendimiento 
  • al aumento de la mortalidad por infecciones secundarias (Holst et al., 2015). 

Colonización e infección mycoplasma

La adhesión del microorganismo al epitelio respiratorio, la estimulación de una reacción inflamatoria prolongada, la supresión y la modulación de las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas que favorecen al patógeno se reconocen como pasos importantes en la colonización e infección por este microorganismo. Como resultado, los animales infectados se vuelven más susceptibles a las infecciones por otros patógenos respiratorios (Pieters & Maes, 2019). 

imágenes:  Lesiones causadas por Mycoplasma hyopneumoniae

mycoplasma

Vetanco Latam

Al igual que en otros animales, la mayoría de los patógenos porcinos tienen una puerta de entrada a través de las superficies mucosas cuando se ingieren o inhalan, debido a la contaminación de los alimentos, el medio ambiente y la materia fecal. 

En los tejidos linfoides de la mucosa, las células T y B maduras son estimuladas por el antígeno e inducen la respuesta de anticuerpos IgA. 

Estas células migran desde el tejido linfoide submucoso por el torrente sanguíneo hasta la lámina propia, donde las células B se diferencian en células plasmáticas que secretan anticuerpos IgA diméricos. 

Muchas de estas células regresan a la superficie original de la mucosa, pero otras pueden encontrarse en diferentes superficies de la mucosa, de modo que la inmunización oral puede conducir a una migración de células B precursoras de IgA a los bronquios, que posteriormente secretan anticuerpos IgA en la mucosa bronquial (Chase y Lunney, 2019).

Vacunación oral mycoplasma

Estudios anteriores con otros patógenos han demostrado la viabilidad de utilizar la inmunización oral como estrategia para inducir una inmunidad protectora en el tracto reproductivo porcino, lo que refuerza la interconexión entre los diferentes sitios de la mucosa (Hyland et al., 2004). 

Los anticuerpos específicos IgA secretora (sIgA) se han considerado como factores cruciales en la protección de los cerdos contra la infección por M. hyopneumoniae, mientras que la inmunidad humoral local parece desempeñar un papel importante en esta infección. 

sIgA es el principal efector de la inmunidad de la mucosa del tracto respiratorio, que puede formar una barrera protectora para eliminar los patógenos invasores respiratorios y prevenir la infección y la colonización activa (Hua et al., 2014). 

Dado que la inmunidad de las mucosas tiene el potencial de controlar los patógenos en su portal de entrada, sería ventajoso desarrollar vacunas que desencadenen una respuesta inmunitaria en las mucosas y sistémica en lugar de limitarse a estimular el sistema inmunitario sistémico (Wilson y Obradovic, 2015). 

Es una alternativa cuyo principal aspecto positivo es la administración sin agujas, lo que reduce el estrés innecesario de los animales. 

En todo el mundo, la producción animal avanza hacia la reducción del uso de antimicrobianos, muy utilizados en la porcicultura e importantes en el control de la infección por M. hyopneumoniae. La limitación del uso preventivo de estos fármacos puede generar un gran impacto con respecto a la enfermedad, trayendo consigo la necesidad de mejoras en el segmento.

 

Desarrollo de una vacuna oral contra Mycoplasma hyopneumoniae: resultados prometedores

 

Partiendo de la importancia de desarrollar adyuvantes para vacunas orales que sean eficientes en la presentación de antígenos a las células de los tejidos linfoides de la mucosa (MALT), se desarrolló una vacuna oral para lechones destetados utilizando la sílice mesoporosa nanoestructurada SBA-15 como vehículo para una mezcla de proteínas de M. hyopneumoniae (Mechler-Dreibi et al., 2021). 

Los lechones inmunizados con esta nueva vacuna oral y desafiados experimentalmente con una cepa homóloga de M. hyopneumoniae mostraron un 93% menos de lesiones pulmonares tipo Mycoplasma en comparación con el grupo desafiado no vacunado. 

  1. hyopneumoniae induce respuestas inmunitarias innatas y adaptativas, que son capaces de evitar una propagación sistémica significativa de los organismos. Sin embargo, el sistema inmunitario es incapaz de eliminar rápidamente la infección de las vías respiratorias, lo que da lugar a una respuesta inmunitaria celular e inflamatoria prolongada, responsable de la mayoría de las lesiones macro y microscópicas (Pieters & Maes, 2019). 

La vacuna oral fue capaz de inducir anticuerpos IgA contra M. hyopneumoniae en el tracto respiratorio en todos los lechones 14 días después de la vacunación, aunque no se detectó ninguna IgG sistémica mediante una prueba ELISA comercial.

Es bien sabido que se considera que los anticuerpos sistémicos contra M. hyopneumoniae desempeñan un papel menor en la protección contra la PPE (Djordjevic et al., 1997; Thacker et al., 1998). 

Por el contrario, se cree que la IgA específica secretada localmente puede desempeñar un papel protector al impedir la adhesión del patógeno al epitelio ciliar (Martelli et al. 2009). 

Independientemente de la presencia de Ab IgG en suero, todos los animales vacunados mostraron una reducción significativa de las lesiones pulmonares de consolidación, lo que permite inferir que los Ab IgA mucosos probablemente participan en la protección y prevención contra la invasión y la adherencia de M. hyopneumoniae, corroborando a Martelli et al. (2009).

Además, los cerdos vacunados presentaron niveles de anticuerpos significativamente mayores que los no vacunados, lo que indica que la vacuna oral fue capaz de inducir y estimular una respuesta inmune humoral de memoria.

La respuesta inmunitaria inducida por la vacunación oral implicó tanto respuesta inmunitaria humoral como de células T.

La expresión de algunos genes de citoquinas de los animales vacunados apunta a un posible papel de la respuesta de las células T tras la exposición al patógeno, de modo que la administración oral de antígenos de M. hyopneumoniae incorporados al adyuvante de sílice puede inducir una activación de los linfocitos Treg, que puede reducir parte de la respuesta inflamatoria causada por este patógeno. 

Así pues, la vacunación oral con una mezcla de antígenos de M. hyopneumoniae incorporados al sílice indujo una inmunidad humoral local en el intestino, medida en nuestro estudio como anticuerpos IgA anti-M. hyopneumoniae en las secreciones respiratorias, lo que sugiere que los anticuerpos de la mucosa y las respuestas inflamatorias estuvieron implicados en el mecanismo de inmunoprotección.

En general, los mejores resultados para el control de M. hyopneumoniae pueden lograrse cuando la vacunación se combina con buenos procedimientos de manejo y bioseguridad en las explotaciones porcinas. 

Deberían esperarse mejores resultados para esta vacuna oral en condiciones de campo, una vez que una dosis de desafío de infección más baja probablemente resulte en un menor número de microorganismos en el tracto respiratorio (Vilarreal et al., 2011). 

Por lo tanto, futuros estudios que apliquen la vacunación oral contra M. hyopneumoniae en cerdos sometidos a infección natural podrían dilucidar este punto, y aportar más datos para el uso de vacunas orales en el control de este importante patógeno respiratorio para los cerdos. 

 

Conclusión mycoplasma

La vacuna oral desarrollada en nuestra investigación con la sílice nanoestructurada SBA-15 demostró ser eficaz en la inducción de la respuesta inmune humoral de las mucosas, reduciendo en consecuencia significativamente las lesiones pulmonares macroscópicas en los cerdos desafiados.

 Esta vacuna tiene la ventaja de ser libre de agujas, satisfaciendo las necesidades de bienestar animal y minimizando el estrés al que suelen ser sometidos los lechones en los procedimientos de vacunación. 

Este hecho, junto con la prevención de una reacción inflamatoria exacerbada en los lechones infectados, podría ser un método importante para controlar la PEP en las piaras de cerdos de todo el mundo.

 

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