Bioseguridad

Tecnologías de control para prevenir la transmisión de enfermedades por aerosoles

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Bernard A. Olson Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Minnesota

Christopher J. Hogan Jr. Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Minnesota

Deepak Sapkota Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Texas-Dallas

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La transmisión de agentes infecciosos a través de aerosoles es una preocupación constante en los entornos ganaderos, ya que puede conducir a enfermedades costosas y difíciles de controlar. Por ello, es necesario aplicar tecnologías de control para minimizar la transmisión de enfermedades por aerosoles.

En este artículo, se revisan las tecnologías de control de aerosoles utilizadas en la actualidad y las que se utilizarán en el futuro para capturar y, potencialmente, inactivar los patógenos presentes en los mismos.

LA PROBLEMÁTICA DE LA TRANSMISIÓN DE ENFERMEDADES POR VÍA AÉREA

Los patógenos transmitidos por el aire causan algunas de las enfermedades más devastadoras, costosas y difíciles de controlar.

Entre los patógenos transmitidos por vía aérea que afectan al ganado se encuentran el virus del Síndrome Respiratorio Reproductivo Porcino (VPRRS), el virus de la Influenza A (IAV), la Fiebre Aftosa (VFA), Mycoplasma hyopneumoniae, el virus de la Peste Porcina Clásica (VPPC) y el virus de la Diarrea Epidémica Porcina (PEDV)1-4.

Estos patógenos se relacionan con considerables pérdidas económicas, especialmente cuando se presentan en regiones con alta densidad ganadera, debido a su capacidad para propagarse rápidamente y, en algunos casos, causar infecciones zoonóticas.

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Existe una necesidad acuciante de disponer de estrategias eficaces para controlar la propagación de bioaerosoles (aerosoles que contienen patógenos viables) en los entornos ganaderos.

Los animales suelen criarse en naves cerradas, ventiladas natural o mecánicamente (Figura 1), con altas densidades de población.

Estas medidas, aunque eficaces frente a muchas enfermedades, no impiden la introducción (bioexclusión) y propagación de virus transmitidos por vía aérea (biocontención).

Existen, además, evidencias de la transmisión por vía aérea de virus a larga distancia:

El PRRSV puede ser transportado a grandes distancias por aerosoles cargados de virus7-9 hasta 4,7 km y 9,1 km10.

En el caso de la Fiebre Aftosa, la transmisión aérea fue la causa probable de varios brotes históricos en los que se sospechó que el virus viajaba a distancias de 60-500 km por masas de agua11 y tierra12.

El virus de la Influenza A, que constituye una amenaza para la sanidad animal y humana13, también se ha detectado en muestras de aire de naves de granjas infectadas14, 15.

LA FILTRACIÓN DE AIRE FRENTE A LA PROPAGACIÓN DE ENFERMEDADES

Dadas las evidencias de transmisión de enfermedades a larga distancia por vía aérea, particularmente el VPRRS en cerdos, se ha propuesto e implementado la filtración del aire que entra en las instalaciones porcinas como medio para reducir el riesgo de introducción16-19.

La filtración consiste en hacer pasar el aire entrante a través de filtros fibrosos que recogen las partículas de aerosoles con una eficacia que depende del tamaño de las partículas y de las propiedades del filtro.

La filtración del aire se ha probado en condiciones experimentales a lo largo de un periodo de estudio de 4 años en el que se utilizó un modelo regional de producción porcina.

En las condiciones del estudio, la transmisión aérea del VPRRS a poblaciones susceptibles alojadas en instalaciones filtradas se evitó el 100% de las veces10. Como resultado, la filtración del aire en las granjas de reproductoras se ha generalizado en el medio oeste de EE.UU.18,20.

En las granjas con filtración de aire disminuyó la incidencia de infecciones por VPRRS y mejoró la calidad de los lechones destetados17,21.

No obstante, la filtración del aire en grandes instalaciones ganaderas es costosa y presenta dificultades.

Los costes asociados a la filtración incluyen la compra y sustitución de los filtros, la adaptación de los requisitos energéticos y el aumento del consumo energético del ventilador para impulsar el flujo a través de los filtros.

Los filtros HEPA y los de alto valor MERV se consideran el “Gold Standard” de las tecnologías de tratamiento del aire para el control de patógenos. Sin embargo, su elevado coste, la necesidad de un mantenimiento regular y la creación de grandes caídas de presión en los sistemas de aire suponen un obstáculo para su aplicación a nivel comercial.

Los tipos de filtros empleados deben seleccionarse con criterio, para garantizar:

1. Su eficacia para minimizar la propagación de enfermedades.
2. Que los costes no sean excesivos.

TECNOLOGÍAS PARA EL CONTROL DE LA PROPAGACIÓN DE ENFERMEDADES

Existen tecnologías para la eliminación y/o inactivación de los bioaerosoles y su rendimiento depende de factores ambientales y operativos como:

El tamaño y tipo de partículas (Figura 2).
El periodo de funcionamiento.
La temperatura.
La humedad relativa.

En general, estas tecnologías de control pueden agruparse en tres categorías:

1. Tecnologías implementadas actualmente

Se trata de medios filtrantes fibrosos que han demostrado reducir la propagación del VPRRS entre instalaciones de producción porcina.

2. Tecnologías utilizadas en entornos industriales y médicos

Son los precipitadores electrostáticos (ESP), utilizados industrialmente para capturar partículas de aerosol en sistemas de mayor caudal, y sistemas ultravioleta C (UV-C), utilizados en entornos médicos para inactivar patógenos.

3. Tecnologías emergentes

Se trata de una variedad de tecnologías, incluidos los sistemas basados en ionización, microondas o especies reactivas del oxígeno (ROS), a menudo con el objetivo de inactivar patógenos en aerosoles.

1. Tecnologías implementadas actualmente – Filtros

Si se fabrican e instalan correctamente, los filtros son muy eficaces para




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