Inmunologia Veterinaria

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Inmunología veterinaria

EL LIBRO MUERE CUANDO LO FOTOCOPIA AMIGO LECTOR: La obra que usted tiene en sus manos posee un gran valor. En ella, su autor ha vertido conocimientos, experiencia y mucho trabajo. El editor ha procurado una presentación digna de su contenido y está poniendo todo su empeño y recursos para que sea ampliamente difundida, a través de su red de comercialización. Al fotocopiar este libro, el autor y el editor dejan de percibir lo que corresponde a la inversión que ha realizado y se desalienta la creación de nuevas obras. Rechace cualquier ejemplar “pirata” o fotocopia ilegal de este libro, pues de lo contrario estará contribuyendo al lucro de quienes se aprovechan ilegítimamente del esfuerzo del autor y del editor. La reproducción no autorizada de obras protegidas por el derecho de autor no sólo es un delito, sino que atenta contra la creatividad y la difusión de la cultura. Para mayor información comuníquese con nosotros:

Inmunología veterinaria DR. JOSÉ ÁNGEL GUTIÉRREZ PABELLO

Médico Veterinario Zootecnista, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México Maestría en Microbiología Veterinaria, Escuela de Ciencias Biológicas, Universidad de Surrey, Reino Unido Doctorado en Microbiología Veterinaria, Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad de Texas A&M, EUA Posdoctorado Escuela de Salud Pública, Universidad de Harvard, Boston, Massachussets, EUA Jefe de Departamento, Microbiología e Inmunología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México Responsable del Laboratorio de Investigación en Tuberculosis bovina, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México

José Luis Morales Saavedra

Inmunología veterinaria D.R. © 2010 por Editorial El Manual Moderno, S.A de C.V. ISBN: 978-607-448-057-3

Miembro de la Cámara Nacional Miembro de la Cámara Nacional de Mexicana, Reg. núm. 39 39 delalaIndustria IndustriaEditorial Editorial Mexicana, Reg. núm. Todos Ninguna parte de de Todoslos losderechos derechosreservados. reservados. Ninguna parte esta reproducida, almacenada estapublicación publicaciónpuede puedeserser reproducida, almacenada en perforadas o transmitida ensistema sistemaalguno algunodedetarjetas tarjetas perforadas o transmitida porotro otromedio medio—electrónico, —electrónico, mecánico, fotocopiador por mecánico, fotocopiador registrador,etcétera— etcétera—sinsin permiso previo escrito registrador, permiso previo porpor escrito delalaEditorial. Editorial. de

es marca registrada de Editorial El Manual Moderno S.A. de C.V.

Gutiérrez Pabello, José Ángel Inmunología veterinaria / José Ángel Gutiérrez Pabello. –México : Editorial El Manual Moderno, 2010. xvi, 360 p. : il. ; 28 cm. Incluye índice ISBN 978-607-448-057-3 1. Inmunología veterinaria. 2. Inmunología veterinaria – Estudios de caso. I. t. 636.0896079-scdd20

Biblioteca Nacional de México

Director editorial: Dr. Marco Antonio Tovar Sosa Editora asociada: Lic. Vanessa Berenice Torres Rodríguez Portada: DG. Eunice Tena Jiménez

Colaboradores

Dr. Francisco Javier Basurto Alcántara Profesor Asociado C de Tiempo Completo, Departamento de Microbiología e Inmunología. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 18

M. en C. Lilian Flores-Mendoza Laboratorio de Inmunología, Centro en Investigaciones en Alimentación y Desarrollo, A.C., Hermosillo, Sonora, México. Capítulo: 7, 21 Dr. Gary García Espinosa Profesor Titular A, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 19

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Dr. Carlos Ramón Bautista Garfias Investigado Titular C, Centro Nacional Investigación Disciplinaria-Parasitología Veterinaria, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Secretaría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural, Jiutepec, Morelos, México. Capítulo: 6, 15

QBP Valeria García Flores Departamento de Inmunología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, México. Capítulo: 24

Dr. Jaime Campuzano Granados Profesor Titular A de Tiempo Completo, Departamento de Patología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 16

Dr. Juan Garza Ramos Profesor Titular C de Inmunología y Bioética, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 1

Dra. Laura Cobos Marín Profesora Asociada C de Tiempo Completo, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 3, 9

Dr. José Ángel Gutiérrez Pabello Profesor Titular B de Tiempo Completo. Departamento de Microbiología e Inmunología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 5, 13, 17

Dr. Fernando Díaz Otero Investigador Titular C, CENID-Microbiología, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Secretaría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural (INIFAP-SAGARPA). Capítulo: 4

Dr. Jesús Hernández Laboratorio de Inmunología, Centro en Investigaciones en Alimentación y Desarrollo, A.C., Hermosillo, Sonora, México. Capítulo: 7, 21 V

VI • Inmunología veterinaria

M. en C. Laura Jaramillo Meza Investigador Titular C, Centro Nacional de Investigación Disciplinaria-Microbiología, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, México. Capítulo: 25 Dr. Rubén López Santiago Departamento de Inmunología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, México. Capítulo: 24 Dr. Jesús Marín Heredia Profesor Titular C de Tiempo Completo, Departamento de Medicina, Cirugía y Zootecnia para Pequeñas Especies, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 22 Dr. Mario Medina Cruz Profesor Titular B de Tiempo Completo, Clínica de Bovinos, Investigación y Extensión en Producción Animal en Altiplano,Tequisquiapan, Querétaro, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 20 Dra. Maria Masri Daba Profesora Titular B de Tiempo Completo, Departamento de Medicina y Zootecnia para équidos, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 23 Dr. Leonel Mendoza Profesor Asociado, Biomedical Laboratory Diagnostics, Microbiology and Molecular Genetics, Michigan State University, East Lansing, Michigan, USA. Capítulo: 14

(Colaboradores)

Dr. Juan Joel Mosqueda Gualito Profesor de Tiempo Completo, Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro, Querétaro, México. Capítulo: 11 Dr. Fernando Alberto Muñoz Tenería Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 17 Dra. Giovanna Peñuelas Rivas Coordinadora del Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales, Universidad Autónoma del Estado de México Capítulo: 10 Dr. Bruno Rivas-Santiago Investigador Asociado D. Unidad de Investigación Médica, Zacatecas, Instituto Mexicano del Seguro Social. Capítulo: 10 Dr. Alfredo Sahagún Ruiz Profesor Titular B de Tiempo Completo. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 8, 12 M. en C. Erika Silva-Campa Laboratorio de Inmunología, Centro en Investigaciones en Alimentación y Desarrollo, A.C., Hermosillo, Sonora, México. Capítulo: 7, 21 Dra. Maritza Tamayo Salmorán Consultor privado Capítulo: 19

Dr. Juan Antonio Montaraz Crespo Profesor Titular C de Inmunología, Facultad de Estudios Superiores-Cuautitlán, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 2

MVZ Esp. Liliana Manuela Valdés Vázquez Técnico académico asociado C, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 9

Dra. Martha Cecilia Moreno Lafont Departamento de Inmunología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, México. Capítulo: 24

M. en C. María Teresa Vega Ramírez Departamento de Inmunología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional, México. Capítulo: 24

Colaboradores • VII

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Dr. Antonio J. Vallecillo Departamento de Inmunología, Instituto de Investigaiones Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México. Capítulo: 13

Dra. Raquel Vilela Profesora Adjunta, Departamento de Análisis Clínicos y Toxicológicos, Facultad de Farmacia, Universidad Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil. Capítulo: 14

La inmunología es una ciencia dinámica que día con día expande su umbral del conocimiento. En la especie humana, los modelos animales y los experimentos in vitro han permitido establecer los diferentes paradigmas inmunológicos que explican cómo el sistema inmune reconoce y elimina a los agentes extraños. Sin embargo, los conceptos que explican la inmunidad del ser humano no siempre se pueden transpolar a los animales domésticos, por lo que se hace necesario que los investigadores de la inmunología veterinaria determinen los procesos de la respuesta inmune de las diferentes especies animales productivas haciendo énfasis en las diferencias que existen con la respuesta inmune del Homo sapiens. El contenido de la presente obra, pretende acercar al interesado en la inmunología veterinaria a los conceptos actualizados que hasta el momento se han publicado en las revistas especializadas en esta área. La información pretende ser básica aunque nos hemos preocupado por incluir casos clínicos y componentes prácticos que le permitan al lector visualizar la aplicación de los conceptos inmunológicos en la vida profesional del Médico Veterinario.

El libro se escribió con la idea de apoyar a los estudiantes de medicina veterinaria y de posgrado en la preparación de sus cursos de inmunología. De igual forma, pretende introducir al lector al trabajo de investigación en inmunología veterinaria que permita entender los fundamentos de los nuevos desarrollos en inmunoprofilaxis, inmunodiagnóstico e inmunoterapia en los animales domésticos. El orden de los capítulos se diseñó de tal manera que permita abordar los conceptos en forma secuencial, empezando por los temas de la respuesta inmune innata, continuando con la respuesta inmune adquirida, la aplicación de ambas a las infecciones por los principales agentes causantes de enfermedad, para terminar con un componente de suma importancia en la medicina veterinaria que es la vacunología en los animales domésticos. Finalmente, es importante mencionar que se han incluido capítulos poco comunes en los libros de inmunología veterinaria como lo son: la respuesta inmune en contra de los hongos y la respuesta inmune en peces.

José Ángel Gutiérrez Pabello

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Prefacio

IX

Prólogo

La formación de un médico veterinario requiere de la adquisición de diversos conocimientos básicos iniciales, los cuales servirán de sustento para el desarrollo de sus competencias profesionales posteriores. La inmunología constituye una de las ciencias básicas fundamentales para poder entender y aplicar acciones de medicina preventiva, estudios epidemiológicos, habilidades clínicas, etc. Históricamente, no se han escrito libros de Inmunología veterinaria en español que sean de fácil acceso para los alumnos latinoamericanos; es por ello, que la presente obra satisface con generosidad una necesidad importante para la formación de futuros médicos veterinarios y para la actualización de profesionales en el ejercicio de la medicina veterinaria. La presente obra Inmunología veterinaria ha sido elaborada con las contribuciones de reconocidos inmunólogos veterinarios, quienes han presenmanual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.

tado capítulos actualizados, de fácil comprensión y con novedosas ilustraciones muy demostrativas. El libro está estructurado con una revisión inicial de aspectos históricos, seguido del análisis de cómo funciona el sistema inmune de los animales. Después, se revisa la respuesta inmune de los animales contra agentes infecciosos como virus, bacterias, hongos y parásitos. En la parte final se presenta la revisión del proceso de vacunación en las principales especies animales domésticas, lo cual es de gran utilidad por su aplicación práctica en la prevención de las principales enfermedades de los animales. Sin duda, el presente libro se considerará con el paso de los años, como una obra esencial para la enseñanza de la medicina veterinaria en español. Ahora bien, como cualquier obra nueva, ciertamente es perfectible; por lo cual, los comentarios constructivos que se envíen al editor serán bienvenidos y considerados para la segunda edición del libro.

Afectuosamente

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Dr. Francisco José Trigo Tavera Junio de 2010

XI

Agradecimientos

Finalmente, quiero agradecer el apoyo recibido por la “Cátedra Especial José E. Mota” otorgada por la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional Autónoma de México, así como el financiamiento al Laboratorio de Investigación en Tuberculosis Bovina recibido por parte de los siguientes proyectos: PAPIIT IN-219999, CONACYT 34833-B, Texas A&M-CONACYT 3-051002-7, PAPIIT IN-237002 y PAPIIT IN-222306.

Agradezco el enorme compromiso de mis colaboradores que dedicaron muchas horas de trabajo a este proyecto. De igual manera, quiero reconocer las útiles discusiones con mis colegas en el Departamento de Microbiología e Inmunología, que me permitieron llevar el primer bosquejo de esta obra a la realidad de verla publicada después de todo este tiempo de ir y venir.

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José Ángel Gutiérrez Pabello

XIII

Contenido

Colaboradores.............................................................................................................................V Prefacio .....................................................................................................................................IX Prólogo.......................................................................................................................................XI Agradecimientos......................................................................................................................XIII

Capítulo 1. Historia de la inmunología........................................................................................1 Juan Garza Ramos

Capítulo 2. Órganos y células asociados a la respuesta inmune................................................11 Juan Antonio Montaraz

Capítulo 3. Respuesta inmune innata........................................................................................21 Francisco Basurto Alcántara, Laura Cobos Marín

Capítulo 4. Complemento..........................................................................................................31 Fernando Díaz Otero

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Capítulo 5. Fagocitosis...............................................................................................................43 José Ángel Gutiérrez Pabello

Capítulo 6. Inflamación..............................................................................................................53 Carlos Ramón Bautista Garfias

Capítulo 7. Procesamiento y presentación de antígenos............................................................65 Erika Silva-Campa, Lilian Flores-Mendoza, Jesús Hernández

Capítulo 8. Citocinas.................................................................................................................77 Alfredo Sahagún Ruiz

Capítulo 9. Inducción de la respuesta inmune...........................................................................89 Laura Cobos Marín, Liliana M. Valdés Vázquez

XV

XVI • Inmunología veterinaria

(Contenido)

Capítulo 10. Respuesta inmune celular......................................................................................99 Bruno Rivas Santiago, Giovanna Peñuelas Rivas

Capítulo 11. Respuesta inmune humoral.................................................................................117 Juan Joel Mosqueda Gualito

Capítulo 12. Respuesta inmune contra virus............................................................................129 Alfredo Sahagún Ruiz

Capítulo 13. Respuesta inmune contra bacterias.....................................................................141 Antonio J. Vallecillo, José Ángel Gutiérrez Pabello

Capítulo 14. Respuesta immune contra hongos.......................................................................157 Leonel Mendoza, Raquel Vilela

Capítulo 15. Respuesta inmune contra parásitos.....................................................................195 Carlos Ramón Bautista Garfias

Capítulo 16. Respuesta inmune contra neoplasias...................................................................205 Jaime Campuzano Granados

Capítulo 17. Inmunomodulación.............................................................................................219 Fernando Alberto Muñoz Tenería, José Ángel Gutiérrez Pabello

Capítulo 18. Generalidades de vacunología.............................................................................231 Francisco Javier Basurto Alcántara

Capítulo 19. Vacunación en aves..............................................................................................237 Gary García Espinosa, Maritza Tamayo Salmorán

Capítulo 20. Vacunaciones en los bovinos...............................................................................251 Mario Medina Cruz

Capítulo 21. Vacunación en cerdos..........................................................................................259 Lilian Flores-Mendoza, Erika Silva-Campa, Jesús Hernández

Capítulo 22. Vacunación en perros y gatos..............................................................................269 Jesús Marín Heredia

Capítulo 23. Vacunación en equinos........................................................................................285 María Masri Daba

Capítulo 24. Respuesta inmune en peces.................................................................................309 María Teresa Vega Ramírez, Martha Cecilia Moreno Lafont, Valeria García Flores, Rubén López Santiago

Capítulo 25. Glosario de términos...........................................................................................315 Laura Jaramillo Meza

Índice.......................................................................................................................................333

1 Historia de la inmunología

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Juan Garza Ramos

La historia de la inmunología permite reconocer uno de los atributos esenciales que han permitido la sobrevivencia y la evolución de las especies pertenecientes a la biosfera, desde los primeros y más sencillos microorganismos hasta las plantas y animales. La resistencia a agentes nocivos externos tiene diversas manifestaciones desde organismos muy sencillos en la escala evolutiva y en las plantas. En virtud de que esta publicación se refiere a la inmunología en los animales, es útil identificar los registros más antiguos de enfermedades en los animales y el hombre que en el caso de las zoonosis, serían comunes. La historia como se la concibe en la actualidad relata el progreso, la evolución, los caminos de la creación, del desarrollo. La inmunología, rama de la medicina, con sus componentes de medicina veterinaria, de medicina humana, de salud pública, es indisoluble de la salud, del ambiente, del bienestar. El desarrollo científico vertiginoso de los últimos 150 años ha tenido frutos en microbiología, patología, infecciones, inmunología y los mecanismos de control. El descubrimiento, desarrollo y la aplicación de la inmunología se sustentan en el alto valor estimativo, económico y político de la salud tanto en los animales superiores como en el ser humano. Las enfermedades de los animales y hombres primitivos pueden ser analizadas en el presente a la luz de los descubrimientos de la paleontología. Los primeros indicios de enfermedades en animales fueron encontrados en excavaciones paleontológicas en las que se han estudiado esqueletos que existieron aun antes de la aparición del hombre en la tierra. Evidencia de artritis, por lo común asociada a infecciones articulares, ha sido encontrada en osos hallados en cavernas y en otras especies históricas. Para trazar los orígenes de las enfermedades infecciosas de animales y humanos, es necesario revisar los requerimientos de los organismos infecciosos, incluyendo las relaciones con los hospederos y los procesos de

adaptación. Todos los organismos, incluyendo a los agentes infecciosos bacterias, virus, hongos, parásitos agrupados con frecuencia dentro del término de microbios, siguen la fuerza de selección natural que favorece la sobrevivencia y reproducción de los más aptos. Cuando las condiciones ambientales se modifican, los microorganismos se adaptan, ya que los que mejor se desarrollan y reproducen lo hacen a un ritmo mayor (muchas bacterias se reproducen cada 20 min). Los virus requieren un hospedero vivo, pues sólo se reproducen dentro de células vivas; otros microorganismos como las bacterias, hongos y parásitos pueden sobrevivir por periodos prolongados en el suelo y agua esperando infectar a otro hospedero. Otros como el Clostridium tetani, agente responsable del tétanos, vive por lo habitual en el suelo y otros objetos, así como la infección a un hospedero ocurre por accidente, pero no es indispensable para que persistan. Los agentes infecciosos requieren adaptarse rápido, reproducirse a gran velocidad e infectar con amplitud a un número elevado de hospederos. Cuando hay cambios en el ambiente, ya sea en el hospedero, en el medio o en las oportunidades de transmisión, los microorganismos deben adaptarse y sólo sobreviven los más aptos. La evolución se comprende con una combinación de adaptación y especiación. Esta última corresponde a aquellos mecanismos que producen especies nuevas, diferentes de las anteriores que hoy día se reconoce que son producto de mutaciones. Para tener éxito, un microorganismo requiere cumplir varias premisas, entre ellas: 1. Asegurarse un mecanismo de transmisión de hospedero a hospedero. 2. Sobrevivir a las defensas del organismo el tiempo necesario para garantizar el establecimiento de la infección. 3. Mantener al hospedero con vida lo suficiente para aumentar la posibilidad de que sea transmitido de manera repetida. 1

2 • Inmunología veterinaria

El origen de las enfermedades animales en los humanos cazadores ocurrió antes de la revolución de la agricultura hace alrededor de 10 000 años. Los humanos de entonces vivían en pequeños grupos, nómadas y por lo general aislados de otros grupos; comían una variedad de plantas con alguna proteína animal. Los primeros animales domésticos fueron los perros y según estudios recientes los primeros animales productivos fueron las cabras. En vista de que los cazadores se reunían en un solo lugar con poca frecuencia, no persistían junto a detritus y la basura, atractivos para las moscas y las ratas, por lo que las enfermedades de estas especies no les infectaban. La evidencia arqueológica por los estudios de sus restos sugiere que eran por lo común sanos, y su vida media alcanzaba los 40 años, más altos que sus descendientes sedentarios granjeros. Sus enfermedades tendían a ser no mortales o crónicas. Las condiciones de aislamiento en que vivían no favorecían el desarrollo de enfermedades epidémicas. La instalación de grupos sedentarios y la práctica de la agricultura y la ganadería por rudimentarias que fueran, presentaron condiciones más favorables para la persistencia, diseminación y evolución de las infecciones y las epidemias. Se favoreció así la convivencia estrecha de cada vez mayores números de personas y de animales. Alrededor de 8 000 años a. C. se domesticaron cabras, ovejas y cerdos y 6 000 a. C. bovinos, lo que aseguró las proteínas animales indispensables para la alimentación de miles de individuos. Los animales mantenidos en condiciones rústicas, aglomerados con los humanos, favorecieron la presencia de insectos y roedores, creando nichos de oportunidad para la transmisión de enfermedades. En esas condiciones se desarrollaron epidemias de viruela en bovinos, tuberculosis en bovinos, influenza en cerdos y aves. Se presentaron los primeros casos evidentes de epidemias por zoonosis (en la época de los cazadores las zoonosis sólo se presentaban en forma esporádica e individual).

INICIO DE LA MEDICINA VETERINARIA La formación embrionaria del saber veterinario estaba mezclada con el saber de la medicina aplicada a los humanos. De hecho hay evidencias de que en Babilonia, Egipto, la India y otros pueblos antiguos la medicina aplicada a humanos y animales era indisoluble. Es curioso que en el inicio del siglo XXI, se está impulsando regresar a este concepto en el que la medicina es única y el camino correcto es ir hacia una sola salud. La medicina y dentro de ella los responsables de velar por la salud de los animales fueron las primeras disciplinas en las que sus miembros estaban sujetos a regulaciones jurídicas muy antiguas. El primer texto conocido de “legislación veterinaria” data del año 2 300 a.C. Es el código de Eshuna de la antigua Babilonia, que tipifica normas para la prevención de rabia. “Si el perro está

(Capítulo 1)

rabioso se le llama la atención al dueño, si este no hace caso de la advertencia y resulta que el perro muerde y mata a alguien, el dueño del perro pagará dos tercios de misma (412 g. de plata), si mata a un esclavo pagará 15 sekeles”. Entre las referencias antiguas mejor conocidas y estudiadas, también de Babilonia, destaca el Código de Hammurabi, piedra negra (diorita) de dos metros de altura por casi uno de diámetro que data del reinado del rey Hammurabi hace 4 000 años (reinó de 2067 a 2025 a. C.) La piedra pulida está escrita en gran parte por escritura cuneiforme, sumeria y acadia. Los avatares de la piedra con el código de Hammurabi desde su descubrimiento en 1902 hasta su ubicación actual en el Museo de Louvre en París los narra en forma completa y amena Pérez Tamayo. La escritura contiene 282 leyes administrativas y de la 215 a la 227 trata de leyes relacionadas con la medicina. Para los propósitos de esta publicación destacan la 224 y 225, pues están relacionadas a la práctica de quienes entonces se dedicaban a la cura de animales: 224. “Si el mounai-sou (médico de los bueyes o de los asnos) ha tratado de una herida grave a un buey o un asno y lo ha curado, el dueño del buey o asno dará al médico como salario un décimo (de siclo) de plata”. 225. “Si ha tratado a un buey o a un asno de una herida grave y ha ocasionado su muerte, dará la cuarta parte de su precio al dueño del buey o del asno”. De acuerdo con el propio Pérez Tamayo, Majno ha calculado que un siclo de plata pesaba unos 8.5 g. El que se identifica como el primer veterinario de la historia fue el sumero Urlugaledinna (hacia 2 000 a. C.) cuyo sello profesional está en el Museo del Louvre de París. Su texto está dedicado a Edinmugi, patrono de los animales entre los sumeros. El sello muestra como logotipo la imagen del patrono, un estilizado árbol de la vida y varios instrumentos veterinarios, entre ellos una cadena obstétrica. Cuando vivió Urlugaledinna, el reinado estaba a cargo de Urningirsu, un hijo de Judea, alrededor de 2100 a. C. Dos siglos más tarde, cuando en la Mesopotamia se formaba el reino de los asirios que usaban carros guerreros tirados por caballos, aparece uno de los pioneros hipólogos registrados por la historia: Kikkuli, nacido en Mitlani, quien escribió un tratado sobre el entrenamiento de los caballos. Los bajorrelieves de las tumbas egipcias (p. ej., Sakkara), que se estima también datan de 2 000 a. C., informan sobre la obstetricia animal, extracción de la placenta y el tratamiento veterinario de caninos en boca y piel. De esta época proviene el papiro veterinario de Kahoun, descubierto en 1895, escrito en jeroglíficos en cursiva, la letra de los textos religiosos, que informa de la práctica de la medicina animal en el Egipto de aquella época. Hubo mandatos éticos y ordenanzas similares en China; un texto informa de la responsabilidad del veteri-

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Historia de la inmunología • 3

nario “cuando los caballos, camellos, mulas y vacunos del gobierno enflaquecen o enferman porque no son cuidados según las sabias y consagradas reglas del arte, el veterinario será castigado con 30 azotes de bambú”. Cuando al tratar mal a una persona al cirujano se le amputaba el brazo, al clínico se le enucleaba el ojo cuando carecía de un buen “ojo clínico”. En la India, la veterinaria se remonta a Schalihotra, amigo del dios Indra. Palakapya trata las enfermedades graves ligeras y quirúrgicas de los elefantes que describe un manuscrito del comienzo de nuestra era, pero que su contenido atribuido a ese primer médico de elefantes, provendría por tradición oral, de mil años antes. La antigua Grecia alberga famosos médicos y veterinarios. El fundador de la veterinaria en la mitología griega es Chiron. Su padre fue Cronos, su madre la hermosa ninfa marina Phillyra. Cronos, para salvarse de los celos de su esposa, la diosa Rhea, se convertía en potrillo para cortejar a Phillyra. Por ello Chiron nace como centauro. Asclepios (Esculapio) es alumno de Chiron y como su maestro, médico de hombres y animales a la vez. De Chiron se atribuye la Mulomedicina Chironis, aunque escrita por varios autores, entre ellos Absirto y Pelagonius en el siglo VI; descubierta en 1855, se alberga en la Biblioteca de Baviera en Munich. El documento mejor conocido es el Juramento Hipocrático, referente ético de la práctica médica occidental durante más de veintitrés siglos. Se atribuye a Hipócrates de Cos (450 a. C.) haber roto con la causalidad natural de la enfermedad y su carácter místico-religioso. El renacimiento de los conceptos del juramento de Hipócrates y de su época fueron rescatados por Galeno de Pérgamo (129-216 d. C.), cuyo pensamiento dominó la medicina occidental durante quince siglos, lapso en que sufrió adecuaciones de acuerdo a la evolución cultural y creencias. Respecto a los médicos veterinarios y sus antecesores, en España destaca que en el siglo II con Alfonso X el Sabio se establecieron leyes y ordenanzas. De modo posterior fueron ratificadas por los Reyes católicos en el siglo XVI. Dichas leyes y ordenanzas del Honrado Consejo de la Mesta de Pastores se refieren a ganados dolientes y al arte de la Albeitería. La albeitería consiguió alcanzar la categoría de profesión oficial, se ejercía bajo la organización de tribunales examinadores, veedores y la real protección para sus titulados. Estas reglas para su ejercicio como albéitares fueron establecidas por el tribunal del Protoalbeyterato. En la Nueva España el tribunal del Protoalbeyterato fue implantado en el mismo siglo XVI. El libro Albeitería de Juan Sánchez de Peralta, es el primer libro de ciencia veterinaria escrito en América por los años de 1575 a 1580. En el prólogo de la edición facsimilar, se narra el amor, respeto y veneración que se tenía a los caballos, pues éstos hacían a sus señores “caballeros”.

SANEAMIENTO AMBIENTAL El saneamiento ambiental se desarrolló muy temprano en Roma, gracias a la obra de la cloaca máxima, sistema de drenaje que se vaciaba en el río Tíber y que data del siglo VI a. C. En la Ley de las Doce Tablas se prohibieron los entierros dentro de los límites de la ciudad. Los ediles eran responsables de mantener la limpieza de las calles y distribución del agua. Catorce acueductos llevaban a los distintos puntos de la ciudad, mil millones de litros de agua por día a fuentes, cisternas y casas, aunque los barrios menos opulentos con frecuencia carecían del vital líquido. El saneamiento ambiental no fue ajeno a los antiguos mexicanos. En las pirámides y aposentos descubiertos en diversas regiones, tanto en Teotihuacan, Palenque, Mitla como en muchas otras ciudades ancestrales, llama la atención la existencia de baños y drenajes, además de sistemas de aprovisionamiento de agua. Jacques Soustelle discute los relatos de los conquistadores españoles en Tenochtitlan, en particular el acueducto de Chapultepec, y el proveniente de la fuente llamada Acuecuexatl que brotaba entre Hutzilopochco y Coyoacán, construido por Ahuitzotl, que provocó una inundación. Las aguas negras se vertían en los canales y las lagunas, pero narra Bernal Diaz del Castillo, había letrinas públicas cuyos productos eran recogidos por canoas para abonar las tierras. Los desperdicios domésticos eran llevados fuera de la ciudad en las tierras pantanosas o enterrados en los patios interiores. Cada día se ocupaban más de mil personas en la limpieza de las vías públicas, barriendo y lavando con esmero. El códice Telleriano Remensis que registró los acontecimientos extraordinarios y las calamidades no menciona ninguna epidemia. La ciudad a principios del siglo XVI parece haber sido saludable, gracias a abundancia de agua, a los hábitos de limpieza de los habitantes y al clima de altura. Por el contrario, en la Europa de la Edad Media las ciudades eran sucias de forma terrible, no había agua ni drenaje, la basura se acumulaba en las calles sin que nadie la recogiera; en tiempos de lluvias se transformaban en lodazales impasables y con las guerras y hambrunas la gente del campo inundaba las ciudades en busca de protección y comida, viviendo de limosna y aumentando el riesgo de epidemias que ocurrían con frecuencia.

EPIDEMIAS Respecto a las enfermedades infecciosas, como se ha señalado antes, las condiciones para el desarrollo de epidemias no se dieron en los primeros milenios de la especie humana, hasta que se empezaron a formar núcleos sociales mayores. Con la producción superavitaria de granos, animales, alimentos y otros subproductos, se desarrollaron rutas de comercio uniendo poblaciones antes aisladas por grandes

4 • Inmunología veterinaria

regiones geográficas. Estas rutas comerciales se convirtieron también en avenidas para la transmisión de enfermedades, de manera inicial entre Europa, Asia y África. Se tienen registros de viruela desde 1 600 a. C., pero no se conocía en el imperio romano hasta el año 164 d. C. Los roedores han padecido de plaga durante millones de años, la infección en humanos es de manera relativa reciente. Durante la Edad Media su virulento ataque en las ciudades europeas destruyó poblaciones, reinos y economías. La plaga bubónica apareció en Europa hacia 542 d. C. pero no provocó grandes pérdidas a la población hasta 1 346 d. C. cuando el comercio con China favoreció el tránsito de pieles infestadas con pulgas desde Asia central. Cuando Cristóbal Colón llegó a las Indias Occidentales en el Caribe, los pobladores de la hoy América fueron víctimas de las enfermedades de origen euroasiático y africano. De acuerdo con Garza, Viesca y Franco (1986) y Acuña-Soto y colaboradores (2004) muchas ciudades y pueblos sufrieron mortalidades de cerca de 100%. Cuando llegó Colón a América no había epidemias salvo la sífilis y aun eso está en debate. Las poblaciones de animales domésticos se circunscribían a venados, conejos, pavos, codornices, faisanes, perros que se cebaban, y no se tenía registro de enfermedades. En la Nueva España los primeros registros sobre la ganadería fueron de modo magistral incluidos en la publicación sobre Historia de la Ganadería en Veracruz de Melgarejo (1980). Describe entre las primeras acciones sanitarias de gobierno, que el 16 de mayo de 1542, las autoridades ordenaron a quienes hacían el sacrificio de animales en el rastro, no tirar al suelo ni al agua de su acequia la sangre o los vientres, obligándose a limpiar las inmundicias. A los herradores les prohibieron sangrar en la calle a los caballos y mulas. También se refiere tal vez a una de las primeras epidemias del continente al señalar que el 25 de junio de 1542, se supo que había muerto mucho ganado, sin explicar la causa, y que en consecuencia encareció la carne.

Protección de los sobrevivientes La observación de que los sobrevivientes a una enfermedad infecciosa los protegía en casi todos los casos de contraer esa enfermedad por el resto de sus vidas, fue el germen de la inmunología. Tucídides en la Grecia de los años 170 a.C. relató que cuando la plaga estaba arrasando Atenas los enfermos y moribundos no hubieran recibido ninguna atención si no hubiera sido por la devoción de quienes habían sufrido la enfermedad ya que sabían que no la volverían a tener una segunda vez.

Vacunación contra la viruela Los orígenes conocidos de la inoculación contra la viruela provienen de China, de la provincia sureña de Sicuani.

(Capítulo 1)

Ahí los monjes taoístas conocían el secreto de la inoculación para prevenir la viruela desde el siglo XI d. C. La técnica se conoció cuando el hijo mayor del soberano Wang Dan (957-1017 d. C.) murió de viruela. Desesperado, Wang deseaba proteger al resto de su familia y círculos cercanos, para lo que mandó llamar médicos, sabios, magos de toda China. Un monje taoísta llevó la técnica de inoculación y la introdujo en la capital. Los chinos lograron desde esa época atenuar con seguridad el virus ya que el polvo desecado de las costras era almacenado en frascos fechados y de ahí practicaban la variolación, aplicando por vía nasal el polvo obtenido de niños que habían padecido viruela menor, es decir la forma benigna, tal vez por una cepa atenuada. El efecto de la temperatura sobre la sobrevivencia del virus ya les era conocido pues protegían los frascos del sol y del calor extremo, usaban el polvo hasta tres semanas después de su preparación y en el verano reducían su vigencia. La práctica de la variolación al estilo de China fue diseminada a través de la ruta de la seda a través de lo que ahora es Pakistán, la India, Afganistán, Persia, Iraq, Siria, Líbano, Turquía y a través del sur de lo que era la Unión Soviética hacia Europa. También llegó a África y a través de los esclavos africanos a la Nueva Inglaterra. En Europa se inició el análisis científico del fenómeno y hacia 1700 d. C. la Royal Society de Londres empezó a ser el sitio de discusión del tema. La popularización de la variolación en Inglaterra y después en toda Europa fue impulsada por la esposa del embajador de Inglaterra en Turquía lord Edgard Wortley Montagu, lady Mary Wortley Montagu. La práctica se realizó con mayor amplitud como respuesta a la epidemia de 1721, pasó a América vía Boston y hay registros de su uso en Guatemala y Chiapas por José Flores, nativo de San Cristobal de las Casas en 1778. Una amena narración de las vicisitudes de esa época se encuentra en Soberón y Kumate (1993). En 1785, antes de los trabajos de Jenner, se publicó en España por el licenciado Vicente Ferrer, Presbítero del Real Gabinete de Historia Natural, el libro Juicio o Dictamen sobre el proceso de Inoculación, presentado al Tribunal de los Sabios por el Dr. en Medicina D. Francisco Salva y Campillo, socio de la Academia Medicopráctica establecida en Barcelona. Un ejemplar de este libro impreso en Pamplona es propiedad del autor de este escrito. Entre muchos de los temas tratados narra que “en 1723, en Europa, la viruela natural de Turquía provocó la muerte en París de 4 000 personas, 27 000 en Alemania, 15,000 en España y 11 000 en Portugal. En otro pasaje describe lo dicho por Tissot “Las enfermedades epidémicas, unas provienen de la alternativa del excesivo frío y calor, de la demasiada humedad y sequedad; otras de los alimentos; y en fin, otras de las partículas o miasmas venenosos que se esparcen por el ayre. De éste género son el sarampión y viruelas, y acaso son estas

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las que no se pueden producir por las otras causas. De qué naturaleza sean estos átomos y partículas, que ocasionan las viruelas, sería muy útil averiguarlo; pero hasta ahora ninguno lo sabe, ni se sabrá jamás probablemente. Lo que se sabe es que estos átomos pueden obrar sobre nuestros cuerpos, y que obran de manera diferente, según sus varias disposiciones. En un sujeto cuanto más joven es la viruela más dulce. La tensión y dureza que adquiere la fibra en una edad abanzada, la acritud y espesura que adquieren los líquidos con la sucesión, hacen más peligrosa esta enfermedad. Hay ciertos tiempos y condiciones del ayre, que la hacen de mala especie, y no alcanza todo el arte de la Medicina, a corregir esta fatal influencia. En los países meridionales es mortal, si ocurre en tiempo de mucho calor. Hay algunos países, donde el ayre y método de vida, la hacen funesta. Es tambien de mucho peligro, y muchas veces mortal en las mujeres, si viene al tiempo de las menstruaciones. La plenitud, el embarazo, y la cachochilia de primeras vías ocasionan grandes símptomas, que desordenan el curso de la enfermedad, y la pueden hacer mortal.” En otros pasajes, Ferrer procura combatir la variolación argumentando peligros varios, reales o supuestos, pero en el libro destacan algunos enunciados que al correr del tiempo se ha podido saber que ya eran observaciones sueltas, muchas de ellas con la orientación que probaría ser correcta. Algunos ejemplos: “Aseguran que en Constantinopla se inocula la peste, pero es en Constantinopla, y a las largas tierras. Tambien dicen que es en los bueyes: no me admirara fuese en los racionales. Lo que admiro si es que en un siglo tan ilustrado, en que han llegado las ciencias y Artes a lo sumo, no se invente Inoculación de verrugas para precaverlas, y aún inoculación de la última enfermedad, para precaver la muerte, y hacernos por este medio inmortales”. La mención de los bueyes es tentadora para imaginar que ya había observaciones controvertidas de la viruela bovina y la protección que brindaba a los humanos que la contraían. Describe las opiniones contrarias sobre “es el saber de donde proviene la enfermedad, si del pus o materia que se ingiere, ó de la disposición de el que la recibe.” En otra parte narra y emplea un lenguaje que en el futuro sería cierto: “Supone en nuestra sangre ó humores alguna disposición adquirida o heredada, que pueda asimilarlos á la podre variolosa: supone, que quanto mayor sea esta disposición, y de peor calidad, en tanta mayor abundancia, y de pobre condición serán las viruelas: supone tambien el ayre inficionado de las partículas del virus varioloso”. (¡Dicho lo último en 1785!). Lo últimos capítulos definen en sus títulos la tendencia del libro de Ferrer para negar las bondades de la variolación. Los títulos de los últimos capítulos (repetido el número X) son: “Capitulo X. De la precaución de las viruelas; Captulo X. No se puede practicar en conciencia la inoculación.” Después de la transcripción anterior que describe el

pensamiento y lenguaje imperantes en España a fines del siglo XVIII, es tiempo de revisar los experimentos de Edward Jenner (1749-1823), médico cirujano inglés del condado rural de Berkeley. Jenner desde 1771 hizo la observación del estado refractario a la viruela humana por la variolación de los ordeñadores de vacas que se contagiaban en forma previa de la viruela de las vacas (cow pox). En 1774 inició las inoculaciones experimentales a las esposas e hijos de algunos de los ganaderos. En 1789 la nodriza del hijo de Jenner –Edward de 10 meses- tuvo viruela bovina. El 12 de enero de 1790 varioló con viruela humana “atenuada o desecada” a su hijo y a dos sirvientes de su propia casa pero no tuvo éxito, eran refractarios a la viruela humana. El experimento de Jenner mejor estudiado lo inició el 14 de mayo de 1796. Inoculó al niño James Phipps con material de una lesión de viruela bovina en una ordeñadora Sarah Nelmes. Después de haber tenido la lesión pustular característica, el 1 de julio de 1796 Jenner lo varioló con viruela humana en ambos brazos pero no hubo prendimiento. Con sus experiencias de manera debida escritas el 10 de julio de 1797 envió a la Royal Society su comunicación, pues desde 1788 era miembro de ese prestigioso cuerpo científico. “Por carecer de méritos y datos suficientes” su trabajo fue rechazado para publicarse o ser leído. En junio de 1798 publicó con sus recursos su publicación clásica An inquiry into the causes and effects of the variolae vaccinea, a disease discovered in some of the western countries of England, particularly Gloucestershire and known by the name of the cow pox. Los méritos del trabajo se sobrepusieron al rechazo inicial y para 1801 ya se había vacunado a más de 100 000 personas. El término vacunación ya se había empleado por Richard Dunning, cirujano de Plymouth en 1800 en su trabajo “Some observations on vaccination”. La fama y reconocimiento alcanzados por Jenner favorecieron que la vacuna se llevara a toda Europa, hombres como Napoleón se sumaron a los admiradores de Jenner. En tanto, en América, Francisco Xavier de Balmis, médico de Alicante, España, había estado en la Nueva España en 1775. De vuelta en España se entusiasmó con la vacunación y tradujo el libro de J.L. Moreau Tratado histórico y práctica de la vacuna editado en Madrid en 1803. Reportes de un brote epidémico en Bogotá y una real orden de diciembre de 1803 determinó que se propagara en las Américas y si fuera posible en las Filipinas. Una expedición guiada por Balmis zarpó el 30 de noviembre de 1803 de la Coruña en la corbeta María Pita con 20 niños de la casa de expósitos a cargo de la rectora Isabel De Cendala y Gómez y 500 copias del libro de Moreau. Balmis desembarcó en Veracruz el 25 de junio de 1804 y procedió a organizar expediciones por todo el territorio de la Nueva España..El 8 de febrero de 1805 al término de su misión primaria, zarpó de

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Acapulco en la nao San Francisco de Magallanes con 24 niños de la zona centro y noroeste quienes debían regresar de Manila después de que sus brazos sirvieran en forma secuencial para la conservación de la vacuna durante la travesía del Pacífico. Humboldt catalogó a Balmis como “Quijote científico”.

TEORÍA MICROBIANA DE LA ENFERMEDAD En el libro clásico de Paul de Kruif Cazadores de microbios (2002), estimulador de vocaciones en el campo de la microbiología, la salud pública y la ciencia, se narran los hallazgos más notables que dieron origen al surgimiento de la teoría microbiana de la enfermedad. Fracastoro (1478-1553) se adelantó a su tiempo pues señaló que algunas enfermedades se debían a ciertas semillas y sin evidencia científica hizo otras predicciones y especulaciones atinadas pero en su época no tuvieron repercusión. El primer agente productor de enfermedad fue el ácaro de la sarna por Giovanni Cosimo Bonomo quien hacia 1687 le atribuyó la causa de la enfermedad, pero su trabajo fue olvidado. Agostino Bassi y Bálsamo Crivelli hacia 1835 estudiaron la enfermedad infecciosa del gusano de seda. Bassi, sin pruebas objetivas y por simple analogía dijo que las enfermedades como el sarampión, la peste bubónica, sífilis, cólera, rabia y gonorrea eran producidas por parásitos animales o vegetales. Henle en 1840 señaló que para convencer de que un agente biológico es la causa de un padecimiento es indispensable que se demuestre de manera constante en todos los casos, que se aisle in vitro de los tejidos afectados y que a partir de ese aislamiento se compruebe que se pueda reproducir la enfermedad, lo que se conoce como los postulados de Koch-Henle aún vigentes. Casimire Davaine (1812-1882) fue el primer científico que sugirió un mismo agente patógeno para animales y el hombre (zoonosis) por sus observaciones sobre ántrax, inspiradas por Pasteur. Jean Antoine Villemin (1827-1892) demostró que la tuberculosis es una enfermedad contagiosa y no un padecimiento degenerativo con influencia hereditaria. Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (18431910) fundaron las bases de la teoría infecciosa de la enfermedad.

INVESTIGACIÓN Y SERENDIPIA En el desarrollo de la inmunología y de las vacunas, la ciencia se ha visto apoyada por un fenómeno que no es raro en la investigación, la serendipia. De acuerdo con Pérez-Tamayo (1991) un individuo que tiene la capaci-

(Capítulo 1)

dad de hacer descubrimientos por accidente y sagacidad, aunque esté buscando otra cosa, tiene serendipia. La serendipia es una capacidad del individuo, que incluye a la buena suerte, unida a trabajo y sagacidad; participa la “chiripa” como elemento accidental, no diseñado, pero unido a la capacidad del investigador para aprovecharla; requiere de una preparación e imaginación para dar seguimiento a lo imprevisto; y al final la serendipia sólo ocurre cuando se está buscando otra cosa y surge la respuesta inesperada con tanta o mayor importancia que la que se buscaba de forma original. Como parte de su interés en la teoría microbiana de la enfermedad, Pasteur trabajó en 1879 en el cólera de las gallinas. Moritz en 1869 descubrió el agente pero Peroncito nueve años después anunció que el gérmen era una bacteria y la dibujó, lo que corroboró Toussaint de Toulouse quien cultivó la bacteria con el método de Pasteur para ántrax, es decir orina neutralizada. Una cabeza de un gallo muerto de la enfermedad fue enviada a Pasteur y comprobó que la orina neutralizada no era tan buen medio como el caldo hecho con carne de pollo. Pasteur en 1879 leyó las publicaciones de Jenner de 80 años atrás. La bacteria del cólera de las gallinas cultivada por Pasteur en el laboratorio era muy virulenta. Pero vino el factor accidental, las vacaciones primaverales que duraron dos semanas. Al regreso al laboratorio, los cultivos de bacterias preparados antes de las vacaciones habían perdido su capacidad para matar a las gallinas. Pasteur decidió volver a inocular a las gallinas con un cultivo fresco de bacterias, pero de manera sorpresiva casi todas las gallinas resistieron mientras que las nuevas, que acababan de traer del mercado, murieron en el lapso esperado. Pasteur meditó unos segundos los resultados sorprendentes y exclamó: “¿Se dan cuenta de que estos animales han sido vacunados?” La suerte favorece a las mentes preparadas decía Pasteur con sobrada razón. Después de la atenuación de una bacteria para lograr la primera vacuna, el ministro de Agricultura y Comercio pidió a Pasteur que trabajara sobre el carbunco. La capacidad de Pasteur para resolver problemas y no conformarse sólo en la obtención de nuevos conocimientos tuvo una prueba de fuego en la famosa demostración pública de la granja de Pouilly-le-Fort, en donde 48 ovejas, dos cabras y varios bovinos fueron separados en grupos vacunados y testigos. Las primeras 24 ovejas fueron vacunadas y doce días después se volvieron a vacunar. El 31 de mayo de 1881, las 48 ovejas, las dos cabras y los bovinos vacunados y no vacunados recibieron una dosis mortal de virulentos microbios de carbunco. El 2 de junio cuando llegó al campo Pasteur con Roux, Chamberland y Thuillier hubo una ovación de la multitud, las 24 ovejas vacunadas estaban sanas sin fiebre, 22 de los 24 no vacunados estaban muertas y las restantes murieron a la vista de los presentes.

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La vacuna del carbunco se empleó en forma extensa en Europa y el resto del mundo. En su trabajo Pasteur empleó el término vacunación como tributo a Jenner, aunque usado por Dunning en 1800 se empleó de modo masivo desde 1881 por los exitos de Pasteur. Pasteur después prosiguió a enfrentar a otro terrible enemigo: el virus de la rabia. En julio de 1885, después de pruebas de vacunas desecadas de conejos rabiosos, aplicadas posexposición a perros y que les habían salvado de enfermar, tuvo un desafío: la madre desesperada del niño Joseph Meister de Meissengott, Alsacia, llegó con él dos días después de que un perro rabioso le diera 14 mordidas. Previa consulta con los médicos Vulpian y Grancher, testigos de los exitos con los perros vacunados, que le insistieron a Pasteur que procediera, pues de no hacerlo así de seguro moriría. El 6 de julio se iniciaron las vacunaciones. J. Meister sobrevivió y miles de agredidos llegaron a Paris reclamando su famosa vacunación. Con un donativo inicial del zar de Rusia se inició la construcción de lo que aún hoy es el Instituto Pasteur.

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LAS VACUNAS EN MÉXICO La vacuna Jenneriana aplicada en Inglaterra desde 1796 llegó a México en 1804 con Balmis. La vacuna contra la rabia que inició Pasteur en 1885, se aplicó en México por vez primera el 23 de abril de 1888 con vacuna elaborada con el virus proporcionado al Dr. Eduardo Liceaga por el propio Pasteur en Paris. Al llegar a México con el virus, se adecuó un laboratorio para trabajar eligiendo el de la Escuela de Agricultura y Veterinaria, cuyo director, el Dr. José de la Luz Gómez le auxilió de manera sustancial. La reproducción del virus atenuado en cerebros y médulas de conejo tratando de fijar sus propiedades para alcanzar la mayor seguridad. Los tejidos se conservaron en preparaciones de glicerina. El niño Isidro Delgadillo recibió la primera vacunación. El Dr. Miguel Otero de forma simultánea y sin ayuda externa desarrolló tambien la vacuna tipo Pasteur en San Luis Potosí. La creación de un Instituto Antirrábico y de la producción constante y sostenida de vacunas junto con campañas de informacoión al público y aplicación oportuna de los tratamientos fueron acciones modelo de salud pública en su tiempo. En el Instituto Bacteriológico Nacional se hizo después la producción sistemática de la vacuna antirrábica con el virus fijo de Pasteur. Desde 1938 la vacuna tipo Semple fue elaborada en el Instituto Nacional de Higiene. En 1967 en el Instituto Nacional de Virología se empleó la metodología de Fuenzalida en cerebros de ratones neonatos para humanos y animales; hasta ahora es que se emplea vacuna elaborada en cultivo de tejidos. Sueros hiperinmunes elaborados en equinos son distribuidos desde hace décadas a todo el pais. Atiofídico,

antialacrán, antitetánico, antirrábico, antidiftérico fueron los principales; los antitetánico y antirrábico han sido sustituidos por inmunoglobulinas humanas específicas con una mayor seguridad y menores riesgos y el antidiftérico resultó obsoleto pues hacia 1986 se presentó en México el último caso de difteria. Otros biológicos de temprana elaboración en México fueron el toxoide tetánico, la vacuna DPT, la vacuna antitífica, Tuberculina y BCG, vacuna antipoliomielítica, vacuna antisarampionosa por parte de la Gerencia General de Biológicos y Reactivos de la Secretaría de Salud. En 1988 elaboraba todas las vacunas del programa ampliado de inmunizaciones de la OMS y exportaba a 13 paises de Latinoamérica. Hoy día, transformada en BIRMEX hace una operación más de proveedor de vacunas de importación combinadas con producción nacional. Las vacunas contra las enfermedades de los animales se elaboraban en los laboratorios de la antigua Secretaría de Fomento, después en las instalaciones del Instituto Nacional de Investigaciones Pecuarias; destacan las vacunas contra la Fiebre Aftosa para combatir la epidemia ocurrida de 1946 a 1952. La vacunación sustituyó al temido rifle sanitario y logró la erradicación. La vacuna contra la fiebre amarilla se aplicó hasta lograr la erradiación de las selvas del sur del país en 1963. La encefalitis equina de Venezuela fue otra zoonosis que se erradicó con vacunación y otras medidas sanitarias fundamentales como control de vectores, de 1971 a 1976. La vacuna se elaboró en el propio Instituto Nacional de Investigaciones Pecuarias. Después se creó en 1973 (14 de diciembre) la Productora Nacional de Biológicos Veterinarios (PRONABIVE), organismo estratégico y prioritario para fortalecer la seguridad nacional en materia de salud animal, salud pública y producción de alimentos. El sector privado ha hecho contribuciones notables para disponer de más y mejores vacunas para las enfermedades de los animales y de otros problemas de salud pública.

LÍNEA DEL TIEMPO EN LA INMUNOLOGÍA • 1798 Edward Jenner, vacunación contra la viruela con virus de la viruela bovina • 1862 Ernst Haeckel, reconocimiento de la fagocitosis • 1879 Louis Pasteur, desarrollo de la vacuna atenuada contra el cólera de las gallinas • 1883 Elie Metchnikoff, teoría celular de la vacunación • 1885 Louis Pasteur, desarrollo de la vacuna contra la rabia • 1888 Pierre Roux y Alexandre Yersin, toxinas bacterianas • 1894 Jules Bordet, anticuerpos y complemento en bacteriolisis • 1902 Paul Porter y Charles Richet, anafilaxia • 1907 Svante Arrhenius, acuñó el término inmunoquímica

8 • Inmunología veterinaria

• 1910 Peyton Rous, teoría de la inmunidad viral • 1917 Karl Landsteiner, haptenos • 1934-8 John Marrack, hipótesis de la unión antígenoanticuerpo • 1941 Albert Coons, técnica de inmunofluorescencia • 1942 Jules Freund y Catherine McDermott, adyuvantes • 1942 Karl Landsteiner y Merill Chase, transferencia de células en cobayos para sensibilidad por anafilaxis • 1948 Astrid Fagraeus, demostración de producción de anticuerpos en células plasmáticas B • 1949 Macfarlane Burnet y Frank Fenner, hipótesis de la tolerancia inmunológica • 1950 Richard Gershon y K. Kondo, descubrimiento de la células T supresoras • 1953 Rupert Billingham, Leslie Brent, Peter Medawar y Milan Hasek, experimentos sobre tolerancia inmunológica • 1955-9 Niels Jerne, David Talmage, Macfarlane Burnet, teoría de la selección clonal • 1957 Alick Isaacs y Jean Lindemann, descubrimiento del interferón (linfocina) • 1961-2 Jaques Millar et al., participación del timo en inmunidad celular • 1961-2 Noel Warner et al, distinción entre las respuestas inmunes celular y humoral • 1964-8 Anthony Davis et al., cooperación entre células T y B en la respuesta inmune • 1965 Thomas Tomasi et al., inmunoglobulinas secretorias • 1967 Kimishige Ishizaka et al., identificación de IgE como anticuerpos de la anafilaxia •1975 Kohler y Milstein, anticuerpos monoclonales •1985 a la fecha. Identificación rápida de genes para células inmunes, inmunoglobulinas, linfocinas, otras estructuras moleculares, tratamiento de inmunodeficiencias. Un indicador de la importancia de la vacunología e inmunología dentro del campo de la medicina así como de la evolución y despegue de estas disciplinas se puede encontrar revisando las listas de a quienes se han otorgado los premios Nobel y sus campos de estudio. http:// nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/

(Capítulo 1)

EVOLUCIÓN DE LOS CAMPOS DE ATENCIÓN DE LA INMUNOLOGÍA La inmunología ha evolucionado en diversas direcciones abarcando campos cada vez más amplios en la biología. Destacan entre ellos los siguientes: Diagnóstico, epidemiología, evolución, pediatría, trasplantes, salud pública, farmacoinmunología, inmunogenética.

PERSPECTIVAS Las vacunas son piezas vitales en la lucha para controlar y erradicar enfermedades, pero no son una panacea. Por sí solas no bastan, se requiere emplearlas de forma racional con otros elementos. Existen grandes estrategias para prevenir enfermedades, secuelas y muerte producidas por agentes infecciosos. Los programas contra las zoonosis se diseñan a nivel nacional, pero las condiciones varían a nivel local. Por ello se requiere énfasis en programas y estudios que sean aplicados en forma regional y estratificada de acuerdo a la situación epidemiológica. Se requiere alcanzar una complementación sinérgica de esfuerzos integrales que incluya: • Bioseguridad. • Saneamiento ambiental. • Diagnóstico confiable y oportuno. • Vigilancia activa de los agentes. • Diseminación de información. • Control oportuno de focos detectados. • Inmunización masiva o selectiva (en su caso). • Promoción de la salud. • Capacitación del personal de salud. • Capacitación de trabajadores en las cadenas productivas. • Participación de las comunidades a través de sus grupos y autoridades. • Coordinación de los sectores público, privado y social. Para lo anterior se requiere invertir lo necesario para construir o reconstruir y disponer de una infraestructura de laboratorios, personal técnico y de campo con empleos estables y bien remunerados, vehículos, insumos y gastos de mantenimiento y operación.

BIBLIOGRAFÍA Acuña-Soto R, Stahle DW et al; When half of the population died: the epidemic of hemorraghic fevers of 1567 in Mexico. Microbiology Letters. 240:1-5. 2004. Diamond J: Guns, Germ and Steel. The fates of human societies. W.W. Norton & Co. N.Y. 1999. Fernández del Castillo F: Los viajes de Don Francisco Xavier de Balmis. Notas para la historia de la expedición vacunal de

España a América y Filipinas (1803-1806). Segunda edición. Sociedad Médica Hispano Mexicana. 1985. Garza J, Viesca C, Franco G: “Las vacunas en México”. en: Avances en el uso de vacunas 1885-1985. pags. 124-133. Editor Garza J. Secretaría de Salud. México. 1986. Garza J: Bioética en la Educación Veterinaria. Ciencia Veterinaria 10:22-61. 2008.

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Garza J: Gerencia General de Biológicos y Reactivos. 1983-1988. Secretaría de Salud. México. 1988. Gómez L.J: Apuntes para una historia de la Veterinaria. Rev. Col. Cienc. Pec. 3(2):79-91. 1981. Kruif P: Cazadores de microbios. Editores mexicanos unidos. 2002. Melgarejo JL: Historia de la Ganadería en Veracruz. Ed. Dir. Gral. De Ganadería del Estado. Xalapa, Ver. 1980. Monestier M: Las moscas. El peor enemigo del hombre. Fondo de Cultura Económica. México. 2004. Pérez-Tamayo R: De la magia primitiva a la medicina moderna. Segunda edición. La ciencia para todos. Fondo de Cultura Económica. México. 2003. Pérez-Tamayo R: Ética médica laica. Fondo de Cultura

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2 Órganos y células asociados a la respuesta inmune Juan Antonio Montaraz

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El sistema inmunitario (SI) de los mamíferos está constituido por los denominados órganos linfoides, y por las células que participan en la respuesta inmunitaria (RI). En cuanto a los órganos linfoides (OL), éstos se denominan así ya que la mayoría de ellos (con la posible excepción de la medula ósea y el bazo) están poblados por linfocitos; los OL se subdividen a su vez en primarios (OLP) y secundarios (OLS). En los OLP se lleva a cabo la diferenciación y selección de linfocitos, y están constituidos por el timo, la bolsa de Fabricio, la medula ósea y las placas de Peyer del íleo. Los OLS los constituyen los ganglios linfáticos, el bazo, las tonsilas, el apéndice cecal y el tejido linfoide asociado a mucosas; en los OLS se genera el microambiente necesario para iniciar la RI. En cuanto a las células que forman parte del SI, las principales son los linfocitos T y B; también hay que considerar otras células como las células dendríticas (CD).

la gradual pérdida de tejido linfoide que va siendo sustituido por tejido graso. La función del timo empezó a entenderse hacia la segunda mitad del siglo XX cuando se empleó la timectomía (extracción quirúrgica del timo) en animales de laboratorio para indagar que ocurría en estas condiciones. La timectomía de animales adultos no acarreaba mayores consecuencias; sin embargo, la timectomía neonatal dejaba a los animales muy expuestos a infecciones, y podía comprobarse que carecían de inmunidad celular (demostrado esto por la tolerancia a aloinjertos). Dados estos resultados, se introdujo el término linfocito T, para aquellos linfocitos que se desarrollaban bajo la influencia del timo. No obstante, estos descubrimientos aún quedaban muchas dudas en cuanto al funcionamiento detallado del timo; y éstas no fueron aclaradas sino en los decenios 1970-79 y 1980-89 cuando se describieron los mecanismos genéticos que gobernaban el desarrollo del repertorio de Ig y de los receptores de antígeno de los linfocitos T (TCR del ingles, T cell receptor). Para aproximarse a esta problemática hay que detenerse a considerar la enorme capacidad que demuestra el SI al poder reconocer millones de diferentes Ag con los que puede encontrarse en la naturaleza; si a esto se agrega que los receptores de Ags (Ig y TCR) son proteínas, y que las proteínas están codificadas por genes, se terminaría suponiendo la existencia de millones de genes encargados de la codificación de Ig y TCR. Esto, como hoy se sabe, es imposible y contrario a los que los diversos proyectos encaminados a la secuenciación del genoma

ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS Timo El timo es un órgano bilobular localizado en la región anterior de la cavidad torácica; cada lóbulo se subdivide en múltiples lobulillos en los que se distingue una región cortical de mayor densidad celular, y una región medular (figura 2-1). Una característica muy interesante, que por cierto comparte con otros OLP, es que su actividad se realiza durante la primera etapa de la vida extrauterina (lo que en el hombre es la niñez) y después sufre una involución que se manifiesta por 11

12 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 2)

Corteza

Médula

Figura 2-1. Microestructura del timo.

de diversos mamíferos ha arrojado; por ejemplo, se calcula que el genoma humano contiene unos 30 000 genes con los cuales se tienen que codificar todas las proteínas, enzimas, hormonas, entre otros, que participan en el funcionamiento del organismo de un ser humano. La forma como la naturaleza resolvió el problema de la codificación genética de los receptores de Ag fue mediante la combinación aleatoria de unas cuantas familias de genes que en su totalidad no rebasan unos 250 genes; hay que imaginar los juegos de azar que se basan en la combinación aleatoria de seis números de un total de 40; si se hacen las operaciones aritméticas del caso se llegará a la conclusión de que se pueden formar millones de posibles combinaciones. Regresando al timo y a su funcionamiento, en ese repertorio millonario de receptores de Ags formado al azar no se puede excluir a priori la posibilidad de que en él también queden incluidos receptores contra Ag propios que si se dejaran tal cual representarían el peligro constante de reacciones autoinmunes. Es por ello que en el timo se va a llevar a cabo un proceso de selección positiva y de selección negativa de linfocitos; aquellos linfocitos que expresen un receptor que reconozca un Ag propio serán eliminados mediante la inducción de apoptosis (selección negativa); mientras que los lin-

focitos que expresen receptores que no reconozcan Ags propios y que puedan acoplarse con los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad del huésped (capítulo 7) continuarán su proceso de maduración y diferenciación (selección positiva). En suma al timo llegan precursores de linfocitos provenientes de la médula ósea para atravesar por un proceso de maduración y diferenciación que los convertirá en linfocitos T listos para salir a la circulación sanguínea, poblar los OLS y funcionar como células reguladoras de la inmunidad adaptativa en general, y células efectoras de la inmunidad celular en particular. En ese proceso de maduración y diferenciación serán eliminados aquellos que hayan expresado un receptor capaz de reconocer un Ag propio. Esta función es tan crítica para la sobrevivencia del animal que se tiene que llevar a cabo durante las primeras etapas de la vida extrauterina, de tal suerte que conforme el animal crece el timo involuciona y va siendo infiltrado por tejido graso.

Bolsa de Fabricio La Bolsa de Fabricio (BF) es una estructura en forma de saco que se encuentra en la zona de la cloaca en las aves (figura 2-2). En el interior de la BF se forman invaginaciones en las que la organización celular se presenta en forma de folículos (figura 2-3) similares a los que se

Órganos y células asociados a la respuesta inmune • 13

Bolsa de Fabricio

Figura 2-2. Ubicación de la bolsa de fabricio.

disminución notable de los niveles de gama globulinas en la sangre; en forma paralela se notaba una disminución notable de linfocitos circulantes. La conclusión lógica de estos experimentos era que bajo la influencia de la BF maduraba una población particular de linfocitos a los que se les denominó linfocitos B, y que estos linfocitos B eran los responsables de la inmunidad humoral, es decir, de la producción de inmunoglobulinas.

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observan en las zonas pobladas por linfocitos B en otros órganos linfoides. La función de la BF se esclareció mediante experimentos que implicaron su extracción quirúrgica o bursectomía. De forma similar a lo que ocurría con el timo, los efectos de esta intervención se hicieron evidentes cuando ésta se realizaba en aves recién nacidas; en estos casos se observaba un estado de agama o hipogamaglobulinemia, es decir, ausencia o

Folículos

Figura 2-3. Corte de la bolsa de fabricio.

14 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 2)

Placas de Peyer Las placas de Peyer (PP) son acúmulos de tejido linfoide que se encuentran en la submucosa del intestino delgado. Se han descrito dos tipos de PP, las del yeyuno y las del íleum. Las PP del íleum están consideradas OLP en rumiantes, cerdos, equinos y caninos. Su funcionamiento es equivalente al de la BF en las aves. Por ejemplo, en el caso del ovino se ha podido documentar que su remoción quirúrgica al nacimiento produce una considerable disminución de linfocitos B circulantes; así mismo se ha observado su gradual involución a partir de la pubertad.

Médula ósea La medula ósea es el tejido hematopoyético (productor de todas las células sanguíneas) en la vida extrauterina; pero además es un OLP en el humano, primates superiores y roedores como el ratón; en estas especies realiza funciones equivalentes a la Bolsa de Fabricio en las aves. Es decir, en la medula ósea no sólo se generan las células precursoras de todos los linfocitos, sino que en ella terminan su diferenciación los linfocitos B.

ÓRGANOS LINFOIDES SECUNDARIOS Como se mencionó antes, los OLS son los encargados de proporcionar el microambiente necesario

para que en ellos se inicie la RI hacia un Ag en particular.

Ganglios linfáticos Estas son estructuras que están distribuidas por todo el organismo, y que además de la vasculatura sanguínea normal, están conectados a la red de vasos linfáticos; éstos captan el líquido intersticial, denominado linfa, con todo aquello que se encuentre en él (detritus celulares, microorganismos y Ags diversos) y lo conducen hacia el ganglio linfático regional. De esta manera los posibles Ags pueden entrar en contacto con las células de SI encargadas de iniciar la RI. La estructura de los ganglios linfáticos se muestra en la figura 2-4; el ganglio cuenta con una cápsula de tejido fibroso por debajo de la cual se encuentra una red de sinusoides (pequeñas ramificaciones de los vasos linfáticos); el parénquima ganglionar propiamente dicho se divide en región cortical (la más externa), paracortical y medular. La zona cortical esta poblada por linfocitos B organizados en estructuras circulares denominadas folículos; cuando ha habido estimulación antigénica y los linfocitos están en proceso activo de replicación, la región central de estos folículos se denomina centro germinal. La región paracortical se encuentra poblada por linfocitos T, y en la medular se hallan células que han concluido su diferenciación en el ganglio y están próximas a salir de él.

Linfáticos aferentes

Cápsula

Región cortical

Folículos primarios

Región paracortial

Sinusoide

Folículos secundarios

Centro germinal

Vena Arteria Linfático eferente

Figura 2-4. Estructura del ganglio linfático.

Región medular

Órganos y células asociados a la respuesta inmune • 15

Es muy importante mencionar que el epitelio que recubre los pequeños capilares venosos de inmediato posteriores a los capilares arteriales, denominados venas poscapilares, permite la salida de linfocitos (en lo fundamental linfocitos T) hacia el parénquima ganglionar de una manera por completo fisiológica, contrario a lo que en otro órgano o tejido ocurriría como consecuencia de una reacción inflamatoria. Esta salida de linfocitos permite la posible activación de estas células en el caso de que reconocieran Ag en este microentorno; en caso contrario, los linfocitos abandonan el ganglio por la circulación linfática eferente, incorporándose de manera eventual a la circulación venosa, en un proceso constante y aleatorio de circulación por los OLS que sigue la ruta sangrelinfa-sangre (figura 2-5). Esta migración constante contribuye a asegurar que los linfocitos puedan entrar en contacto con agentes extraños contra los cuales tenga que iniciarse una RI.

Bazo Una forma muy simplificada de entender el funcionamiento del bazo desde el punto de vista inmunológico es imaginarlo como una especie de gran ganglio linfático encargado de capturar Ag presente en el torrente sanguíneo y proporcionar el microambiente necesario para que se desarrolle una RI. Este planteamiento deja afuera otra función muy importante del bazo, que es la de servir como reser-

vorio de eritrocitos, y la remoción de estas células cuando envejecen. Es esta doble función del bazo la que da lugar a sus dos componentes designados como “pulpa roja” y “pulpa blanca”; esta última es la asociada con la función inmunitaria. El tejido linfoide en el bazo se encuentra formando una vaina alrededor de las arteriolas; en esta vaina periarteriolar se encuentran tanto linfocitos T, como linfocitos B, estos últimos formando el tipo de acúmulos circulares (folículos) que también se encuentran en los ganglios linfáticos. Las células accesorias como las células dendríticas y los macrófagos se encuentran en la denominada zona marginal, que se ubica entre la pulpa roja y la pulpa blanca (figura 2-6).

TEJIDO LINFOIDE ASOCIADO A MUCOSAS Si se toma en cuenta el gran número de agentes infecciosos que penetran al huésped a través de las mucosas de los tractos digestivo, respiratorio y genitourinario, se apreciará la importancia de contar con tejido linfoide asociado a las mismas de manera directa o indirecta. Hay dos tipos de estructuras linfoides relevantes, las Tonsilas y las Placas de Peyer. Además es posible encontrar tejido linfoide esparcido en forma difusa en los bronquios, tracto urogeniral, glándulas salivales y glándula mamaria.

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Linfáticos aferentes

Venas postcapilares

Linfocitos

Arteria

Vena

Linfático eferente

Conducto torácico

Figura 2-5. Circulación de linfocitos en el ganglio linfático.

16 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 2)

Vena Linfocitos T y B

Zona marginal

Vaina periarteriolar

Arteria

Figura 2-6. Estructura del brazo.

Tonsilas Las tonsilas son tejido linfoide que se encuentra en forma bilateral en la cavidad orofaríngea, y por tanto pueden captar Ag que penetre al organismo ingerido o inhalado. Por ejemplo en los rumiantes se encuentran de cuatro a seis pares de tonsilas, a saber: palatina, lingual, faríngea y tubal, en el bovino; y además paraepiglótica y tonsilas del paladar blando en el ovino. En las tonsilas se encuentran los tipos de linfocitos y células accesorias necesarias para iniciar una respuesta inmunitaria.

Placas de Peyer En este caso se hace referencia a las placas de Peyer del yeyuno que funcionan como OLS. Estas estructuras resultan muy interesantes porque se encuentran en el centro de lo que puede considerarse un sistema inmunitario mucosal. Lo que esto quiere decir es que se ha podido demostrar que Ag que se administra por vía oral, y alcanza a las placas de Peyer, puede estimular la producción de un tipo particular de Ac, denominado IgA secretora (IgAS). La explicación de este fenómeno es la siguiente: El Ag que penetra al organismo por vía oral y llega intacto al intestino delgado es captado por las denominadas células M; éstas pueden ser consideradas como una especie de “puerta de entrada” a las placas de Peyer (figura 2-7). Una vez que el Ag atraviesa el

epitelio intestinal (vía las células M), se encuentra con el tejido linfoide que se denomina placas de Peyer; una parte importante de los linfocitos B que aquí residen se especializan en la producción de IgA. Esta IgA, y los linfocitos que la producen, pueden abandonar las placas de Peyer, y a través de la circulación sanguínea, alcanzar otros epitelios secretores; en estos sitios distantes del intestino, los linfocitos B continúan produciendo IgA, la cual atraviesa el epitelio correspondiente con ayuda de un receptor denominado pieza secretora. Una vez que la IgA se encuentra en las secreciones, se la denomina IgA secretora. Esta peculiaridad del sistema inmunitario ha abierto las puertas a posibles desarrollos tecnológicos en dos sentidos importantes para la medicina preventiva. Por una parte, es posible concebir inmunógenos (vacunas) que aplicados por vía oral induzcan protección, por ejemplo, en el tracto respiratorio; y también es posible desarrollar métodos diagnósticos contra, por ejemplo, infecciones intestinales utilizando como muestra de estudio la saliva. En ambos casos se da por sentado que la aplicación por vía oral, o el uso de saliva, puede ser menos problemático que la inyección o la obtención de suero sanguíneo.

CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO Aunque en el contexto de una respuesta inmunitaria pueden participar o verse involucradas diferentes

Órganos y células asociados a la respuesta inmune • 17

Célula M

Linfocito T

Macrófago

Célula epitelial

Linfocitos B

Célula dendrítica

Figura 2-7. Placas de Peyer.

tipos de células, en este apartado se hará referencia solo a los linfocitos y a las células dendríticas.

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Linfocitos Los linfocitos son células que después del nacimiento se producen en la medula ósea de los huesos largos y concluyen su diferenciación en alguno de los órganos linfoides primarios descritos antes para convertirse en linfocitos T o linfocitos B (figura 2-8). Si se observa un frotis sanguíneo teñido con alguna tinción convencional como hematoxilinaeosina, o Gimsa, se podrá con claridad distinguir a los linfocitos; lo que no se puede saber es si se trata de linfocitos B o linfocitos T, ya que a nivel morfológico son idénticos. Dado que un buen número de procedimientos diagnósticos o experimentales requieren la distinción entre diferentes tipos de linfocitos, se ha recurrido a la identificación, mediante Acs marcados (por lo general con colorantes fluoroscentes), de moléculas de superficie que permiten diferenciar los dos grandes grupos de linfocitos, y sus correspondientes subpoblaciones; los detalles de estos sistemas de identificación se presentan en los siguientes apartados.

Linfocitos T Se puede empezar por dividir a los linfocitos T en dos grandes grupos en base a la expresión de dos

moléculas de superficie de la familia CD (del inglés cluster of differentiation), CD4 y CD8. En este esquema se tienen linfocitos que expresan CD4, pero no CD8 y se designan CD4+; y linfocitos que expresan CD8, pero no CD4, y se designan CD8+. Dentro de los linfocitos T CD4+ se encuentran cuatro subpoblaciones: Th1, Th2, Th17, Treg (las últimas dos se han descrito en el ratón y en el hombre). La primera función que se describió para estas células fue la de cooperación (del inglés helper) en la producción de Ac, y de ahí se introdujo la designación Th; más adelante se demostró la existencia de dos subpoblaciones, Th1 y Th2, que se distinguieron por el tipo de citocinas que producían y la respuesta inmunitaria que inducían. Los linfocitos Th1 producen IFNγ, IFNα, linfotoxina e IL-10 y se asocian con la inmunidad celular contra bacterias, levaduras y protozoarios facultativos intracelulares. Por su parte los linfocitos Th2 producen IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, IL-21 y IL-31 y se asocian con inmunidad humoral y reacciones alérgicas. De modo reciente se han descrito dos subpoblaciones más dentro de los linfocitos T CD4+; Th17 que producen IL-17, IL-21 e IL-22 que se les ha asociado a inmunidad contra bacterias extracelulares y reacciones autoinmunes; y Treg que producen factor-transformador-del-crecimiento β (TGF β), IL-10 e IL-35 y que se asocian con tolerancia a Ags propios y supresión de la respuesta inmunitaria.

18 • Inmunología veterinaria

Los linfocitos T CD8+ son linfocitos citotóxicos; es decir, son linfocitos que pueden destruir células del huésped que han sido infectadas por virus, bacterias o protozoarios. También pueden destruir células cancerosas. Otra forma de dividir a los linfocitos T es en función al tipo de receptor de antígeno que expresen; las células que expresan las moléculas CD4 y/o CD8 expresan el tipo de receptor αβ; mientras que hay linfocitos T que no expresan las moléculas CD, y expresan el receptor γδ. El funcionamiento de estos dos tipos de linfocitos (αβ, y γδ) es diferente; podría considerarse que los linfocitos T αβ son parte de la respuesta inmune adaptativa convencional, mientras que los linfocitos γδ parecen ubicarse en un terreno intermedio entre la respuesta innata y la adaptativa.

Linfocitos B El marcador universal que se utiliza para distinguir a los linfocitos B es la presencia de Igs en su membrana; igual que en el caso de los linfocitos T, el procedimiento empleado es el uso de Acs unidos a un colorante fluorescente que reconocen a la Ig de superficie. Dependiendo del estadio en el que se encuentre el linfocito B será la clase o isotipo de Ig que se encuentre en su membrana celular; si se trata de un linfocito virgen, es decir, que nunca ha sido estimulado por Ag, se encontrará IgD e IgM (monomérica, no pentamérica como la que se encuentra en el suero); si la Ig es de la clase IgG, o IgA, o IgE se tratará de una célula de memoria. Es importante recordar que como consecuencia de la activación antigénica la progenie de los linfocitos B está formada por dos tipos de células; por una parte, las denominadas células plasmáticas que son células terminales, de vida relativamente corta, que no expresan Ig en su membrana y cuya única función es producir y secretar Ac; y por otro lado, las células de memoria que se mantienen en el organismo para responder en forma acelerada ante sucesivos contactos con el mismo Ag. El proceso de transformación de linfocito B virgen a linfocito B de memoria produce cambios en la síntesis y secreción de Ac que se

(Capítulo 2)

reflejan en el tipo de Ig que se observa en la membrana de estos dos tipos de células.

Células dendríticas Estas células se han denominado así porque su citoplasma presenta prolongaciones o ramificaciones (dendrum es árbol en griego); en los últimos años el conocimiento sobre las células dendríticas (CD) ha crecido de modo sustancial, así como su relevancia en los mecanismos de inmunidad. Son las células que mejor ilustran las vías que comunican a la inmunidad innata con la inmunidad adaptativa. Las CD se originan de precursores en la médula ósea; una corriente de pensamiento ubica a los monocitos circulantes como precursores de los macrófagos y de las CD; en un estado inmaduro, las CD se ubican en la piel (células de Langerhans) y en las mucosas; a este nivel su principal función es capturar Ag ambiental o de agentes infecciosos; en éste último caso se valen de los ya descritos receptores-que-reconocen-patrones (receptores tipo Toll, lectinas). Una vez que han captado Ag, las CD inician un proceso de maduración y migración que las conduce vía los linfáticos aferentes a los órganos linfoides secundarios, en particular, a las zonas ricas en linfocitos T. Durante este proceso de maduración y migración, las CD convierten a los Ag proteícos en pequeños péptidos de unos cuantos aminoácidos que, acoplados a las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, son presentados a linfocitos T, de preferencia T CD4+, para iniciar una respuesta inmune adaptativa; de este funcionamiento de las CD se desprende su acepción como células presentadoras de Ag. Las CD de ninguna manera son una población celular homogénea; se han descrito diferentes subpoblaciones que expresan diferentes marcadores de superficie, producen diferentes tipos de citocinas, e inducen diferentes tipos de respuestas como las mediadas por linfocitos Th1, Th2 y Treg. Se agradece la colaboración de LDCG Héctor Miranda Martinelli y pDCV Cristina Landazuri Trejo quienes participaron en la ilustración de este capítulo.

Órganos y células asociados a la respuesta inmune • 19

BIBLIOGRAFÍA

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3 Respuesta inmune innata Francisco Basurto Alcántara, Laura Cobos Marín

La diferencia principal entre la respuesta innata y la adquirida está dada por la forma en que se reconocen y eliminan los agentes extraños; sin embargo como se mencionó antes, ambas se complementan. Puede decirse que la repuesta innata activa y dirige a la respuesta inmune adquirida, mientras que esta última refuerza a la innata. Durante muchos años se ha considerado a la respuesta inmune innata como inespecífica, no obstante, este término puede resultar confuso ya que en ambos tipos de respuesta existe una cierta especificidad. El sistema de reconocimiento de la respuesta inmune innata, por lo general consta de proteínas solubles o de membrana capaces de “ver” una gran gama de patrones moleculares (de manera principal formados por carbohidratos y lípidos) que se comparten entre distintos microorganismos y están ampliamente conservados entre ellos; estas moléculas se llaman PAMP (por sus siglas en inglés: pathogen associated molecular patterns), patrones moleculares asociados a patógenos, y tienen estructuras muy diferentes a las moléculas presentes en las células propias sanas. El sistema inmune adquirido, por el contrario, reconoce una amplísima variedad de estructuras muy particulares llamadas antígenos, que pueden ser proteínas, carbohidratos, lípidos o ácidos nucleicos, pero que no de manera necesaria son patrones característicos de microorganismos, es decir que el reconocimiento del sistema innato es más grueso y discrimina entre lo que es propio y lo que es en potencia dañino (p. ej., un microorganismo), mientras que el sistema adquirido es mucho más fino o detallado y su capacidad de discriminación entre lo que es propio o ajeno es mucho más compleja y depende en gran medida de las señales que la respuesta innata le da. Otra carac-

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INTRODUCCIÓN Es importante decir que si bien la respuesta inmune se ha dividido en: innata o inespecífica, y adquirida o específica (también llamada adaptativa), en ningún momento se les puede ver como dos mecanismos aislados e independientes; de hecho ambas se complementan y muchos de los elementos que participan en un tipo de respuesta son indispensables para que la otra pueda llevarse a cabo. Es la suma de ambas respuestas la que ha perpetuado la estancia de los vertebrados en la tierra bajo la continua presión ejercida, tanto por los microorganismos en potencia patógenos, como por las alteraciones que las células propias pueden sufrir durante su rápida multiplicación. La respuesta innata se refiere a los mecanismos de defensa más primitivos con los que nace el individuo y es la primera barrera a la que se enfrentan los organismos. Desde el punto de vista evolutivo es la más antigua y algunos de sus elementos pueden encontrarse en todos los organismos multicelulares, expresa genes que se relacionan de forma directa con los mecanismos de protección. La respuesta inmune adquirida apareció hace unos 400 millones de años, se encuentra sólo en vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos), está asociada a mecanismos de la respuesta innata y expresa productos de la recombinación de genes. Los puntos centrales de la respuesta inmune son: 1. Reconocer microorganismos, células propias anormales u otros agentes extraños. 2. Activar mecanismos que permitan un control efectivo sobre los anteriores. 21

22 • Inmunología veterinaria

terística importante de la respuesta inmune innata es que es inmediata, lo cual significa que los mecanismos que participan en este tipo de respuesta no requieren de una capacitación previa o de grandes cambios para empezar a actuar, están siempre listos y basta con que se presente un patógeno potencial para que en minutos comience su eliminación, ya sea de una forma del todo mecánica o por mecanismos químicos o celulares. Por su parte, la respuesta inmune específica depende de células que por lo general se encuentran inactivas y es necesario que reciban una serie de señales para poder comenzar a actuar y por lo gerneral requiere un mínimo de siete días para participar (si es el primer encuentro con ese antígeno). En este mismo sentido, la mayoría de los elementos de la respuesta innata se encuentran disponibles o “preformados”, por lo que se dice que esta respuesta no es inducida; en cambio, la respuesta inmune específica necesita ser inducida mediante diferentes estímulos, para que aparezcan los elementos “efectores” (anticuerpos y linfocitos) que van a participar en el control del agente agresor. Otra diferencia es que la respuesta inmune innata casi no se modifica en cada encuentro con un determinado microorganismo, es decir que no importa si es la primera o la quinta vez que se encuentra con él, su forma de actuar es igual en rapidez e intensidad, por lo que se dice que no tiene memoria, mientras que la respuesta inmune específica se modifica en forma notable una vez que se activó y estos cambios quedan registrados en el individuo dándole la característica muy particular de la memoria inmunológica, que va a permitir que encuentros subsecuentes con el mismo antígeno que inició su activación provoquen respuestas más rápidas y eficientes. Además, se puede decir que la respuesta inmune innata es poco modificable, por lo regular se nace con una serie de características genéticas que le dan al individuo cierta susceptibilidad o resistencia a enfermedades y que estos elementos, si bien pueden alterarse bajo ciertos factores ambientales, hormonales y nutricionales, difícilmente se les puede manipular en forma muy notoria; en cambio, la respuesta inmune específica puede manipularse con mayor facilidad (p. ej., mediante el uso de vacunas) y ciertos elementos de la respuesta inmune específica, como los anticuerpos, pueden transferirse de un individuo a otro, para aumentar su protección contra un antígeno en particular. En general la respuesta inmune innata no es transferible (cuadro 3-1).

(Capítulo 3)

Cuadro 3-1. Diferencias entre la respuesta innata y la adquirida • Inmunidad innata – Es de acción inmediata – No es inducida – Es inespecífica – No tiene memoria – No es transferible

• Inmunidad específica – Tarda algunos días en manifestarse – Es inducida – Es específica – Tiene memoria – Es transferible

ALGUNOS FACTORES DETERMINANTES EN LA RESPUESTA INMUNE INNATA Diversos factores intervienen en forma directa en la calidad de la respuesta inmune innata, tales como: la especie, raza, edad, sexo, así como la nutrición o el estado de salud del animal; así se sabe que hay especies más o menos susceptibles de padecer ciertas enfermedades. Algunos microorganismos pueden causar lesiones muy graves durante el estado fetal y ocasionar trastornos durante toda la vida, como la toxoplasmosis. Otro factor que debe tomarse en cuenta es el hormonal, los corticosteroides son un ejemplo típico de hormonas inmunosupresoras, los individuos sometidos a estrés tienden a enfermarse con mucha facilidad; por último se sabe que los individuos con diabetes tienden a desarrollar un mayor número de infecciones que los individuos sanos. Dentro de los factores nutricionales se pueden destacar a los ácidos grasos como el omega 3 y 6 que juegan un papel importante en el mantenimiento de la inmunidad innata ya que regulan la síntesis de los derivados del ácido araquidónico (sustancias mediadoras de la inflamación) y que dependiendo de la ruta metabólica que tomen será la intensidad de la reacción inflamatoria. Por su parte la vitamina A es responsable de la integridad de los epitelios del tracto respiratorio e intestinal, participa en la elaboración de queratina en la piel y es un factor fundamental en la resistencia a las infecciones por hongos. La vitamina D además del metabolismo del calcio, influye en la activación de los linfocitos y favorece la síntesis de anticuerpos secretorios; la vitamina C favorece la acción fagocítica de los neutrófilos, protege a los leucocitos de los efectos tóxicos del O2, que se libera en los procesos inflamatorios; la vitamina E, a dosis elevadas, inhibe la respuesta leucocitaria a la infección y disminuye la respuesta de anticuerpos durante la vacunación, mientras que el selenio, interviene en la proliferación de los neutrófilos y en la diferenciación de los linfocitos.

Respuesta inmune innata • 23

BARRERAS FÍSICAS, BIOLÓGICAS Y QUÍMICAS RELACIONADAS CON LA RESPUESTA INMUNE INNATA Los individuos se encuentran continuamente expuestos a una gran variedad de microorganismos infecciosos, sin embargo gracias a los mecanismos de la respuesta inmune innata más de 90% de éstos son controlados y sólo aquellos microorganismos capaces de traspasar y evadir las barreras de resistencia podrán iniciar un proceso infeccioso. Para su estudio se les puede dividir a los mecanismos de la respuesta innata en barreras: físicas, biológicas, moleculares y celulares, a continuación se describen los tres primeros, el cuarto mecanismo se describe en otro capítulo (cuadro 3-2).

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BARRERAS FÍSICAS Y FISIOLÓGICAS La piel representa un primer mecanismo, muy eficiente, para el control de infecciones, debido a las siguientes características: posee una permeabilidad selectiva, es decir que sólo ciertas sustancias pueden pasar a través de ella, presenta varias capas de células que continuamente se descaman, además, la epidermis que es la capa más externa, está formada por queratina que le confiere una estructura de muy difícil de penetrar por la mayoría de los microorganismos, a menos que exista una lesión, picadura o mordedura que rompa su integridad. Por lo regular está recubierta por pelo, plumas o lana que dificultan la llegada de microorganismos. Además contiene un gran número de glándulas sebáceas que próducen ácidos grasos (como el caprílico, el araquidónico o la lanolina) que evitan el crecimiento de hongos y bacterias, tienen pH ácido y un grado muy bajo de humedad. Algunas especies secretan sudor, que además de su acción mecánica de barrido, posee altas concentraciones de NaCl, que sólo son resistidas por algunas bacterias. Las mucosas representan otra barrera que impide en forma muy efectiva la colonización de microCuadro 3-2. Mecanismos de la respuesta inmune innata Piel, mucosas, inflamación* Microflora normal Citocinas, quimiocinas, pépticos antimicrobianos, lisozima, complemeto*, proteínas fijadoras de hierro Celulares Fagocitosis* y citotoxicidad por NK* * Estos temas se revisan en capítulos posteriores. Físicos y fisiológicos Biológicos Moleculares

organismos, su principal componente: el moco, (una glucoproteína) es una secreción pegajosa que literalmente atrapa a los posibles microorganismos evitando que alcancen las superficies epiteliales; en algunos casos las mucosas se encuentran recubiertas por cilios como en el tracto respiratorio, éstos arrastran a los microorganismos y los expulsan al exterior. Los cambios de pH que existen en ciertas mucosas, como por ejemplo en el tracto digestivo, también representan una forma de control para el desarrollo de microorganismos, otras producen secreciones que pueden disminuir los efectos nocivos de los agentes infecciosos, como la bilis, el jugo gástrico y las enzimas pancreáticas. Algunos mecanismos como la tos, el estornudo, la diarrea, el vómito y la propia micción son utilizados por los individuos para arrastrar y desechar agentes infecciosos o sus toxinas. Si estas barreras logran ser traspasadas entrarán en acción una serie de moléculas y células distribuidas en la circulación sanguínea y tejidos, cuya función es destruir al microorganismo agresor en una forma rápida, evitando que éste pueda diseminarse y establecerse en el individuo.Algunos de estos mecanismos, además de actuar en forma directa sobre los agresores, desencadenan una serie de señales que permiten iniciar un proceso inflamatorio, con el cual se reclutan nuevas células y se activan nuevas moléculas hasta lograr controlar la infección; si esto no se logra, la respuesta inmune específica se activa.

Inflamación La inflamación es un proceso que tiene varias utilidades en el organismo, puede eliminar células dañadas por traumatismos, atrapar cuerpos extraños, contribuir a la cicatrización, evitar que se difunda un veneno, encapsular o expulsar parásitos. Desde el punto de vista inmunológico es una excelente herramienta para facilitar la fagocitosis de agentes infecciosos, llevada a cabo por células especializadas llamadas fagocíticas polimorfonucleares y macrófagos; así como para permitir el inicio de una respuesta inmune específica. El proceso inflamatorio puede iniciarse por la producción de varias citocinas proinflamatorias. Debido a su importancia, la inflamación se describirá en un capítulo aparte.

BARRERAS BIOLÓGICAS La flora microbiana del intestino, la boca o la vagina, representa una barrera a los gérmenes, debido a

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que los microorganismos no patógenos compiten por espacio y nutrientes con los posibles microorganismos invasores. Si la flora normal se destruye por antibióticos u otras sustancias, la flora patógena puede en forma fácil establecerse (figura 3-1).

BARRERAS QUÍMICAS Citocinas y quimiocinas Las células dendríticas y los macrófagos son dos tipos celulares que participan en la respuesta inmune innata y una de sus funciones es la producción de citocinas y quimiocinas, que son moléculas clave en la regulación de los procesos inmunológicos. La producción de estas moléculas en las fases iniciales de la respuesta inmune representa un mecanismo importante mediante el cual la respuesta inmune innata es capaz de modular a la respuesta inmune específica.

Citocinas Las citocinas son moléculas de señalización, capaces de regular diversos procesos de la respuesta inmune. Debido a su importancia, estas moléculas se describen a detalle en otro capítulo; sin embargo; algunas de las citocinas producidas durante la respuesta inmune innata se mencionan a continuación. Citocinas antivirales Un grupo importante de citocinas es el de los llamados interferones, éstos se descubrieron en el decenio 1950-1959 por Isaacs y Linderman al estudiar los procesos de infecciones virales, donde controlaban la diseminación de los virus. En la actualidad se clasifican en dos grupos: los interferones tipo I y los interferones tipo II, en este último se encuentra el interferón γ (IFNγ) que es producido por los linfocitos y células NK, y su principal efecto biológico es como inmunorregulador en la respuesta inmune específica, por lo que no se describirá en este capítulo. Los interferones tipo 1, representan una familia de moléculas que se han conservado con el paso de la evolución y que se presentan en peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos; dentro de éstas se han descrito a: IFNβ, IFNα, IFNω, IFNκ e IFNτ. El IFNβ se descubrió en los cultivos de fibroblastos; sin embargo, ahora se sabe que es producido por células nucleadas, excepto por células hematopoyéticas. Su actividad principal es la antiviral y es la primera

(Capítulo 3)

barrera de defensa en las infecciones virales. El IFNα es producido por los leucocitos. Sus efectos comprobados son antiviral y antitumoral. Tiene efecto sinérgico con el TNFα para inducir apoptosis. El IFNω es producido por células hematopoyéticas y su principal acción es antiviral; el IFNκ es producido por los queratinocitos y su acción es antiviral; el IFNτ es producido por los trofoblastos bovinos, carece de propiedades antivirales y su participación se relaciona más con las condiciones inmunológicas de la gestación, donde produce inmunosupresión local en el útero para evitar el rechazo inmunitario del producto. La acción antiviral de los interferones tiene tres mecanismos: 1. Inhibición de la síntesis de proteínas virales. 2. Corte de RNA viral de doble cadena (dsRNA). 3. Inhibición de la transcripción del RNA mensajero viral. Como se mencionó antes los interferones pueden ser producidos por diferentes células, como macrófagos, fibroblastos, células NK y células dendríticas, así como por casi cualquier célula infectada por un virus. Una vez producidos, los interferones son secretados y actúan sobre las células vecinas, en las que se induce la síntesis de proteínas antivirales, los dos mecanismos antivirales mejor caracterizados son los siguientes: Proteína cinasa R (PKR): Ésta es una proteína que se sintetiza y permanece inactiva hasta que la célula es infectada por un virus que presente RNA de doble cadena (dsRNA, por sus siglas en inglés). La PKR presenta dos dominios: uno posee actividad catalítica y se encuentra oculto cuando la proteína está inactiva, el otro dominio sirve para unir moléculas de dsRNA. Cuando un dsRNA se une a la PKR ésta sufre un cambio conformacional que le permite exponer su dominio catalítico; por lo regular una molécula de dsRNA se une a dos PKR, que al quedar cercanas se transfosforilan mutuamente. Una vez activa la PKR tiene diversas funciones, las más importantes son: interrumpir la síntesis proteica al fosforilar a la subunidad α del factor de iniciación de la traducción llamado eIF2, y así evitar que el RNA de transferencia (RNAt) se una a los ribosomas; la otra es activar un mecanismo dentro de la célula que es conocido como apoptosis. La apoptosis es la “muerte celular programada”, este es un mecanismo que sirve para

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Tracto urogenital: Moco Bacterias comensales pH Micción

Piel: Descamación Acídos grasos Bacterias comensales pH

Mucosa Ocular: Lágrimas: lisozima, Péptidos antimicrobianos Moco

Figura 3-1. Barreras físicas y fisiológicas del organismo.

Tacto gastrointestinal: Saliva: lisozima, péptidos antimicrobianos Moco Peristaltismo Camios de pH Bacterias comensales Diarrea y vómito

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Tracto respiratorio: Moco Cilios de la tráquea Tos y estornudo

Respuesta inmune innata • 25

26 • Inmunología veterinaria

eliminar células que han sufrido alguna alteración (en este caso la infección viral), en el cual la célula afectada sintetiza enzimas cuya función es degradar al propio DNA celular, en un proceso de autodestrucción celular. 2´, 5´oligo adenilato sintetasa: Este es un sistema enzimático que cataliza la síntesis de moléculas formadas por pequeñas cadenas de adenosina (oligómeros de adenosina) unidas por enlaces poco comunes con conformación 2´-5´. Estas moléculas se unen a la endoribonucleasa L (RNaseL, por su siglas en inglés), e inducen su activación al formar dímeros, una vez activa la RNaseL degrada al RNA mensajero RNAm y por ende interrumpe la síntesis proteica (figura 3-2). Otras proteínas antivirales inducidas por el interferón son: las proteínas Mx, que se encuentran en todos los vertebrados; éstas tienen actividad de GTPasas y se cree que interfieren con la replicación viral, al inhibir a las polimerasas virales. La adenosindeaminasa (ADAR), que es una enzima que actúa contra el dsRNA sustituye adenosinas con inosinas, provocando un efecto mutagénico en el virus. Además, los interferones aumentan la expresión de unas moléculas llamadas moléculas de histocompatibilidad tipo I (MHCI, por sus siglas en inglés) en las células infectadas; éstas son indispensables para que las células de la respuesta inmune específica (linfocitos T8) puedan reconocerlas y eliminarlas, este es otro ejemplo de cómo los mecanismos de la respuesta inmune innata pueden mejorar la respuesta específica. Además de la acción antiviral de los IFN, se han descrito otras propiedades entre las que se tienen: 1.Regulan el crecimiento celular ( controlando el crecimiento de los tumores) 2.Promueven la activación y motilidad de macrófagos y células NK 3.Participan en la inmunosupresión de hembras en los primeros estadios de la gestación (vacas y ovejas) 4.Regulan la respuesta inmune específica, mediante la producción de citocinas, la activación de los linfocitos T, la acción sinérgica con otras citocinas como la IL-6 y el TNFα. 5.En la actualidad se considera que también participan en el control de algunas infecciones, causadas por bacterias y protozoarios intracelulares. Citocinas reguladoras de la respuesta innata Durante la respuesta inmune innata algunas células como macrófagos y células dendríticas producen

(Capítulo 3)

citocinas que actúan a diferentes niveles y que en conjunto generan un entorno que facilita la eliminación de los agentes dañinos, por ejemplo favoreciendo el proceso inflamatorio que es clave en el desarrollo de la respuesta inmune. Estas citocinas pueden actuar en diferentes niveles: desde el sistema nervioso central, en hipotálamo induciendo fiebre y sueño, o en el hígado induciendo la síntesis de proteínas medidoras de la inflamación, llamadas proteínas de fase aguda (PFA), o en el endotelio vascular induciendo la expresión de moléculas que favorecen la adhesión de leucocitos. Tales efectos dependen en gran medida de los niveles de secreción de las citocinas; en ocasiones si éstas se liberan en exceso pueden causar daño, como en el caso del choque séptico. En general hay tres citocinas que tienen efectos sinérgico y en conjunto se les considera como citocinas proinflamatorias, éstas son: la IL1α la IL6 y el TNFα (factor de necrosis tumoral), este último además tiene un efecto antitumoral. Citocinas que modulan a la respuesta inmune específica Algunas de las citocinas que se producen por células de la respuesta inmune innata pueden actuar sobre las células del sistema adquirido, para activar células particulares y con ello dirigir la respuesta que sea más efectiva para eliminar al agente agresor; como ejemplos puede mencionarse al IFNγ, que puede ser producido células NK, NKT y linfocitos Tγδ y que juega un papel muy importante en la modulación de la respuesta inmune específica estimulando a los linfocitos T, para responder en forma efectiva contra parásitos intracelulares. La IL12, que es producida por células dendríticas y macrófagos; su función es activar a las células NK aumentando su poder citotóxico y favoreciendo la producción de IFNγ, también estimula a los linfocitos T para el control de infecciones con parásitos intracelulares. Otras citocinas como la IL4 pueden ser producidas por células NKT o células cebadas, durante la respuesta innata y estimular a los linfocitos T y B para favorecer la formación de anticuerpos. Quimiocinas Las quimiocinas son una gran familia de citocinas con una estructura homóloga que se producen por diversas células en los órganos linfoides y en la piel. Estas moléculas estimulan el movimiento de los leucocitos desde la sangre hacia los tejidos en un

Respuesta inmune innata • 27

Virus Infección

Síntesis a y excreción de INF

Células vecinas

Infección En el interior de la célula: Proteinas antivirales (INACTIVAS) *PKR *2’5’ OAS

Infección

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Activa genes para la síntesis de PKR 2’5’ OAS

dsRNA: activa a PKR, 2’5’ OAS

PKR: activa caspasas para inducir apoptosis PKR y 2’5’ OAS: Inhiben síntesis proteica

Figura 3-2. Mecanismo de acción de los interferones tipo I.

28 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 3)

fenómeno conocido quimiotaxis, participando así en el proceso infamatorio. Además regulan la angiogénesis, la cicatrización, el desarrollo, diferenciación y maduración de los linfocitos T cooperadores, organogénesis de tejido linfoide y metástasis de tumores. Originalmente a estas moléculas se les asignaron nombres como IL8, IP10, RANTES o MIP, en la actualidad se les clasifica en dos familias denominadas: CXC y CC; la primera incluye a moléculas quimiotácticas para neutrófilos y linfocitos T, mientras que la segunda participa en la atracción de varios tipos de leucocitos. ¿Qué determina que una célula produzca determinada citocina o quimiocina? Como se mencionó en la introducción, los microorganismos presentan moléculas particulares conocidas como PAMP. Los PAMP tienen ciertas características que los hacen blancos ideales para la respuesta innata: son moléculas exclusivas de los microorganismos, varían muy poco entre microorganismos de un determinado tipo y son esenciales para su metabolismo. Estas moléculas pueden ser reconocidas por receptores estratégicamente presentes en las células

que primero entran en contacto con los microorganismos, como las células del sistema inmune innato y algunas células epiteliales. Estos receptores reciben el nombre de PRR (por sus siglas en inglés pattern recognition receptors o receptores reconocedores de patrones), dentro de éstos hay un grupo de proteínas transmembranales que se han conservado a lo largo de la evolución en insectos y mamíferos que se llaman TLR (por sus siglas en inglés Toll-like receptors o receptores semejantes a Toll). En mamíferos se han descrito diferentes TLR (TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR9 y TLR10) y cada uno de ellos reconoce distintas moléculas en bacterias, virus, hongos o protozoarios; se postula que los macrófagos y las células dendríticas distinguen el tipo de microorganismo al que se están enfrentando, dependiendo del TLR que se esté estimulando. La importancia de estos receptores es que cada uno puede estimular señales diferentes y con ello determinar qué tipo de citocina o quimiocina va a producir la célula que esté reconociendo al microorganismo. Este tipo de receptores son un claro ejemplo de cómo las células de la respuesta inmune innata podrían modular a la res-

Activación del complemento Bacterias

Bacterias Fagocitosis

- Opsonización - Quimiotaxis - Inflamación

Fagocitosis

Macrófago activado

Quimiocinas

IL-1, TNF-α, IL-6

Complemento

Inflamación Monocito Neutrófilo

Vaso sanguíneo

Figura 3-3. Cascada de eventos que pone en marcha la inmunidad innata ante la llegada de un agente extraño. Como resultado de la activación del complemento, se liberan moléculas que atraen a células fagocíticas y favorecen la inflamación. Las células fagocíticas producen quimiocinas y citocinas proinflamatorias (IL-1α la IL-6 y el TNFα), para reclutar más células y aumentar el proceso inflamatorio. Al final de este proceso podrá iniciarse la respuesta específica con las señales de la respuesta inmune innata.

Respuesta inmune innata • 29

puesta inmune específica para que monte la respuesta apropiada según el tipo de infección que se esté presentando. En veterinaria se han caracterizado TLR en aves (chTLR2 y 4), bovinos (BoTLR2 y 4), cerdos (sTLR2 y 9), caballos (TLR4 y 2) perros (TLR2, 4, y 9) y gatos (TLR1, 2, 4, 5, 7, 8, y 9). Además de las citocinas, existe gran número de moléculas que se encargan de controlar los procesos infecciosos en forma directa, rápida y muy efectiva, dentro de éstos pueden destacarse los siguientes.

Péptidos antimicrobianos También llamados AMP por sus siglas en inglés antimicrobial peptides son considerados como los antibióticos naturales y representan la estrategia más antigua del sistema inmune innato tanto de plantas como de invertebrados y vertebrados; éstos se encuentran en secreciones y pueden ser producidos por diversos tipos celulares. Los AMP son polipéptidos de alrededor de 100 aminoácidos, que además de su efecto antimicrobiano de amplio espectro (pueden actuar contra bacterias, levaduras, hongos y algunos virus envueltos) juegan un importante papel en

los procesos inflamatorios, la liberación de citocinas y la inducción de la respuesta inmune. Se han descrito más de 700 AMP, la mayoría son péptidos catiónicos (que tienen carga positiva), lo que se debe a que presentan en su estructura una gran cantidad de argininas y lisinas. La carga positiva les permite unirse con fuerza a los componentes aniónicos (con carga negativa) de la membrana lipídica de los microorganismos, causándoles un daño en su estructura ya sea mediante la formación de poros o la destrucción de la membrana celular. Dentro de los AMP descritos podemos destacar a: las defensinas que su vez se subclasifican en α defensinas (presentes en gránulos azurófilos de neutrófilos humanos, conejos y ratas) y las β defensinas (que se localizan en células epiteliales y mucosas de humanos, cerdos, cabras, ratones, ratas, aves y bovinos); las protegrinas (descritas en cerdos), la seminalplasmina, BMAP, SMAP y PMAP (reportados en vacas, ovejas y cerdos) el CAP18 (en conejos), las catelicidinas (en humanos), la indolicidina (en vacas) el BAC7 (en vacas, ovejas y cabras) la profenina (en cerdos) y la apidacina y abecina (en abejas).

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Cuadro 3-3. Mecanismos moleculares de la respuesta inmune innata Nombre Citocinas • IL1, IL6, TNFα

Producción / localización

• Interferones Tipo I

Células infectadas por virus Fibroblastos, macrófagos

Quimiocinas • CXC (IL8, IP10)* • CC (rantes, MIP, eotaxina)* Péptidos antimicrobianos • Defensinas • Protegrinas • Otras

Lisozima

Células endoteliales, linfocitos T y macrófagos

Mecanismo de acción • Señales de activación celular en células de: - SNC - Hepáticas - Leucocitos • Inducen síntesis de proteínas antivirales - PKR - 2’ 5’ oligo adelinato sintetasa • Aumentan la expresión de MHCI • Activan células NK

• • • •

Favorecen la fagocitosis Inducen fiebre y sueño Inducen la síntesis de PFA Dan señales de activación a linfocitos o monocitos • Inducen un estado “antiviral” • Favorecen la eliminación de células infectadas con virus

Distintas células: leucocitos, • Quimiotaxis a neutrófilos y linfocitos T • Favorecen la fagocitosis células endoteliales, fibro• Quimiotaxis a distintas células (NK, basófilos, blastos eosinófilos, células dendríticas) Células endoteliales y fagocíticas Secreciones

• • • •

Unión a superficies microbianas Quimiotaxis Inducen inflamación Inducción de la producción de citocinas

Fluidos corporales (excepto sudor, orina y LCR)

• Muramidasa

Proteínas fijadoras de hierro • Transferrina Neutrófilos y macrófagos • Captación de hierro • Ferritina Suero, plasma y leche • Lactoferrina Complemento Hígado • Unión a superficies de microorganismos Plasma, secreciones y tejidos • Opsonización • Quimiotáxis • Inducen inflamación * Nomenclatura en desuso.

Efecto

• Daña la estructura de bacterias, levaduras, hongos, helmintos y virus envueltos • Favorecen la inflamación y la fagocitosis • Bactericida (en bacterias Grampositivas y hongos) • Bacteriostático (amplio espectro)

• Daña la estructura de bacterias, levaduras, hongos, helmintos y virus envueltos. • Favorece la inflamación y la fagocitosis

30 • Inmunología veterinaria

Lisozima La lisozima es una enzima que actúa sobre bacterias Grampositivas y hongos, que se encuentra presente en los fluidos corporales (excepto sudor, líquido cefalorraquídeo y orina) y en los lisosomas de las células fagocíticas. Es una muramidasa, es decir que actúa sobre la mureína que forma a la pared celular de las bacterias. La pared celular de las bacterias está formada por una estructura rígida llamada peptidoglicano o mureína que consta de varias cadenas de dos carbohidratos: la N-acetilglucosamina y el ácido N-acetil murámico entrelazadas con un pequeño péptido. En las bacterias Gram positivas la pared celular está formada en 90% por esta estructura, mientras que en las bacterias Gramnegativas el peptidoglicano representa sólo 10%, estas bacterias presentan una gruesa capa adicional (membrana externa) de lipopolisacárido (LPS), que las protege de la acción de la lisozima.

Proteínas fijadoras de hierro Otras moléculas que participan en el control de infecciones son la transferrina (presente en el

(Capítulo 3)

suero), la lactoferrina (en la leche y en los leucocitos) y la ferritina (en neutrófilos y macrófagos), estas moléculas tienen la propiedad de capturar fierro, ejerciendo un efecto bacteriostático, ya que evitan que las bacterias utilicen este componente esencial para su crecimiento.

Complemento El complemento está formado por un conjunto de alrededor de 30 proteínas, sintetizadas de modo principal en hígado y macrófagos, que pueden estar en el plasma y otras secreciones y tejidos; algunas proteínas del complemento que actúan como reguladoras se encuentran en forma de receptores celulares. La función principal de las proteínas del complemento es la eliminación de distintos patógenos, ya sea mediante la lisis celular o favoreciendo la inflamación y la fagocitosis. Debido a la importancia del complemento y la fagocitosis, éstas se describirán en un capitulo aparte. Los mecanismos moleculares o químicos descritos en este capítulo se resumen en cuadro 3-3 y en la figura 3-3.

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4 Complemento Fernando Díaz Otero

comienza a caracterizar algunos de sus componentes recurriendo a métodos de diálisis. Por motivos sólo cronológicos, los componentes iban recibiendo denominaciones a base de números tras la letra “C’” conforme se iban descubriendo. Por esta razón, su orden de actuación no guarda en general relación con su nomenclatura. En inmunología, el sistema del complemento, es uno de los componentes fundamentales de la respuesta inmunitaria en la defensa, ante un agente hostil. Consta de un conjunto de moléculas plasmáticas implicadas en una ordenación bioquímica coordinada, cuya función es de potenciar la respuesta inflamatoria, facilitar la fagocitosis y dirigir la lisis de células incluyendo la apoptosis. La activación de la cascada del complemento (C’) facilita la remoción de antígenos extraños del cuerpo, y aumenta la actividad de la respuesta humoral del sistema inmune. Se encuentra en forma inactiva en el plasma de todos los vertebrados y constituyen 15% de la fracción de inmunoglobulina del suero (cuadro 4-1). Al inicio se describieron los componentes C1 y C2, identificados en suero de cobayo, cuando el suero era dializado frente a agua destilada, se obtenía un precipitado y sobrenadante termolábiles, designando a la fracción insoluble, C1 y a la fracción soluble como C2. Por otro lado utilizando veneno de cobra en suero fresco de cobayo, le hacia perder la actividad, demostrando por este medio una fracción termoestable. Se define el C’ como un sistema funcional del suero, que interaccionan entre sí de modo regulado, formando una cascada enzimática, permitiendo una amplificación de la respuesta humoral. La activación y fijación del C’ a microorganismos

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INTRODUCCIÓN Las proteínas del complemento son moléculas de bajo peso molecular que se producen en diferentes tejidos y tipos celulares tanto de vertebrados como invertebrados, teniendo actividad microbicida contra bacterias, parásitos, hongos y virus, puesto que se adhieren a la membrana de éstos o pueden interaccionar con los componentes intracelulares de los microorganismos provocando la destrucción de los mismos, por lo que se les denomina como uno de los primeros mecanismos de inmunidad innata a lo largo de la evolución. Por ello la relevancia de los péptidos del complemento incluye su participación dentro del sistema inmune. Actúan en lo primordial como quimioatrayentes, estimulan la activación de ciertos tipos de células, incrementan la fagocitosis de ciertas células, inmovilización de treponemas, inmunoadherencia y reacciones de hipersensibilidad. El complemento (C’) es una sistema de activación de cascada constituido de por los menos 30 proteínas y algunos precursores.

ASPECTOS BÁSICOS DEL COMPLEMENTO En el siglo XIX Paul Ehrlich había usado el término complemento para designar la actividad del suero que podía complementar la capacidad de los anticuerpos específicos de lisar bacterias. Pero es Jules Bordet, de 1895 a 1898, quien descubre este componente, caracterizado frente a los anticuerpos por su termolabilidad. En 1907 Ferrata 31

32 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 4)

Cuadro 4-1. Pesos moleculares y concentraciones séricas de los componentes del C’ Componentes de la vía clásica C1q C1r C1s C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9

Pesos moleculares kDa 410 85 85 102 190 206 190 128 120 150 71

Concentraciones μg/mL) séricas (μ 70 34 31 25 1 200 600 85 60 55 55 60

constituye un importantísimo mecanismo efector del sistema inmune, facilitando la eliminación del antígeno y generando una respuesta inflamatoria. En la leche de origen bovino se sabe que tiene pobre actividad hemolítica y bactericida mediada por la actividad del C’. Sin embargo la actividad del C’ algunas veces se encuentra a niveles bajos al final de la lactación y en calostro. La poca actividad del C’ en la fase intermedia de la lactación, es debido a la presencia de inhibidores en la leche contra ciertos componentes del C’. Se han realizado varias técnicas para estudiar el tipo celular donde se lleva la síntesis de los componentes del C’, en particular, técnicas de cultivo celular in vitro. Varios tipos particulares en esta síntesis, los macrófagos y los monocitos, parecen ser una de las fuentes principales de esos componentes. Se ha descrito que los hepatocitos sintetizan C4, C2, C3, C9 y C1 INH, los macrófagos C1, C4 y C2, monocitos C2 y C3, células epiteliales de ileon C1, epitelio de vesícula biliar C1 y fibroblastos C1. Aunque la mayoría de los componentes del C’ se sintetizan en el hígado (excepto C1q, D y P), el C1q lo sintetizan células epiteliales y el factor D el adipocito. Existen varios receptores específicos para distintos componentes activados del complemento, y que se localizan en diferentes poblaciones de leucocitos. La cantidad de los componentes del C’ en plasma pueden ser modulados por algunas hormonas, citocinas y endotoxinas. Las consecuencias de la activación y fijación del C’, en conjunto con los mecanismos de la coagulación, la fibrinólisis y la formación de quininas desencadenan funciones biológicas importantes, constituyendo uno de los sistemas enzimáticos en cascada del plasma, las deficiencias en algunos de los componentes del C’ puede ocurrir en los orga-

nismos. Los estudios han ayudado a elucidar los eventos que ocurren durante la activación del C’. El componente más abundante y de mayor importancia es C3, con un peso molecular de 195 kDa que se encuentra en concentraciones de alrededor de 1.2 mg/mL. Dentro de las funciones biológicas descritas del C’ están: • La lisis del microorganismo o célula diana, por lo cual ciertos componentes del complemento median la polimerización en la superficie celular formando poros, destruyendo la integridad de la membrana de estas células. • La opsonización, con la consiguiente mejora de la fagocitosis y destrucción, que se lleva a cabo por la unión de las proteínas del complemento (opsoninas) a la superficie de las células diana y remoción de los antígenos extraños que se encuentran acoplados a anticuerpos o componentes del C’ por células fagocíticas, ejemplo macrófagos. • Los productos difusibles del C’ activados provocan un incremento de la quimiotaxis sobre los fagocitos y funcionan como anafilotoxinas en el control de la respuesta inflamatoria, lo que se lleva a cabo por la generación de ciertos fragmentos proteolíticos de proteínas del C’, éstos con acción sobre varias células, siendo una de ellas los mastocitos, actuando en la hipersensibilidad inmediata. Otras acciones de estos péptidos es sobre el endotelio vascular y los leucocitos inflamatorios. • La amplificación de la respuesta humoral específica, sobre todo de los linfocitos B frente al antígeno. • La eliminación de los inmunocomplejos (complejos inmunitarios), al unirse a las proteínas del complemento, da como resultado mayor solubilidad de los mismos, limitación del tamaño y su disminución dentro de la circulación En los años pasados se hablaba de dos rutas de activación del C’ (la clásica y la alternativa), pero de modo reciente se ha descubierto una tercera vía, denominada vía de las lectinas. • La ruta clásica conecta con el sistema inmune adaptativo por medio de su interacción con inmunocomplejos. • La ruta alternativa conecta con el sistema de inmunidad natural o inespecífica, interaccio-

Complemento • 33

nando en directo con la superficie del microorganismo. • La ruta de las lectinas es una especie de variante de la ruta clásica, pero que se inicia sin necesidad de anticuerpos, y por lo tanto pertenece al sistema de inmunidad natural. Las tres rutas comparten las últimas fases, consistentes en el ensamblaje, sobre la superficie del microorganismo, del denominado complejo de ataque a la membrana. Los componentes de las primeras fases de las rutas clásicas y alternativa son diferentes, pero su comparación muestra sus semejanzas estructurales y funcionales. También existen semejanzas entre las proteínas C1 de la ruta clásica y las proteínas recién descubiertas de la ruta de las lectinas. Parece ser que las moléculas implicadas en cada ruta debieron evolucionar por duplicación génica y ulterior diversificación.

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VÍA CLÁSICA DEL COMPLEMENTO La vía clásica del C’, inicia su activación por inmunocomplejos formados por ciertos tipos de inmunoglobulina G (IgG) o el tipo IgM. Esta vía se inicia con la unión de dos en el caso de la participación de IgG, o más moléculas en el caso de IgM unidas a los antígenos respectivos. No todas las clases y subclases de anticuerpos pueden activar la vía clásica, por ejemplo si el complejo está formado por IgM se activa la vía clásica, pero si los complejos contienen IgA, IgD y IgE no es activada esta vía. La modificación estérica del anticuerpo por el antígeno, es desde luego el suceso que debe preceder a la activación del C’.

rización de la Ig participante, ésta no es capaz de activar el C’. Una vez que el enlace químico poliFc:C1q es estable, se comunica el evento a las porciones C1r y C1s por medio de cambios conformacionales que activan en C1r y a C1s, actividades enzimáticas que continúan la cascada del C’. El componente C1 continuará su actividad enzimática degradando muchas moléculas de C4 hasta que es inactivado por su inhibidor. En presencia de calcio, C1q se asocia con otras subunidades del complejo C1, C1r y C1s (figura 4-1).

C3 convertasa Los componentes C2b y C4a tienen función de anafilotoxinas, favorecen la degranulación de mastocito (células cebadas), liberando así histamina, sustancia que favorece la inflamación. El C4b se une de manera enlace covalente a la membrana celular de la célula invasora o a un complejo inmune y a C2a en presencia de Mg++, formando la C3 convertasa de la vía clásica, llamada C4b2a. La C3 convertasa tiene potente acción proteolítica sobre el factor C3, fragmentándola en C3a y C3b (C3a es también anafilotoxina. La unión de C3b sobre la membrana en cuestión es un crítico elemento para el proceso de la opsonización por fagocitos (figura 4-2).

C5 convertasa El fragmento C3b se una al complejo C4b2b, formando la convertasa C5 de la vía clásica conformada por C4b2b3b (figura 4-3).

Célula Blanco

C1q Los fragmentos Fc (c se refiere a cristalizable) de los anticuerpos así unidos a sus antígenos se unen a los brazos abiertos de la molécula C1q y activan el complejo C1qrs. La unión a C1q de más de una porción Fc de la inmunoglobulina es requerida para estabilizar el enlace con C1q. Este complejo poliFc: C1qrs a su vez causa proteólisis de los componentes C4 en C4a y C4b y a C2 en C2a y C2b. A tal punto es requerida esta multitud de porciones Fc de IgG o de IgM que si los antígenos originales están muy separados entre sí impidiendo la polime-

IgG C1r C1s C1q

Figura 4-1. Activación de la vía clásica, el cual muestra la iniciación de esta vía, con la presencia de los complejos inmunes (célula-antícuerpo o antígeno-anticuerpo).

34 • Inmunología veterinaria

C4a C4

(Capítulo 4)

el poro se conocen como MAC: membrane attack complex (complejo de ataque a la membrana) (figura 4-4).

C2b C2 C2b

VÍA ALTERNATIVA

C4b C1

C2a C4b Célula blanco

Figura 4-2. Representación esquemática de la cinética de la inmunohemólisis por acción de C’, con los componentes C4 y C2.

Ésta causará escisión de C5 en componentes a y b. Igual que con los anteriores, C5a es una anafilotoxinas que degranula a los mastocitos y libera sus mediadores intracelulares y es también un factor quimiotáctico. El componente C5b se unirá a la membrana celular estabilizado por C6, en particular debido a la naturaleza hidrofóbica de C5b. C7 se inserta en la doble capa lipídica de la membrana celular unido al complejo C5bC6b estabilizando aún más la secuencia lítica en contra del invasor. Se fijarán los demás factores C8 y Poli-C9 (este último contribuyendo de 12 a 15 unidades). Cuando los componentes se han unido se forma un poro cilíndrico en la celular que permite el paso de iones y agua, causando lisis celular por razón del desbalance osmótico. Este conjunto de proteínas que forman

C3a C3a C3

C3 C3b

C3b

C3b C3b

C2a C4b

Célula Blanco

Figura 4-3. Ejemplificación de la etapa C4b2b3b dañando potencialmente a la membrana de la célula blanco.

Es la vía más primitiva, su activación fundamental no es iniciada por inmunoglobulinas, sino por polisacáridos y estructuras poliméricas similares a lipopolisacáridos bacterianos. En esta vía el componente C3 se está activando e inactivando en forma constante, en particular por moléculas de agua. Cuando C3 se liga a una superficie invasora, forma un complejo con el factor B, el cual se fragmenta por acción del factor D en presencia de magnesio (Mg++). El complejo C3bBb es muy inestable y la vía alterna no continúa sin el rol estabilizador de una proteína circulante llamada properdina. Se forma de ese modo la C3 convertasa de la vía alterna (compuesta por C3bBb), la cual actúa a nivel enzimático sobre moléculas adicionales de C3, amplificando la cascada. Incluso algo de este C3b se puede unir a la C3 convertasa y formar la C5 convertasa de la vía alterna (C3bBb3b) que activará a C6, convergiendo en los mismos pasos finales de la vía clásica (cuadro 4-2).

VÍA DE LAS LECTINAS Es una variante de la ruta clásica, aunque se activa sin la necesidad de la presencia de anticuerpos. Se lleva a cabo la activación por medio de una proteína de unión a manosa o MBP (manosa binding protein por sus siglas en inglés), que detecta residuos de este azúcar en la superficie bacteriana, y activa al complejo C1qrs. De otra manera, una segunda, la esterasa asociada a MBP actúa sobre C4. El resto de la vía es similar a la clásica. Estas vías producen una enzima con la misma especificidad: C3; y a partir de la activación de este componente siguen una secuencia terminal de activación común. El propósito de este sistema de complemento a través de sus tres vías es la destrucción de microorCuadro 4-2. Componentes, pesos moleculares y concentraciones séricas de la vía alterna Componentes Properdina Factor B Factor D

Peso molecular kDa 53 90 25

Concentración sérica μg/mL) (μ 25 225 1

Complemento • 35

Vía clásica complejo Ag: Ab C1q C1r C1s

Vía de la lectina MBL: complejo del microorganismo MASP-1 MASP-2

C4 C4a C14b C2

H2 O

MBL-MASP-1-MASP-2 C4 C4a MC4b C2 C2b MC 4b2a

C1

C2a C1ab2b

Vía alterna C3

B D

C3(H 2O)

C3(H 2O)Bb C3 Fijación de C3b al t B D

C3

C3bBb P

C3a c14b2b3b o MC4b2a3b o (C3b)N BbP C5

C3bBbP

C5a C5b

C6 C7 C5b67 C8 C9 C5b67B(9)n

Complejo de ataque de membrana

Figura 4-4. Diagrama integral de las tres vías de activación del C’ (clásica, alterna y lectinas) hasta la formación del ataque a la membrana, tomando como ejemplo a una célula blanco (virus, bacterias).

ganismos, neutralización de ciertos virus y promover la respuesta inflamatoria, que facilite el acceso de células del sistema inmune al sitio de la infección (cuadro 4-3).

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CONSECUENCIAS BIOLÓGICAS DE LA ACTIVACIÓN DEL COMPLEMENTO El C’ es un mediador clave en las respuestas humorales, permitiendo su amplificación, y supone un sistema efector esencial en la eliminación efectiva de los microorganismos. Sus efectos fisiológicos principales son: • Muerte por lisis de muchos microorganismos. • Los pequeños péptidos C3a y C5a funcionan como anafilotoxinas, desencadenando la respuesta inflamatoria. Cuadro 4-3. Componentes de la vía de lectinas MBL MASP-1 MASP-2

200 a 400 93 76

0.002 a 10 1.5 a 13 Desconocida

Abreviatura: MBL = lectina de unión a manosa; MASP = proteína sérica asociada con MBL.

• Opsonización de antígenos o de inmunocomplejos, lo que facilita la destrucción por parte de fagocitos. • Eliminación de inmunocomplejos. • Neutralización de ciertos virus.

Lisis del microorganismo Casi todos los virus envueltos sufren el ensamblaje del complejo de ataque a la membrana (MAC), lo que conduce a la lisis y desagregación de la nucleocápside (p. ej., en herpesvirus, mixovirus, paramixovirus y retrovirus). Contra bacterias Gram negativas el MAC suele ser bastante efectivo, pero hay notables excepciones: los fenotipos lisos de Escherichia coli y de Salmonella, debido a las cadenas laterales largas e hidrófilas del lipopolisacárido (LPS), evitan el ensamblaje del MAC. De igual forma, ciertas cepas de gonococo poseen en su membrana externa proteínas que se unen de modo no covalente al MAC, evitando que éste se ensamble en la bicapa lipídica. La efectividad del C’ como bacteriolisina (debido al MAC), queda de manifiesto en enfermedades genéticas que impiden fabricar el complejo de ataque a la membrana: los pacientes son

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muy sensibles a infecciones por el meningococo (Neisseria meningitidis). Esto indica, además, que teniendo en cuenta que esta bacteria es intracelular, la fase clave en la que el individuo sano puede luchar contra ella es por medio de su lisis mediante C’, cuando el patógeno aún se encuentra en la sangre o en el plasma. Las bacterias Gram positivas son por lo regular resistentes al MAC, debido a que su pared gruesa de peptidoglucano impide que el complejo lítico alcance la membrana citoplásmica. Incluso algunos microorganismos producen proteínas que mimetizan las proteínas inhibidoras de la cascada del C’, por lo que escapan a sus efectos (un ejemplo más de la particular “carrera de armamentos” evolutiva entre organismos superiores y microorganismos). En sistemas experimentales se puede evaluar la capacidad del C’ de lisar células de mamífero: • Neutralización de ciertos virus. Para lisar un eritrocito basta un solo complejo MAC. • Neutralización de ciertos virus. En cambio, para lisar células nucleadas se requieren muchos MAC. Ello se debe a que endocitan con rapidez este complejo, antes de que pueda ejercer su efecto. Esto es cierto para las células tumorales, y supone la razón por la que no es viable la terapia antitumoral a base de complemento y anticuerpos monoclonales. A pesar de su espectacularidad, el MAC no suele ser decisivo en la mayoría de las infecciones, sino que lo principal es el efecto opsonizante e inflamatorio de otros componentes del C’ activado.

Opsonización del antígeno o de los inmunocomplejos La unión covalente de C3b y C4b a las bacterias y a los complejos inmunes supone la creación de multitud de ligandos reconocibles por los correspondientes receptores CR1 de la superficie de los fagocitos: esto representa una formidable ayuda para la capacidad destructora intracelular de estas células. Además de estimular la fagocitosis, la opsonización por componentes del C’ puede también estimular la exocitosis de gránulos, con lo que se liberan al exterior enzimas proteolíticas y la producción de radicales libres de oxígeno. El componente C5a estimula a que el fagocito multiplique aún más el número de sus receptores

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CR1, con lo que se potencia la opsonización y fagocitosis. En el caso del neumococo (Streptococcus pneumoniae), la cápsula evita que los fagocitos puedan interaccionar con el C3b depositado en la membrana bacteriana El importante papel fisiológico del C3b como opsonina puede quedar mejor evidenciado a través del contraste: cuando se observa lo que pasa en ciertas enfermedades genéticas en las que el enfermo no puede fabricar componentes de la ruta clásica de C3 o de sus receptores, estos pacientes son muy susceptibles a infecciones por bacterias piogénicas.

Solubilización de inmunocomplejos La unión del C3b a los inmunocomplejos los va disgregando en complejos de menor tamaño, los cuales son retirados de la circulación por medio de eritrocitos: los inmunocomplejos llegan al bazo y al hígado; en estos órganos, los complejos inmunes se separan de los eritrocitos, y pasan a los macrófagos fijos especializados, que los engullen y digieren. De esta forma, se evita que los inmunocomplejos se depositen en los tejidos. Algunos inmunocomplejos solubles (p.ej., los formados con toxinas bacterianas) contienen pocas IgG, de modo que no pueden ser reconocidos en directo por receptores FcγR en la superficie de los fagocitos. Estos inmunocomplejos desencadenan su propia eliminación activando el C’: se une C3b y C4b, que son reconocidos por CR1 en la superficie de eritrocitos. Precisamente, cuando por alguna razón este sistema no funciona de manera correcta, los complejos Ag-Ac se acumulan en tejidos, dando lugar a enfermedades por hipersensibilidad de tipo II. Las personas con lupus eritematoso sistémico con deficiencias en los componentes C1, C2 y C4, forman inmunocomplejos a los que se une poca C3b, por lo que no pueden ser eliminados, lo que ocasiona reacciones hipersensibles de tipos II y III.

Mejora de la respuesta inflamatoria Los pequeños péptidos difusibles C3a y C5a, liberados durante la activación del C’, cumplen la importante función de anafilotoxinas: reclutan células inflamatorias al sitio de infección (sitio de inflamación) y activan sus funciones efectoras. La inflamación aguda ya había sido descrita (en sus manifestaciones visibles) por los romanos en el

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siglo I, que la caracterizaban por los llamados cuatro signos cardinales: rubor (enrojecimiento), tumor (hinchazón), calor y dolor. Estos signos reflejan algunos de los mecanismos fisiológicos puestos en juego: la vasodilatación provoca un eritema (de ahí el color rojo); el aumento de la permeabilidad capilar supone un flujo de fluido rico en proteínas (lo que explica la hinchazón) y con abundantes leucocitos fagocíticos (que al dañar a células vecinas puede originar pus). El calor y dolor son manifestaciones de sendos sistemas fisiológicos destinados a ayudar a la destrucción del patógeno y a la recuperación del individuo. Hay que aclarar que la inflamación no sólo se pone en marcha por infecciones, sino en general cuando hay daño en tejidos. Lo que caracteriza la inflamación asociada a infecciones es la implicación masiva de elementos del sistema inmune, y la regulación por citocinas. Además, la inflamación ante infección se inicia en ausencia de activación del complemento; lo que aporta ésta es una gran potenciación de los efectos benéficos de la inflamación. La reacción inflamatoria aguda incluye dos tipos de respuesta, una localizada y otra sistémica.

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• En la respuesta localizada se produce la activación de tres tipos de cascadas enzimáticas: la de coagulación, la de quininas (cininas), y la de fibrinólisis. • La respuesta sistémica se suele conocer como respuesta de fase aguda. En ella se produce la inducción de fiebre, aumenta la síntesis de ACTH y glucocorticoides, aumenta la leucocitosis, y el hígado produce las llamadas proteínas de fase aguda. La respuesta de inflamación aguda restringe el daño al sitio de infección o al lugar de la herida, evitando su diseminación a otras partes del organismo.

La reacción local antes del complemento: eventos moleculares y celulares Cuando entra el microorganismo al tejido, la primera célula defensiva que lo detecta suele ser un macrófago tisular. Al engullir y procesar al patógeno, el macrófago libera varias citocinas: TNF-α, IL1 e IL-6, que son responsables, como se verá, de muchas de las reacciones localizadas y sistémicas. Véanse sus actuaciones a nivel local:

• Las tres actúan sobre los fibroblastos y las células endoteliales cercanas, induciendo dos fenómenos: el inicio de la coagulación (por deposición de matriz de fibrina), y el incremento de la permeabilidad capilar. • Inducen la aparición de gran número de moléculas de adhesión intercelular en las células del endotelio cercano: ELAM (que va a permitir la extravasación de neutrófilos), ICAM (que hará lo propio con los linfocitos) y VCAM (que promueve la extravasación de monocitos, que al entrar al tejido, se diferencian a macrófagos). • El TNF-α y la IL-1 provocan la secreción de la quimiocinas IL-8 por parte de macrófagos y células endoteliales. Esta IL-8 es un potente factor quimiotáctico, que aumenta el influjo de neutrófilos. Por otro lado, el IFN-γ (producido por linfocitos TH) y el TNF-α del macrófago activan a más fagocitos (macrófagos y neutrófilos), que mejoran sus cualidades de fagocitosis y liberan enzimas líticas. Los macrófagos activados fabrican elementos del complemento, que pueden actuar a nivel local. Al mismo tiempo, el aumento de permeabilidad capilar permite la entrada al tejido de anticuerpos y componentes del complemento: es ahora cuando se activa el complemento, una de cuyas consecuencias es la liberación de los pequeños péptidos C3a y C5a, cuya acción potencia y mejora la respuesta local de inflamación.

Acción de las anafilotoxinas derivadas de la activación del complemento De los pequeños péptidos con actividad de anafilotoxinas liberados durante la activación del C’, el más potente es el C5a, seguido por el C3a (1/20 de la de C5a). El C4a tiene poca actividad (sólo 1/2500 del C5a). De ellos, sólo se ha caracterizado el receptor de C5a. Se hará referencia conjunta a los dos primeros (aunque no producen los dos la misma gama de efectos). Sus efectos son: • Activación de células mieloides. En neutrófilos esto se refleja en la potenciación de sus mecanismos destructores: estallido respiratorio, que les permitirá producir grandes cantidades de radicales libres. Se producen prostaglandinas (PG), sobre todo por los mastocitos en presencia de IgE, y eicosanoides como los leucotrienos (LT), con efectos diversos en la respuesta sistémica y

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en la local (uno de los leucotrienos actúa de factor quimiotáctico para fagocitos). • Los neutrófilos aumentan sus moléculas de adhesión, lo que les permite adherirse a las células endoteliales, y al final pasar por diapédesis al tejido. • Quimiotaxis sobre PMN neutrófilos, monocitosmacrófagos, eosinófilos y mastocitos y basófilos. • Degranulación de mastocitos tisulares: se libera el contenido, con histamina, serotonina y otros mediadores a nivel farmacológico activos, que promueven más contracción de la musculatura lisa e incremento de la permeabilidad capilar. • La potenciación de la vasodilatación provoca la salida de fluido al tejido, lo cual a su vez acelera el paso del patógeno a alguno de los ganglios regionales, con lo que iniciará la respuesta inmune adaptativa.

Respuesta sistémica (respuesta de fase aguda) Las respuestas sistémicas ante una infección dependen en lo fundamental de las tres citocinas segregadas por el macrófago en las primeras fases de la inflamación (IL-1, IL-6 y TNF-α): • Actúan sobre el hipotálamo, y junto con las prostaglandinas intervienen en los mecanismos fisiológicos de la fiebre y el dolor. La fiebre es una respuesta adaptativa de aumento de la temperatura corporal mediante un aumento del metabolismo de grasas y de proteínas en el tejido adiposo, hepático y muscular. En principio pues, la fiebre es una medida positiva para el individuo, ya que inhibe el crecimiento de muchos patógenos y mejora la respuesta inmune. • Provocan la liberación de ACTH, que al actuar sobre la corteza suprarrenal induce la producción y secreción de glucocorticoides, con un papel en la protección frente a situaciones de peligro y estrés. Conforme estas citocinas se van acumulando, de las 12 a 24 horas, inducen la producción por los hepatocitos de las proteínas de fase aguda: • Proteína C-reactiva (CRP). Esta proteína aumenta unas 1 000 veces desde su nivel basal. Se une a las cubiertas de ciertas bacterias y hongos que en principio son resistentes al complemento, permitiendo la deposición de éste. De esta forma el C3b ahora puede ser reconocido por el receptor CR1 de los fagocitos, que podrán intentar la destrucción del microorganismo.

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• Proteína de unión a mananos (MBP). • Proteína amiloide A sérica. • Fibrinógeno. El TNF-α también actúa sobre las células endoteliales y los macrófagos, que producen citocinas hematopoyéticas (GM-CSF, M-CSF, G-CSF), que al llegar a la médula ósea inducen un aumento de la generación de leucocitos (leucocitosis). El TNFα, la IL-6 y la IL-1 estimulan la producción de casi todas las proteínas del complemento (sobre todo las de la vía alternativa), mientras que el IFN-γ estimula la producción de todos los componentes del complemento.

UTILIDAD DEL C’ EN LA MEDICINA VETERINARIA En la reacción de la prueba de laboratorio se determina la presencia esencial de anticuerpos en el suero del individuo problema o en la especie de interés (humanos, bovinos, caprinos, ovinos, caninos, felinos, entre otros), frente a los antígenos de importancia (Brucela, Anaplasma, Babesia, Streptococcus, Staphylococcus, Toxoplasma). Si los Ab están presentes en el suero problema, reaccionará con los antígenos, consumiendo el C’ que se adicionó. Por otra parte, el sistema hemolítico dependerá de la presencia del C’ y por lo tanto no habrá hemólisis. Si no existe Ab para el antígeno específico en el suero problema, el C’ estará disponible para la reacción en sistema hemolítico (Ab + GRC). La reacción de inmunohemólisis que aquí se describe de la reacción de activación del C’, tiene como ventaja sobre las demás reacciones de histolisis, el hecho de utilizar como células blanco del C’ a los eritrocitos, los cuales son fáciles de obtener en gran cantidad y cuya lisis da lugar a una liberación de hemoglobina en el cual es cuantificable por el empleo de un espectrofótometro. La hemólisis dependiente del C` se ha utilizado en gran medida tanto en trabajos clínicos como experimentales. El ensayo puede emplearse para: 1) titular C’ hemolítico en el suero; se diluye un suero varias veces y se agrega una cantidad constante de eritrocitos de carnero (GRC) cubiertos de una cantidad estándar de anticuerpos; según la cantidad de C’, pueden medirse diferentes grados de hemólisis; 2) estudiar o titular proteínas individuales de C’; 3) medir anticuerpos, los cuales si se quiere determinar la presencia de Ab en suero

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o plasma frente a cualquier microorganismo. Primero en cualquier reacción del C’, el suero en el que se quiere determinar Ab, será inactivado (30 min a 56º C), por la razón de eliminar el C’ presente del mismo suero, ya que la prueba depende del C’ libre. Si los Ab están presentes en el suero problema, reaccionarán con el antígeno, consumiendo el C’ que se adicionó. Por otra parte, el sistema hemolítico dependerá del C’ y por lo tanto no habrá hemólisis. Pero si no existe Ab frente al antígeno específico en el suero problema, el C’ estará disponible para la reacción entre Ab dirigidos contra la membrana de los eritrocitos de carnero y el resultado será la presencia de hemólisis. En las distintas especies adultas se ha demostrado la presencia de complejos polimoleculares que constituye el C’, aunque no en todos los casos, según la especie animal con la misma actividad. En suero de vaca, paloma, caballo, gato, rana, etcétera, demuestran distinto comportamiento según la especie animal y del sistema que se utilice para verificar. La actividad del C’, medida en función de su actividad hemolítica frente a GRC sensibilizados. En suero de cobayo su dosis es de 300 a 400 unidades hemolíticas a 50% (CH50); en el hombre, de 80 a 100; en conejo, de 40 a 60 unidades, y en otras especie como ratón y caballo casi se muestra inactivo. Esto se debe a que los distintos componentes del C’ varían en cada especie: en la vaca y el caballo hay valores bajos de C2 y C4.

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Prueba de fijación de C’ estandarizada como herramienta de diagnóstico Para el establecimiento de esta técnica se requiere una suspensión de glóbulos rojos de cordero (GRC) adulto sano, obtenido de la vena yugular completado a volúmenes iguales de sangre en solución de Alsever (glucosa-citrato); la sangre se colecta en condiciones de asepsia. La sangre colectada se mezcla con el anticoagulante y se conserva a 4 º C, se puede mantener por 21 días. Para la estandarización de los GRC a 2 %, se toman 10 mL de la solución anterior en forma estéril en tubo de centrifuga, se centrifugan por 10 min a 1 000g (2 110 rpm), eliminando el sobrenadante y la capa de células blancas, lavando el paquete de GRC por 3 veces con solución amortiguadora de veronal (SAV). Del último lavado de GRC, se toma 1 mL de eritrocitos diluyendo en 29 mL de SAV del paquete sedimen-

tado. La suspensión de GRC se estandariza a nivel espectofotométrico a una longitud de 546 y usando agua destilada como blanco. En un tubo se transporta de la dilución 1:30, se toman 0.6 mL de GRC y 3.4 mL de agua obtener una lisis total. La densidad óptica (DO) de esta suspensión deberá tener una lectura de 0.600 +/- de .010. Para ajustar la DO a esta lectura se maneja la fórmula de relación de: V2 = V1 DO 0.600

Donde: V1 = Volumen original de la suspensión DO = Densidad óptica V2 = Volumen final requerido para una DO de 0.600 Ejemplo V2 = (30 mL) (0.785)/0.600 = 39.25 mL es decir que solución original deberá ajustarse a 39.25 mL como volumen final.

Titulación de hemolisina (anticuerpos dirigidos contra GRC) El Ab hemolítico (antes conocido como hemolisina) se obtiene por inmunización de conejos adultos, pudiéndose emplear como antígeno a los GRC o estroma celular. Existen esquemas de inmunización en conejos muy eficientes, en los cuales se realizan inyecciones cada tercer día durante nueve veces incrementar de 0.5 mL, 1.5mL, 2.5 mL y al final 1 mL tres veces. De una suspensión de GRC a 20% en solución de 0.15 M de Na Cl adicionado de 0.01% de Mg SO4. El suero de conejo después de la coagulación es mezclado con un volumen igual de glicerina y se conserva de 2 a 4º C, previa titulación. Para medir el titulo al cual se deberá usar la hemolisina se efectúan diluciones 1/400, 1/800, 1/1 600, 1/3 200 y 1/ 3 640 y se agrega 5 mL de la suspensión de GRC a 2 %, y los tubos se incuban a 37 º C durante 10 min. Después se agrega 0.6 mL de C’ diluido a 1:30 y de nuevo se incuba 30 min a 37 ºC. Al final se enfría con SAV a cada uno de los tubos, se centrifuga a 2 110 rpm y se lee al espectrofotómetro usando como blanco SAV. Se calcula el porcentaje de hemolisina dividiendo el valor de la DO de cada dilución de hemolisina entre la DO del control hemolítico. Para la prueba de diagnóstico se emplea 2 UH a 100% de hemolisina.

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Titulación del C’ La mejor fuente para obtener C’ es el de cobayo. Ésta se obtiene mediante punción cardiaca, lo que permite que el animal pueda ser empleado varias veces. La dieta de zanahoria aumenta en el cobayo el titulo de C’. El suero obtenido deberá tener un conservador (azida de sodio) y deberá mantenerse a menos 70 ºC. Es muy recomendable que todo el proceso se trabaje a 4 ºC y el suero sea separado de inmediato después del sangrado, ya que el C’ se desnaturaliza con gran velocidad. Es muy importante manejar la solución de SAV ya que incrementa el titulo del C’. Para la titulación del C’ se toma 0.5 mL de suero diluyendo en SAV a una proporción de 1:30 (D1); la dilución a titular (D2) del C’ de modo convencional es de 3 a 4 veces mayor que la dilución original. Las unidades hemolíticas que se emplean son de 50% (C’H 50) en un volumen dado y se determina graficando los valores correspondientes a D2 C’ contra los porcentajes a D1C’ correspondientes de hemólisis en coordenadas logarítmicas y marcando una línea recta entre D2 teniendo porcentaje de 100% y el inmediato inferior a 50% de hemólisis, el punto donde coincida a 50% de hemólisis y el volumen D2 será UH 50%. La dilución del C’ que será empleada en la titulación del antígeno de 4UH 50%. En la prueba diagnóstica, puede ser de la dilución original con un factor de dilución de 2.04.

Razones por las que se realiza la prueba Es un examen de sangre que mide la actividad de ciertas proteínas del C’en la porción líquida de la sangre (suero). No se necesita ningún tipo de preparación especial. La actividad total del C’ (CH50, CH100) examina la actividad en general del sistema de C’. De manera típica, primero se llevan a cabo otros exámenes que son más específicos para la enfermedad de la que se sospecha. Los componentes del C’ que se miden con mayor frecuencia son C3 y C4. Un examen del C’ se puede utilizar en algunas especies de interés veterinario o en pacientes con trastornos autoinmunitarios. Por ejemplo, los pacientes con lupus eritematoso activo pueden tener niveles de proteínas del C’ C3 y C4 por debajo de lo normal. La actividad del C’ varía a lo largo del cuerpo. Por ejemplo, en pacientes con,artritis reumatoide, la

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actividad del C’ en la sangre puede ser normal o superior a lo normal, pero mucho más baja de lo normal en el líquido articular. Los pacientes con septicemia Gram negativa y shock presentan a menudo nivel de C3 muy bajo y componentes de lo que se conoce como la ruta alternativa. Con frecuencia el C3 también está bajo en infecciones micóticas y en algunas infecciones parasitarias como la malaria.

Significado de los resultados anormales en las concentraciones de los componentes del C’ El aumento de la actividad del C’ se puede observar en: • Cáncer. • Ciertas infecciones. • Colitis ulcerativa. La disminución de la actividad del C’ se puede observar en: • Cirrosis. • Glomerulonefritis. • Angioedema hereditario. • Hepatitis. • Rechazo de trasplante renal. • Nefritis por lupus. • Desnutrición. • Lupus eritematoso sistémico. Las deficiencias congénitas de componentes del C’ causa aumento en la susceptibilidad a infecciones. Las más graves se presentan en el hombre o en animales que padecen deficiencias de C3. Los perros Brittany spaniels tienen deficiencias congénitas de C3, el cual se hereda como trastorno autosómico recesivo.

Caso clínico Hato bovino productor de leche, en el cual se han presentado problemas de aborto después del quinto mes de gestación, algunos casos de infertilidad y el retorno al servicio. Algunas hembras presentaron gestaciones subsecuentes llevándolas a término, pero el nacimiento es de animales bajos en peso. Algunas otras presentan gestaciones con nacimiento de animales normales. Se han presentado pérdi-

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das económicas ya que al no terminar las gestaciones la producción de leche ha bajado hasta un 20%. El hato consta de 115 animales. Dentro de la historia de esta explotación es que nunca habían realizado pruebas para diagnóstico de brucelosis. El propietario contrató un Médico Veterinario, el cual con base en la historia clínica sospecha que el problema se asocie con brucelosis, el médico sugiere realizar pruebas de laboratorio para determinar la causa de los abortos. Se tomaron muestras de suero y se remitieron a un laboratorio de diagnóstico autorizado, en el cual trabajaron la prueba de tarjeta al 8 %. Los resultados mostraron positividad en todos los animales. Se procedió a realizar pruebas confirmatorias como rivanol y fijación de complemento. La prueba de Fijación de complemento tiene una gran sensibilidad y especificidad, se ha utilizado ampliamente para el diagnóstico serológico de la brucelosis en los animales domésticos. Está considerada como una excelente prueba, capaz de detectar cuantitativamente los anticuerpos producidos tras una infección. La prueba se fundamenta en la activación del complemento por la vía clásica, en donde es necesaria la presencia de una unión antígeno-anticuerpo para iniciar la reacción. Dentro de las ventajas que presenta se encuentra la de ser rápida, pues permite llegar a un resultado en 1 día además de ser una de las pruebas con mayor sensibilidad analítica de todas las pruebas serológicas utilizadas comúnmente, debido a que es capaz de detectar concentraciones muy bajas de IgG1, inmunoglobulina que predomina en la infección por Brucella. Se considera determinante en el diagnóstico confirmatorio de los sueros que hayan dado reacción positiva a la prueba de tarjeta y/o rivanol. Con base en lo anterior se remitieron al laboratorio las 115 muestras arrojando los siguientes resultados: 93 muestras presentaron título de 1/16

33 muestras no presentaron título es decir están negativas 2 muestras presentaron efecto anticomplementario. La interpretación de los resultados se realizó con base en la Norma 041-ZOO- 1995 y la Norma 056 – ZOO – 1995, las cuales dicen los siguiente: NOM-041-ZOO-1995 -BOVINOS: • Positivo: títulos mayores a 1/8 • Negativo: títulos iguales o menores a 1/8 NOM-056-ZOO-1995 -BOVINOS: • Positivo: títulos iguales o mayores a 1/10 • Negativo: títulos iguales o menores a 1/5 El Médico tomó las siguientes medidas: Separar a los animales positivos en un corral en el cual se encontrarán hasta que terminen su ciclo, posteriormente serán enviados al matadero. Los animales negativos se ubicarán en otro corral aislados completamente de los positivos, a estos animales se les seguirá monitoreando a través de pruebas de laboratorio, pero se probarán directamente en fijación de complemento. Los animales que resultaran positivos se incorporaran al corral de animales positivos con el mismo destino que los primeros. Repoblarán con animales a los cuales les pedirán certificado libre de Brucella Implementarán calendario de vacunación con vacuna elaborada con cepa 19. Implementarán pruebas de laboratorio tomando en cuenta los tiempos que tienen que transcurrir para realizar el diagnóstico después de vacunar, utilizando la prueba de fijación de complemento como prueba confirmatoria para su diagnóstico. Se agradece la colaboración de la MVZ Grisel Anaya Santillán quien participó elaborando el caso clínico presentado en este capítulo.

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5 Fagocitosis José Ángel Gutiérrez Pabello,

comparada, ya había sido estudiada por él mismo en las amebas, las esponjas inferiores y la pulga de agua. A finales del siglo XIX y principios del XX otros autores demostraron que los mecanismos humorales y celulares de defensa del organismo actuaban de forma sinérgica, haciendo posible de esta forma la compatibilidad de la concepción celular y la concepción humoral de la reacción inmunitaria.

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ELÍAS METCHNIKOFF Microbiólogo ucraniano que dedicó parte de su vida al estudio de las ciencias naturales en particular la embriología y anatomía comparadas, biología, microbiología y zoología. Durante algunos años concentró sus esfuerzos en el estudio del proceso digestivo, en concreto el mecanismo de la digestión como criterio de evolución del desarrollo. Según él, las células del mesodermo de organismos superiores preservan la primitiva función digestiva intracelular que se observa en organismos inferiores. Estos conceptos sentaron las bases para que pudiera postular su teoría fagocitósica de la inmunidad. En diversos experimentos constató la acumulación de diversas células móviles como los amebocitos en torno a espinas de rosal que él hundía en larvas de estrellas de mar, estas células errantes devoraban el carmín, y por lo tanto, también deberían eliminar a los microbios, a este fenómeno le dio por nombre fagocitosis. La fagocitosis en los vertebrados era un fenómeno que ya había sido descrito por Virchow y Davaine, pero fue Metchnikoff el primero en comprender el alcance del mismo como mecanismo de defensa del organismo frente a los microbios. Los trabajos de Metchnikoff fueron rechazados por los defensores de la teoría humoral de la inmunidad. Durante varios años Metchnikoff se dedicó a buscar pruebas que minimizaran el papel de la inmunidad humoral y resaltaran la importancia de la fagocitosis. Metchnikoff admitió la función de los componentes del suero inmune (anticuerpos y complemento) en la inmunidad adquirida y específica, pero negaba su participación en la innata y no específica. Ésta sería obra de los fagocitos cuya anatomía

¿QUÉ ES FAGOCITOSIS? La fagocitosis se define como el ingreso a la célula de partículas mayores a 0.4 μm de diámetro mediado por receptores. La fagocitosis se lleva a cabo por células especializadas denominadas fagocitos profe-

Figura 5-1. Elías Metchnikoff

43

44 • Inmunología veterinaria

sionales dentro de las cuales se incluyen; los neutrófilos y los macrófagos (figura 5-2). Existe otro mecanismo de internación celular denominado endocitosis, la cual difiere de la fagocitosis en que ingresa a la célula sustancias extracelulares no partículas mayores, además es importante reconocer también a la pinocitosis, la cual ingresa solutos y partículas menores. La fagocitosis es importante para diversas funciones dentro de las cuales se puede mencionar la remoción de células apoptósicas, la remodelación del tejido y la respuesta inmune. La fagocitosis inicia con la activación del receptor al unirse a su ligando, esta interacción estimula una secuencia de eventos que promueve rearreglos del citoesqueleto mediante la polimerización de actina y la consecuente extensión de pseudópodos alrededor de la partícula. Los pseudópodos terminan por engolfar a la partícula y dan lugar a la formación del fagosoma. Después de la ingestión, la partícula fagocitada se localiza en el fagosoma donde se enfrenta a un pH ácido generado por la participación de la ATPasa de membrana. El fagosoma sufre un proceso de maduración que al final le permite fusionarse con los lisosomas y de esta forma las enzimas lisosomales tienen la oportunidad de degradar el contenido fagosomal. La degradación del contenido fagosomal se ve favorecida por la presencia de los reactivos intermedios de oxígeno (ROI del inglés reactive oxygen intermediates) producidos por la NADPH oxidasa presente en la membrana fagosomal y los reactivos intermedios de

(Capítulo 5)

nitrógeno (RNI del inglés reactive nitrogen intermediates) producidos por la actividad de la óxido nítrico sintasa inducible (iNOS del inglés inducible nitric oxide synthase) sobre el aminoácido L-arginina. De esta forma los macrófagos participan en la respuesta innata en contra de los microorganismos, aunque hay que recordar que el papel de los macrófagos en la respuesta inmune es más amplio, ya que estas células también participan en la activación de los mecanismos específicos de la respuesta al presentar los antígenos derivados del proceso fagocítico a los linfocitos T a través de las moléculas MHC I y MHC II. De esta forma se puede decir que la fagocitosis trabaja como un puente conectando la respuesta inmune innata con la respuesta inmune adquirida al favorecer la presentación de los antígenos degradados en el fagosoma. En este capítulo se propone analizar el mecanismo de fagocitosis y sus implicaciones en la respuesta inmune.

RECEPTORES ASOCIADOS A LA FAGOCITOSIS La fagocitosis se inicia con la interacción de los receptores de la membrana celular con los ligandos de la superficie de la partícula a fagocitar. Los ligandos pueden ser componentes endógenos de la partícula blanco, como el lipopolisacárido bacteriano o la fosfatidilserina de las células que están sufriendo apoptosis. Sin embargo, las partículas que no tienen

Figura 5-2. Macrófagos de origen bovino en cultivo in vitro aumento 40x.

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Fagocitosis • 45

ligandos intrínsecos también pueden ser fagocitadas mediante un proceso denominado opsonización, en donde la partícula es recubierta por opsoninas que son proteínas del huésped que son reconocidas por las células fagocíticas permitiendo que este proceso se lleve a cabo. Dentro de las opsoninas cabe mencionar a las inmunoglobulinas, componentes del complemento y otras proteínas como la trombospondina. Diferentes receptores son responsables del reconocimiento de las opsoninas y a su vez difieren de los receptores que median la fagocitosis no opsónica. Las respuestas desencadenadas por los receptores opsónicos y no opsónicos también son diferentes, por lo tanto debemos de visualizar a la fagocitosis como un grupo complejo de procesos relacionados y no un fenómeno individualizado. A nivel molecular, la secuencia de eventos que resultan del ingreso de una partícula empieza por activar al receptor. Aunque ninguno de los receptores fagocíticos estudiados hasta el momento posee actividad intrínseca de quinasa, la fosforilación se ha identificado como el evento relacionado con la activación conjunta de los receptores. Los miembros de la familia de tirosinquinasas SRC forman parte integral de estos eventos, los cuales son seguidos por una remodelación de los fosfolípidos en las inmediaciones del contacto con la partícula. Las quinasas y lipasas que tienen como substrato a los fosfoinosítidos son activados durante los estados tempranos de la fagocitosis, al igual que las fosfolipasas D y A2. En forma conjunta, los productos de la fosforilación y del metabolismo de lípidos reclutan y activan otros efectores que dirigen dos respuestas principales: la remodelación del citoesqueleto y la fusión focal de las membranas internas con la vacuola en formación y los fagosomas internos. Durante la reorganización del citoesqueleto la activación de las GTPasas de la familia Rho es esencial. Los macrófagos expresan diferentes receptores, estas estructuras determinan el tipo de función en que la célula se va a involucrar. Los receptores generalmente se localizan en la superficie de la célula, sin embargo también están presentes en los compartimentos vacuolares y en el citoplasma mediando de esta forma el reconocimiento de partículas extracelulares e intracelulares. Dentro de los receptores de superficie tenemos a los receptores opsónicos, los cuales incluyen a los del complemento (integrinas) y del tipo Fc (superfamilia de las inmunoglobulinas). Estos receptores funcionan en la fagocitosis de partículas externas opsonizadas por

elementos del complemento o por inmunoglobulinas respectivamente. Los receptores opsónicos estimulan la activación del transcriptor nuclear NF-κB el cual regula la producción de mediadores proinflamatorios. Existen otros receptores como los tipo scavenger, manosa, fibronectina y los tipo lectina-C que también se asocian a la fagocitosis. Por otra parte, los macrófagos también presentan los receptores de tipo Toll (Toll-like), los cuales son no opsónicos y aunque no participan en la fagocitosis son sensores importantes de señales provenientes de bacterias, hongos y virus, estimulando las respuestas del sistema inmune hacia estos organismos activando de igual forma al transcriptor nuclear NF-κB entre otros. Dentro de las funciones que favorecen los receptores Toll-like se incluyen la secreción de citocinas como TNF-α, IL-1 e IL-12, el aumento en la cantidad de receptores y de moléculas de adhesión, la producción de ROI y la activación de iNOS. Por otra parte, los productos de origen bacteriano o viral que se encuentran en el citoplasma son reconocidos por los receptores tipo NOD y tipo RIG-like, ambos también señalizan utilizando el transcriptor nuclear NF-κB. El proceso fagocítico a través de estos receptores incluye la reorganización de la actina filamentosa (actina-F), sin embargo los eventos posteriores a la participación del citoesqueleto son diferentes. La fagocitosis que utiliza al receptor de inmunoglobulinas FC es mediada por Cdc42 y Rac1 miembros de la familia de Rho-GTPasas, mientras que la fagocitosis que usa el receptor de complemento es mediada por RhoA, otro miembro de esta familia de proteínas G. El destino de la partícula fagocitada es muy diferente dependiendo del receptor que inició el proceso de ingestión. Por ejemplo, Rac1 es un elemento regulatorio del complejo enzimático de la NADPH-oxidasa y además junto con Cdc42, activa las vías de JNK y p38-MAPK, lo cual desencadena una fuerte respuesta proinflamatoria, que ayuda a la destrucción del agente fagocitado. Sin embargo, este proceso es muy diferente cuando la fagocitosis ocurre con la participación de RhoA, debido a que la respuesta inflamatoria es muy limitada y esto permite una mayor sobrevivencia de los microorganismos dentro del macrófago. Por lo tanto, la sumatoria de los estímulos generados por el involucramiento de los diferentes receptores durante la fagocitosis definirá el rumbo que la partícula fagocitada seguirá al final.

46 • Inmunología veterinaria

PROCESO DE FAGOCITOSIS Y LA CADENA ENDOCÍTICA Inmediatamente después de su formación, el fagosoma sufre una serie de cambios en su composición debido al proceso de maduración, que comprende una serie de fusiones vacuolares que modifican la membrana y sus contenidos, dando lugar a una vacuola híbrida denominada fagolisosoma. Los fagosomas son organelos que tienen la capacidad de degradar, dentro de las características importantes para este proceso se incluye; el pH ácido, la presencia de enzimas hidrolíticas, defensinas y otros péptidos antibacterianos, así como la habilidad de generar compuestos oxidantes. El proceso de maduración que le confiere al fagosoma la capacidad lítica depende de la interacción de la vacuola naciente con la cadena endocítica, esta cadena está organizada como una serie de organelos que van desde los endosomas tempranos hasta los lisosomas. Durante la endocitosis, los solutos, los ligandos unidos a la membrana y las proteínas transmembranales son atrapados en vesículas pequeñas derivadas de la membrana plasmática a través de mecanismos dependientes de clatrina y caveolae. Después de su formación, las vesículas endocíticas son dirigidas a los endosomas separadores también referidos como endosomas tempranos. Los endosomas tempranos tienen la capacidad de diferenciar, organizar y redirigir las partículas ingresadas. Estos organelos son frecuentemente de tipo túbulo-vesicular y pueden ser identificados por la presencia de Rab5 (miembro de la familia de proteínas G monoméricas con actividad GTPasa) o el antígeno de endosoma temprano 1 (EEA1 del inglés early endosome antigen 1), o experimentalmente cuando se usan pulsos cortos de ligandos o marcadores de fase fluídica. El lumen de los endosomas tempranos es relativamente pobre en proteasas y es un poco ácido con un pH de 6.0 (cuadro 5-1). La carga de los endoCuadro 5-1. Características de los diferentes elementos de la cadena vacuolar fagocítica Elemento Fagosoma temprano Fagosoma de reciclaje Fagosoma tardío

Lisosoma

Fagolisosoma

Características EEA1, Rab5, pH 6.0 Rab11, pH 6.5 Rab7 y Rab9, ácido lisofosfatídico, receptor de manosa-6-fosfato, enzimas hidrolíticas, pH 5.5 Proteasas, lipasas, LAMPs, enzimas hidrolíticas como catepsina D, adquisición de marcadores de fase fluida como dextrán, pH 5.5 Proteasas hidrolíticas como la catepsina D, LAMPs, pH 4.5

(Capítulo 5)

somas tempranos puede ser dirigida hacia los endosomas de reciclaje, los cuales son morfológica y de manera bioquímica distintos de los endosomas tempranos, los de reciclaje son endosomas con ubicación cercana al núcleo, cerca del centro organizador de microtúbulos, son menos ácidos que los endosomas tempranos (pH de 6.5) y son identificados por tener la presencia de Rab11. De manera alternativa, las moléculas destinadas para degradación se mueven de los endosomas tempranos a los tardíos. Los endosomas tardíos son más ácidos que los tempranos alcanzando un pH de 5.5 y están enriquecidos con enzimas hidrolíticas. Pueden ser identificados por su naturaleza multivesicular, la cual consta de pequeñas vesículas intraluminales y por la presencia de Rab7 y Rab9, ácido lisofosfatídico, el receptor de manosa-6-fosfato y las proteínas de membrana asociadas a lisosomas (LAMPs del inglés lysosomal-associated membrane proteins). Sin embargo, existe una diferencia de opinión sobre cómo ocurre el tráfico de endosoma temprano a tardío, con dos puntos de vista predominantes, a) el modelo de transporte vesicular y b) el modelo de maduración. De acuerdo al modelo de transporte vesicular, los endosomas tempranos son organelos estables de donde los intermediarios del transporte o cuerpos multivesiculares son derivados para posteriormente ser dirigidos a los endosomas tardíos. El modelo de maduración propone que los endosomas tempranos son organelos transitorios que maduran para formar cuerpos multivesiculares a través de una serie de eventos de fusión y fisión pobremente caracterizada, para finalmente generar los endosomas tardíos. Independientemente del mecanismo preciso de formación de los endosomas tardíos, es entendido que los lisosomas son el paso final en la secuencia endocítica. Los lisosomas contienen un arsenal a base de proteasas y lipasas, además de tener un pH ácido (5.5). Por otra parte, contienen LAMPs y enzimas hidrolíticas como catepsina D, sin embargo estas enzimas también se encuentran en los endosomas tardíos. Por lo tanto, el mejor método para la identificación de lisosomas es la adquisición de marcadores de fase fluida como dextrán conjugado a fluorocromos o peroxidasa de rábano picante. Es importante notar que los neutrófilos poseen organelos parecidos a los lisosomas denominados gránulos primarios o azurofílicos, los cuales son ácidos y ricos en hidrolasas y péptidos catiónicos, sin embargo no adquieren los marcadores de fase fluida. A diferencia de los lisosomas de células no fagocíticas,

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Fagocitosis • 47

los gránulos primarios son secretados después de la activación de receptores de superficie. La interacción entre fagosomas y endosomas empieza rápidamente después del sellado del fagosoma en una forma que recapitula la secuencia endocítica: los fagosomas nacientes se fusionan inicialmente con los endosomas tempranos, seguido de la fusión con los endosomas tardíos y lisosomas. La transferencia progresiva de la membrana endo-lisosomal y de los constituyentes fluidos a los fagosomas ocurre durante estos eventos de fusión. Sin embargo, es claro que los fagosomas no son solamente una estación pasiva para la descarga de constituyentes endolisosomales, sino un organelo que expresa señales que desencadenan y guían la fusión de elementos de la cadena endocítica. Diferentes evidencias señalan que los endosomas tempranos preferentemente interactúan y se comportan como endosomas/vesículas endocíticas. Diferentes ensayos in vivo e in vitro, han demostrado que los marcadores de fase fluida presentes en los endosomas tempranos, pero no en los lisosomas, son transferidos a los fagosomas tempranos pero no tardíos, indicando que los endosomas y los fagosomas se fusionan. Este comportamiento se parece a la habilidad de los endosomas tempranos de fusionarse homotípicamente. Además los fagosomas tempranos (30 min después de su formación) contienen no sólo componentes característicos de la membrana plasmática, sino también marcadores de endosomas tempranos como receptores de transferrina (TfR), EEA1 y Rab5, pero sin la presencia de marcadores de endosomas tardíos o lisosomas. Por otra parte, las proteínas integrales y periféricas como TfR y EEA1 son eliminadas de los fagosomas durante el proceso de maduración, en un proceso similar a la transición de endosoma temprano a tardío. De hecho, algunas proteínas fagosomales se han ubicado que transitan retrógradamente a la membrana plasmática, sugiriendo que el reciclamiento en fagosomas ocurre, probablemente usando el mismo mecanismo que se emplea en los endosomas de reciclamiento. Todas estas observaciones en conjunto sugieren que los fagosomas progresan de una forma parecida a los endosomas tempranos durante la biogénesis del fagolisosoma. Los fagosomas pierden de manera rápida las características de endosomas tempranos para adquirir aquellas de los endosomas tardíos. Aunque la cinética de maduración parece diferir dependiendo en la partícula y en las células empleadas, los fagosomas empiezan a fusionarse con los

endosomas tardíos y al mismo tiempo son refractarios a los endosomas tempranos alrededor de los 10 a 30 min después de su formación. Conforme los fagosomas van madurando se enriquecen con componentes de tipo de los endosomas tardíos como Rab7, el receptor de manosa-6-fosfato y el ácido lisobifosfatídico. Mientras que los endosomas tardíos aparecen como cuerpos multivesiculares, no se sabe si los fagosomas contienen vesículas luminales. Esto puede resultar de la transferencia de los contenidos de los endosomas tardíos o por la invaginación y escisión de la membrana fagosomal. La existencia de componentes de los endosomas tardíos en los fagosomas está muy bien sustentada, aunque sólo es un evento transitorio, esto sugiere que los fagosomas se transforman de organelos parecidos a los endosomas tempranos en fagolisosomas conteniendo proteasas hidrolíticas como la catepsina D y por la adquisición de un pH altamente ácido cerca de 4.5. El papel activo de los fagosomas en la dirección de su propio proceso de maduración se fundamente en resultados in vitro que reportan que los fagosomas aislados una hora después de su formación se fusionan preferentemente con lisosomas pero no con componentes endocíticos tempranos. Todas estas observaciones sustentan la idea de que la maduración del fagosoma sigue una dinámica similar a la de la cadena endocítica, donde los fagosomas nacientes preferencialmente se fusionan y adquieren las características de los endosomas tempranos, tardíos y de los lisosomas en este orden secuencial.

ACIDIFICACIÓN DEL FAGOSOMA La acidificación del fagosoma es fundamental para el proceso de fagocitosis. El pH ácido afecta de modo directo el crecimiento microbiano, además aumenta la efectividad de otros componentes microbianos, por ejemplo algunas enzimas son en extremo sensibles al pH requiriendo condiciones ácidas para su óptima actividad. La acidificación permite la persistencia de la NADPH oxidasa lo cual permite la formación de ROI dentro del fagosoma. De igual forma, la acidificación contribuye a la maduración del fagosoma al regular algunos eventos del tráfico membranal. El proceso de acidificación es dependiente del funcionamiento de la ATPasa vacuolar (V-ATPasa) que es un complejo enzimático multimérico que está presente en la membrana del fagosoma. Este complejo enzimático

48 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 5)

ESTALLIDO RESPIRATORIO ADP + Pi

C ATP A

V1

B GG E

E

+

2H D

H

F

d

a

Citoplasma

c c c

+

2H

V0

Lumen

Figura 5-3. Esquema estructural de la ATPasa vacuolar (V-ATPasa).

funciona como una bomba activa que transforma la energía de la hidrólisis del ATP en el movimiento de protones a través de la membrana fagosomal. El complejo está compuesto por una porción citoplasmática V1 que hidroliza el ATP y una porción membranal V0 a través de la cual pasan los protones. La energía así formada se utiliza para la rotación del dominio membranal V0 teniendo como resultado la entrada de los protones al fagosoma (figura 5-3). En un principio el contenido del fagosoma tiene un pH alcalino, debido a la actividad de la V-ATPasa el pH se transforma y alcanza valores menores a 5.5. El grado de acidificación varía dependiendo de la célula, por ejemplo los fagosomas de los macrófagos sufren una acidificación rápida, mientras que en el caso de los neutrófilos el proceso es modesto.

El estallido respiratorio comprende una serie de reacciones químicas cuyo objetivo es la producción de ROI (cuadro 5-2), las cuales juegan un papel muy importante en la eliminación de los microorganismos fagocitados. Algunos autores han descrito al estallido respiratorio como una digestión oxidativa, la cual contribuye en combinación con la digestión enzimática, provista por los lisosomas, a la degradación de los antígenos extraños para facilitar el inicio de la respuesta inmune adquirida mediante el proceso de presentación de antígenos. El estallido respiratorio comprende la reducción directa del oxígeno molecular y la producción de aniones superóxido como consecuencia. Esta reacción es catalizada por un complejo proteico denominado NADPH oxidasa, el trabajo de la oxidasa incluye la conversión del NADPH citoplásmico en NADP+ liberando dos electrones y un protón. El protón permanece en el citoplasma mientras que los dos electrones son transportados a través de un canal de protones ubicado en la membrana plasma/fagosomal y se une a dos moléculas de oxígeno resultando en la formación de dos aniones superóxido en el espacio intrafagosomal. El complejo proteínico central de la NADPH oxidasa está formado por seis subunidades distribuidas de la siguiente forma; una glicoproteína de forma heterodimérica denominada gp91phox la cual de manera conjunta con la proteína de 22 kD p22phox forman el flavocitocromo b558 ubicado a nivel de la membrana. Por otra parte, existen cuatro componentes citosólicos; p47phox, p67phox, p40phox y Rac1 o Rac2 (figura 5-4). La separación espacial de los componentes de la NADPH oxidasa asegura que la enzima se manten-

Cuadro 5-2. Reactivos intermedios de nitrógeno (RNI) y reactivos intermedios de oxígeno (ROI) asociados al estallido respiratorio RNI Fórmula •NO NO¯ NO+ NO2 NO2¯ NO3¯ N2O3 N2O4 S-NO ONOO¯

ROI Nombre Radical de óxido nítrico Ion nitrosilo Ion nitrosonio Dióxido de nitrógeno Ion nitrito Anión nitrato Trióxido de nitrógeno Tetróxido de dinitrógeno S-nitrosotiol Peroxinitritos

Fórmula O 2¯ H2O2 OH¯ HOCl •O2

Nombre Anión superóxido Peróxido de hidrógeno Radical hidroxilo Ácido hipocloroso Oxígeno singuleto

Fagocitosis • 49

ga en estado inactivo en células en reposo, sin embargo en respuesta a la estimulación emitida por la inducción de la respuesta inmune, los componentes citosólicos migran de manera instantánea a la membrana en donde se ensamblan con el flavocitocromo b558 para formar la enzima activa, este proceso es regulado por la interacción de diferentes proteínas y la fosforilación de p47phox. En síntesis, la NADPH oxidasa es un elemento muy importante en la defensa del hospedador en contra de los agentes microbianos causantes de enfermedad. Este último punto se pone de manifiesto en el contexto de la enfermedad crónica granulomatosa, en donde existe una ausencia en la producción de los ROI debido a la deficiencia en uno de los componentes de la enzima y por lo tanto la aparición constante de enfermedades bacterianas y fungales que ponen en riesgo la vida del individuo que padece este desorden. Los RNI también participan abasteciendo el estallido respiratorio (cuadro 5-2). El óxido nítrico (NO del inglés nitric oxide) es el compuesto central de los RNI. El NO es un producto de la activación de los macrófagos, el cual se deriva de la acción enzimática de la óxido nítrico sintasa inducible sobre el aminoácido L-arginina, cuyos efectos son tumoricidas y antimicrobianos. La expresión de iNOS está regulada por diferentes elementos entre los que destacan: citocinas, complejos inmune, A

moléculas coestimuladoras, productos bacterianos y virales, poliaminas, tensión de oxígeno, pH ambiental y varios antibióticos. El NO es producido por una amplia variedad de grupos celulares, sin embargo la producción del NO es una característica indiscutible de las células del sistema inmune (células dendríticas, células NK, células cebadas, monocitos, macrófagos, microglia, células de Kupffer, eosinófilos y neutrófilos). Por otra parte, el NO regula una gran variedad de procesos incluyendo: diferenciación celular, proliferación, apoptosis, producción de citocinas, expresión de moléculas coestimuladoras y de adhesión, así como la síntesis y deposición de componentes de matríx extracelular. En el hospedador infectado las funciones del NO se relacionan con actividades antivirales y antimicrobianas en general, proinflamatorias, inmunosupresivas, citotóxicas y citoprotectoras. La actividad antimicrobiana en particular se asocia con la inhibición de la síntesis y reparación del DNA, inhibición de la síntesis proteica, alteración de las proteínas por nitrosilación, ADP-ribosilación, inactivación de las enzimas por disrupción de los clusters Fe-S o por peroxidación de lípidos. Los RNI al igual que los ROI son piezas fundamentales en la eliminación de los agentes patógenos, además de participar en la inducción de la respuesta inmune adquirida. El procesamiento de los antígenos y la presentación de los mismos, no se podría llevar a cabo de modo efectivo sin la B O2

-

2H+

CIH 2 O2

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HOCl -

Membrana celular

gp91 phox

p22 phox

gp91 phox

rap1

p22 phox

rap1 rac GDP

GDI rac GDP

p67 phox

p47 phox

p40 phox p67 phox

p47 phox

p40 phox

NADPH

NADP+ + 2H+

Figura 5-4. Estructura de la NADPH oxidasa en A) reposo y B) activación.

50 • Inmunología veterinaria

participación de los radicales formados durante el estallido respiratorio.

(Capítulo 5)

Brucella abortus

MACRÓFAGOS Y LA FAGOCITOSIS EN EL ESTUDIO DE LA RESISTENCIA NATURAL DEL GANADO BOVINO A ENFERMEDADES INFECCIOSAS El término resistencia natural a las enfermedades se refiere a la capacidad heredable de un animal de evitar la presentación del proceso de enfermedad cuando ha sido expuesto al agente causal de la misma sin haber tenido previa exposición o haber sido inmunizado. Bajo estas condiciones, se presenta una insusceptibilidad al proceso de enfermedad aun si existe contacto entre el huésped y el agente infeccioso debido sobre todo a que el agente patógeno no puede desarrollarse por una incompatibilidad de tipo estructural o fisiológica con el huésped. Los mecanismos que un animal puede utilizar para resistir la enfermedad se dividen en mecanismos adquiridos e inatos. Dentro de los segundos, los macrófagos son considerados como uno de los elementos más importantes en este proceso. Diferentes estudios utilizando macrófagos de origen bovino han demostrado que la condición genética del ganado asociada a la resistencia natural a patógenos intracelulares es muy importante en el resultado final de la interacción microorganismohuésped. Uno de los primeros estudios que se propuso identificar el fenotipo de resistencia a agentes bacterianos de vida intracelular en ganado bovino se realizó en el grupo del Dr. Garry Adams en la Universidad de Texas A&M. Un grupo de vacas gestantes fue desafiado con un inóculo de Brucella abortus, el resultado del experimento permitió segregar a los bovinos en 2 grupos, los que resistieron la infección (R) y los que fueron susceptibles (S) desarrollando una infección activa y abortaron (Figura 5). La frecuencia de resistencia natural contra brucelosis bajo estas condiciones experimentales fue estimada en 18%. La selección de este ganado y la cruza dirigida de los bovinos R incrementaron la frecuencia de ganado R a 53.6% en la progenie F1. Para caracterizar la funcionalidad de los macrófagos provenientes de ganado R y S se realizaron diferentes experimentos. Los resultados demostraron que los macrófagos de la glándula mamaria de vacas R presentaron una mayor actividad oxidativa y bactericida en contra de Brucella abortus que los macrófagos de vacas S. Además de que los fagocitos

Vaquillas gestantes

Aborto Sí Susceptible

No Resistente

Figura 5-5. Identificación del fenotipo de resistencia natural a Brucella abortus en ganado bovino.

mononucleares de la mayoría de un grupo de ganado naturalmente R mostró un mejor control de la replicación intracelular de Brucella abortus que las células del ganado S (figura 5-6). Además, se encontraron diferencias en los mecanismos de adhesión de B. abortus a fagocitos mononucleares. La fagocitosis bacteriana en macrófagos R fue inhibida por el péptido RGDS, el complejo peptidoglicano-membrana externa de B. abortus cepa RB51, anticuerpos monoclonales anti LFA1, antisuero anti C3, fibronectina, antígeno O purificado del lipopolisacarido de B. abortus, mananas e IgG agregadas por calor, mientras que la fagocitosis del mismo microorganismo en macrófagos S fue inhibida solamente por el complejo peptidoglicanomembrana externa, anticuerpos monoclonales anti LFA-1, antígeno O e IgG agregadas por calor. Estos resultados demostraron que existen diferencias en

Fagocitosis • 51

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Figura 5-6. Microfotografía de macrófagos de origen bovino fenotipificados como susceptibles, infectados in vitro con Brucella abortus mostrando el crecimiento intracelular (Flechas).

los mecanismos de adhesión de los macrófagos de ganado R y S, sugiriendo que la adhesión de B. abortus a células S puede estar mediada por componentes de la pared bacteriana que no son reconocidos por las células R. En la mayoría de estos experimentos, la inhibición en la entrada del microorganismo fue de 2 a 4 veces mayor en macrófagos R que en células S, sin mostrar una diferencia significativa al analizar la fagocitosis de los controles de ambos grupos celulares. Al final se comprobó que los macrófagos de ganado R mostraron una actividad microbicida superior que los macrófagos S, en contra de Mycobacterium bovis BCG, Salmonella dublin and Salmonella typhimurium. Este resultado le confirió al ensayo in vitro una correlación con el fenotipo de resistencia, por lo que se recomendó el uso del ensayo microbicida para la identificación del fenotipo de resistencia a patógenos bacterianos de vida intracelular. En un estudio similar, se evaluó el crecimiento intracelular de M. bovis virulento en macrófagos derivados de monocitos provenientes de ganado genéticamente R y S a patógenos bacterianos de vida intracelular. Se estudió el índice de fagocitosis, así como la multiplicación bacteriana a las 0 y 24 h respectivamente utilizando una multiplicidad de infección de 10:1. La proporción de fagocitosis bacteriana fue de 1.4±0.17 y 2.1±0.54 bacterias/ macrófago, mientras que la multiplicación bacteriana fue de 165 y 263.7% en macrófagos de ganado R y S respectivamente. Estos resultados confirman que los macrófagos de animales R y S difieren significativamente (P 104.5 DICC 50%. Las vacunas contra el parvovirus Canino también pueden producir este tipo de reacción cuando la vacuna posee un título mayor a 105 DICC 50%. El tratamiento recomendado es la utilización de corticosteroides de liberación lenta como la metilprednisolona. Las vacunas de virus activo que producen infección pueden causar hipersensibilidad tipo II, la cual es intrascendente en la mayoría de los casos. Inmunosupresión La mayoría de los virus leucotropos o pantotropos pueden causar inmunosupresión. Esta ocurre con cierta frecuencia con las vacunas de moquillo canino, parvovirus canino tipo 2, Adenovirus tipo 1 y 2 y el virus de parainfluenza canina. Si el animal está sano, el efecto inmunosupresor pasará inadevertido; sin embargo, en animales parasitados, desnutridos o que padezcan un proceso infeccioso en curso o latente, la inmnosupresión podría ser muy grave, al grado de que le puede producir la muerte o favorecer el desarrollo de otros problemas infecciosos. En animales con problemas de salud es recomendable retrasar la vacunación hasta que se encuentre en mejor estado. Asimismo, es recomendable la aplicación de inmunoestimulantes. Tolerancia o ausencia de respuesta La tolerancia se define como la ausencia de respuesta contra un antígeno en particular. La teoría señala que el contacto de un antígeno con el sistema inmunitario durante la etapa fetal puede derivar en el desarrollo de tolerancia. Asimismo, la tolerancia se puede inducir al aplicar altas dosis o repetidas de un inmunógeno determinado. Estos procesos han sido utilizados de manera

Generalidades de vacunología • 235

experimental para la terapéutica de transplantes así como de alergias. El autor no cuenta con información referente al desarrollo de tolerancia por vacunación; sin embargo, éste proceso debe ser considerado como una posibilidad si se realiza la vacunación de hembras gestantes con biológicos elaborados con agentes vivos o activos que en un momento dado puedan replicarse en el feto. En el caso de que llegara a ocurrir este tipo de adversidades en la vacunación, se considera como un problema iatrogénico, donde la persona que aplicó las vacunas será el responsable. Enfermedad por vacunación Actualmente es muy difícil que esto ocurra, pero se puede presentar en animales inmunosuprimidos a

quienes se les aplican vacunas elaboradas con virus de bajo pasaje. Dicha situación, se puede prevenir al practicar un riguroso estudio clínico del paciente antes de aplicar cualquier vacuna. Un caso particular donde se han presentado casos de enfermedad por vacunación es con las vacunas de virus activo contra moquillo canino. Se puede producir una encefalitis por vacunación si se inmuniza a la madre en el último tercio de la gestación o durante las tres primeras semanas de lactación. Otro caso, ocurre cuando se llegan a vacunar especies a las cuales no está indicado el biológico, por ejemplo, la vacunación de hurones con vacunas de virus activo de moquillo canino para perros, los animales desarrollarán un problema semejante al que produce el virus de campo.

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19 Vacunación en aves Gary García Espinosa, Maritza Tamayo Salmorán

mientos, y vacunaciones de cada parvada de la producción con base en registros que deben consultarse fácilmente.

INTRODUCCIÓN

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La presencia de enfermedades infecciosas en las empresas avícolas productoras de carne de pollo y huevo es un factor importante que afecta la competitividad global. La presentación de las enfermedades infecciosas se ve favorecida cuando se reúnen varios factores que facilitan su transmisión y diseminación dentro de poblaciones de aves domésticas. Por lo tanto se enumeran algunas recomendaciones con el fin de evitar estos riesgos:

Existen más procedimientos complementarios a estas medidas de bioseguridad, y uno de ellos es la inmunización de los animales a través de vacunas. La principal diferencia entre la vacunación de aves domésticas productivas y otros animales de granja, compañía, ornato y silvestres, se debe al número de individuos a vacunar en un periodo breve de tiempo (horas) utilizando varias vías de administración de la vacuna hacia diferentes antígenos. Para la inmunización de una población de aves se busca aplicar vacunas en forma masiva como son la vía por aerosol, agua de bebida e in ovo, sin embargo, también existen vacunas que se administran en forma individual con base a la composición, elaboración e inmunogenicidad del antígeno, ejemplo de ello son las vacunas aplicadas por la vía ocular, subcutánea, intramuscular e intradérmica. Existe en el mercado de biológicos una gran variedad de vacunas disponibles que estimulan tanto la inmunidad local como sistémica. En el caso de vacunas elaboradas para estimular la inmunidad local se utilizan agentes activos. Para las vacunas que estimulan la inmunidad sistémica, se utiliza al agente inactivado o muerto con adyuvante. La selección del calendario de vacunación, así como cepa y vía de aplicación, dependerá de 1) la epizootiología de cada enfermedad en cada zona o región, 2) la interacción simultánea de varios agentes etiológicos, y 3) la autorización por parte de la agencia, ministerio o secretaria del gobierno federal.

1.Seleccionar una zona geográfica aislada convenientemente, teniendo en cuenta la dirección de los vientos dominantes. Esto facilitará la higiene y el control sanitario. La granja deberá estar cercada por una malla de seguridad con una puerta para controlar la circulación y el acceso al lugar. A la entrada, un cartel deberá indicar que “No se puede entrar sin autorización”. 2.Las granjas deberán dedicarse a la cría de una sola especie y adoptar, en la medida de lo posible, el principio de: todo dentro, todo fuera. 3.Los gallineros y los locales utilizados para almacenar alimentos o huevos deberán estar exentos de parásitos y no ser accesibles a las aves silvestres. 4.Los animales domésticos no deberán tener acceso a las granjas. 5.Las aves enfermas y muertas deberán ser retiradas de las casetas y se aplicarán procedimientos de destrucción eficaces y seguros. 6.Se llevará un registro completo de la mortalidad, los diagnósticos de enfermedades y los trata237

238 • Inmunología veterinaria

BRONQUITIS INFECCIOSA Es una enfermedad infecciosa viral aguda que con pocas partículas comienza la infección. El virus puede ser eliminado tanto por el tracto respiratorio como por las heces. En aves susceptibles, la enfermedad se manifiesta como estornudo, expectoración, epífora, rinorrea, estertores y disnea. En aves adultas se manifiesta con disminución de la producción de huevo y malformaciones del huevo. La enfermedad alcanza una morbilidad de 100% en 1 a 3 días con 0 a 5% de mortalidad. Una mortalidad alta es consecuencia de infecciones bacterianas secundarias.

(Capítulo 19)

tis infecciosa para vacunar se debe basar en el tipo de virus de bronquitis infecciosa en la zona. La vacunación de pollos se prefiere al día de nacimiento o entre los 7 a 14 días de edad, y un refuerzo es necesario en áreas con alto riesgo de infección. Con base en la presencia de la cepa específica de la región geográfica afectada por la enfermedad, se aplica la vacuna específica o la que confiera inmunidad cruzada. En reproductoras y gallina de postura, se deberá incluir cuando menos dos vacunaciones, utilizando la cepa que ofrezca la mayor protección cruzada.

Vacunación emergente o en brote

Inmunidad

No existe.

La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en la mucosa (local) y en suero, así como la participación de la inmunidad celular mediada por linfocitos T citotóxicos que son los mecanismos para neutralizar al virus. La inmunidad humoral de las gallinas se transfiere a la progenie para darle protección.

Riesgos de vacunación

Selección de inmunógeno En el mercado están disponibles vacunas a virus activo con cepas suaves que se pueden administrar por aspersión, en agua de bebida o gota al ojo. Existen vacunas a virus activo más invasivas que se aplican de igual manera que las cepas suaves. Es recomendable comenzar la vacunación con una cepa suave y continuar con cepas más invasivas con el fin de tener una mejor protección. La vacuna a virus inactivado es utilizada en aves adultas y se aplica por inyección subcutánea o intramuscular. La edad de aplicación de las vacunas se lleva a cabo desde el nacimiento con refuerzos hasta las 18 semanas de edad y otro refuerzo en la etapa productiva de huevo, mientras que la vacuna inactivada se utiliza como refuerzo antes del inicio de postura.

Criterios de cronograma de vacunación Para la inmunización de las gallinas se recomienda el uso de vacuna a virus activo para estimular la inmunidad de las mucosas con un refuerzo a las 2 a 3 semanas siguientes, y un tercer refuerzo a las 4 a 6 semanas subsecuentes. Durante la etapa de postura de las gallinas es necesario aplicar refuerzos con vacuna a virus activo con intervalos a 30 a 60 días. La selección de la cepa del virus de la bronqui-

La aplicación de vacunas a virus activo causa reacciones respiratorias posteriores a la vacunación de 3 a 5 días y que por lo general están acompañadas por infecciones bacterianas por E. coli y Mycoplasma spp., o por virus inmunosupresores. El uso de cepas agresivas en la primera vacunación también causa reacciones posteriores a la vacunación. El uso de vacunas bivalentes como virus de bronquitis infecciosa y el virus de la enfermedad de Newcastle puede disminuir el desarrollo de la inmunidad entre ambos virus, si éstas no vienen combinadas previamente en el mismo vial. El uso de vacuna a virus inactivado causa reacción inflamatoria que permanece por varias semanas, si está mal aplicada.

COCCIDIOSIS AVIAR Es una enfermedad parasitaria causada por protozoarios del genero Eimeria que afecta el tracto intestinal de los pollos y gallinas. Su manifestación clínica es variable dependiendo de la especie de Eimeria. En general en la coccidiosis se puede observar hiporexia, falta de desarrollo, diarrea, deshidratación, falta de pigmentación de la piel y otros casos hasta hematoquexia, depresión y muerte. La morbilidad puede ser de 100% y con una mortalidad variable que depende de la especie de coccidia involucrada, pero puede llegar a 40%.

Inmunidad La enfermedad estimula la producción de anticuerpos, pero se ha demostrado que la inmunidad celular es la

Vacunación en aves • 239

responsable en el control del protozoario a través de linfocitos CD8. Las aves que sobreviven a la infección mantienen una inmunidad por muchos meses.

Selección de inmunógeno En el mercado existe la vacuna elaborada con coccidias vivas atenuadas correspondientes a las principales especies involucradas en brotes y que son: E. acervulina, E. brunetti, E. maxima, E. necatrix, y E. tenella, pero también se pueden incluir E. mitis, E. mivati y E. praecox. La vacuna por lo regular está compuesta por varias especies dependiendo de la prevalencia en cada zona geográfica, y su aplicación puede ser en agua de bebida, aspersión o en gel. La inmunidad contra una especie de coccidia no confiere protección cruzada contra otras especies.

disnea, secreción oral, diarrea, plumas erizadas, inflamación con cianosis de las barbillas y cresta, y muerte en casos agudos. En presentaciones crónicas se observan artritis, conjuntivitis, sinusitis, tortícolis, estertores, disnea e inflamación de barbillas y cresta. En gallinas se observa también disminución de la producción de huevo y la morbilidad puede alcanzar 100% con una mortalidad de 20%.

Inmunidad La inmunidad por bacterias ha sido investigada en menor proporción en las aves con respecto a los virus, sólo se conoce la presencia de anticuerpos en suero, pero es probable que la inmunidad celular participe.

Selección de inmunógeno Criterios de cronograma de vacunación

Vacunación emergente o en brote

Existen vacunas que se utilizan contra cólera aviar, que incluyen bacteria muerta o viva atenuada. Las bacterinas son muy utilizadas pero deben ser inyectadas y sólo inducen inmunidad contra el serotipo homólogo. Las vivas han reportado conferir inmunidad contra serotipos heterólogos. Las cepas utilizadas son la M-9, PM-1 o la CU que se aplican principalmente en gallinas por vía intramuscular o por punción en el ala. En zonas de alto desafío se llegan a utilizar vacunas autógenas con el fin de controlar la enfermedad.

Su aplicación exacerbaría la enfermedad por lo que se utilizan fármacos anticoccidiales.

Criterios de cronograma de vacunación

Riesgos de vacunación

La primera vacunación se aplica de modo principal por la vía subcutánea entre las 8 a 14 semanas de edad con una bacterina, la segunda vacunación se aplica antes de las 20 semanas de edad con bacterina o vacuna, o bien se puede optar por inmunizar en la primera y segunda vacunación bajo los mismos tiempos antes mencionados, pero debe existir un periodo de por lo menos cuatro semanas entre cada aplicación.

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La vacunación se aplica en aves que son criadas en el suelo en una sola ocasión. Esto puede ser al día de nacimiento o de la primera a cuarta semana de edad. La inmunización es exitosa si se asegura que las coccidias tengan sus ciclos de multiplicación en las próximas dos semanas. La inmunidad se mantiene en gallinas por todo el ciclo productivo.

No hay inmunidad cruzada entre las distintas especies de coccidias. Debe evitarse medicar o desinfectar las líneas de agua por lo menos 24 h antes y después de la aplicación de la vacuna, así como evitar dar alimento medicado en las próximas semanas. La vacuna puede causar signos clínicos leves y en este caso las aves no deben ser medicadas. Se deben valorar las condiciones ambientales de la caseta cuando se aplica la vacuna para asegurar una buena inmunización.

Cólera aviar Es una enfermedad infecciosa bacteriana (Pasteurella multocida) de curso sobreagudo, agudo o crónico que afecta a varios tejidos y órganos de aves domésticas y silvestres. Se manifiesta a nivel clínico con

Vacunación emergente o en brote No se justifica su aplicación por el curso agudo de la enfermedad.

Riesgos de vacunación Las vacunas contra el cólera aviar pueden producir los signos clínicos del cólera crónico en las aves

240 • Inmunología veterinaria

vacunadas. Las bacterinas contra cólera aviar pueden causar severa inflamación en el sitio de la inoculación, rigidez del cuello y cabeza hinchada si se aplican cerca de ésta. No deben aplicarse antibióticos dentro de los primeros siete días posteriores a la aplicación de la vacuna o alguna otra vacuna dentro de los primeros 10 días. La vacuna en etapa de producción de huevo conlleva a su disminución y presencia de signos de enfermedad.

COLIBACILOSIS Es una enfermedad bacteriana causada por Escherichia coli con un curso agudo o crónico que afecta a nivel local a un tejido o en forma sistémica a las aves domésticas como los pollos, gallinas y pavos. Los signos clínicos son generales como deshidratación, diarrea, plumas erizadas, disnea, depresión, postración, heces en el ano y zona perianal, otros signos son panoftalmitis, artritis, aerosaculitis y claudicación. La morbilidad es variable al igual que la mortalidad.

(Capítulo 19)

tura, y durante la postura. Ante la presencia de un serotipo conocido y prevalente en la etapa de producción de huevo, se puede utilizar la bacterina de las 12 a 18 semanas de edad.

Vacunación emergente o en brote No se justifica su aplicación por el curso sistémico de la enfermedad.

Riesgos de vacunación Las bacterinas causan reacciones inflamatorias por varias semanas en el sitio de aplicación y pueden extenderse a la cabeza. Si se utiliza una vacuna, no deben aplicarse antibióticos dentro de los primeros siete días posteriores a la aplicación de la vacuna. No aplicar la vacuna de E. coli junto con la vacuna de la enfermedad de Marek o por la vía in ovo.

CORIZA INFECCIOSA

La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en suero, inmunidad mediada por macrófagos y la proliferación de linfocitos T citotóxicos. El control de la infección es por anticuerpos, complemento, macrófagos y linfocitos hacia un serotipo.

Es una enfermedad infecciosa bacteriana causada por Avibacterium paragallinarum que tiene un curso agudo (24 a 48 h) que afecta el aparato respiratorio superior de los pollos y gallinas. Se manifiesta a nivel clínico con sinusitis, rinorrea, conjuntivitis, edema facial, disminución de la producción de huevo, y en ocasiones estertores traqueales e inflamación de barbillas. La enfermedad llega a 100% de morbilidad con baja mortalidad.

Selección de inmunógeno

Inmunidad

En el mercado existen vacunas y bacterinas. La vacuna se puede aplicar para proveer protección temprana en las aves jóvenes y mantener la inmunidad en la etapa previa a la producción de huevo y durante la misma. Esta vacuna se aplica por la vía de aspersión. En caso de conocer el serotipo prevalente se puede optar por una bacterina administrada por la vía intramuscular o subcutánea la cual proporciona mayor protección.

La inmunidad humoral y celular por estas bacterias es menos investigada en las aves y sólo está limitada a la presencia de anticuerpos en suero.

Criterios de cronograma de vacunación

Criterios de cronograma de vacunación

Para obtener protección temprana ante desafíos tempranos se utiliza la vacuna al día de nacimiento o en los primeros tres días de edad y un refuerzo de las 3 a 12 semanas posteriores y en ocasiones una tercera aplicación cuatro semanas antes del inicio de la pos-

La vacunación se aplica de modo principal de la sexta a decimocuarta semana de edad o de la décima a decimocuarta semana de edad con una segunda aplicación al menos cuatro semanas posteriores; en zonas de alto riesgo se puede aplicar una tercera

Inmunidad

Selección de inmunógeno En el mercado existen bacterinas que pueden tener de 1 a 3 serotipos diferentes, que se aplican por la vía intramuscular o subcutánea.

Vacunación en aves • 241

inmunización. La bacterina se puede aplicar por primera vez en la etapa previa al inicio de la postura que puede ser de las 14 a 18 semanas de edad.

Vacunación emergente o en brote No se justifica su aplicación por el curso agudo de la enfermedad.

Riesgos de vacunación Las bacterinas causan reacciones inflamatorias por varias semanas en el sitio de aplicación que pueden estar acompañados por inflamación de la cabeza. La vacunación en etapa de producción de huevo puede causar su disminución y reacciones inflamatorias.

SÍNDROME DE BAJA DE POSTURA Es una enfermedad infecciosa viral de curso subagudo que afecta el aparato reproductivo de las gallinas que en etapa de producción de huevo, éste presenta pérdida del color del pigmento, cascarón delgado o en fárfara (suave) y disminución en la producción de huevo hasta por diez semanas. La morbilidad puede llegar a 100% con nula mortalidad. El virus del Síndrome de la baja de postura, está presente de manera natural en patos, gansos y otras aves acuáticas que llegan a transmitir el virus a las aves domésticas.

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Carece de sentido ya que las vacunas inactivadas estimulan con lentitud la respuesta inmunológica y el virus causa el daño al aparato reproductor.

Recomendaciones Debido a que el método de transmisión más común es el horizontal, se recomienda lavar y esterilizar las charolas de huevo antes de regresarlas a la granja. Se recomienda estricta bioseguridad, así como cloración del agua cuando las granjas se abastecen de agua provenientes de lagos donde habitan aves acuáticas.

ENCEFALOMIELITIS AVIAR Es una enfermedad infecciosa viral de curso subagudo que afecta el sistema nervioso de los pollos, pavos, codornices y faisanes con manifestación de ataxia, tremores en la cabeza y cuello. Puede presentarse en 40 a 60% de la parvada con una mortalidad de 25 a 50%.

Inmunidad

La enfermedad estimula la producción de anticuerpos y puede existir excreción viral, aun en presencia de ellos. En el caso de la progenie infectada, no desarrollan anticuerpos, pero puede permanecer latente el virus.

El desarrollo de la enfermedad estimula la producción de anticuerpos séricos y se considera el principal mecanismo para bloquear al virus, sobre todo en pollos con edad mayor a tres semanas. La presencia de anticuerpos maternos en la progenie ayuda a disminuir la severidad de la enfermedad y previene la disminución de la producción de huevos por parte de las gallinas disminuyendo la transmisión del virus hacia la progenie.

Selección de inmunógeno

Selección del inmunógeno

La vacuna comercial está orientada a prevenir la pérdida y calidad del huevo en gallinas. La vacuna que se utiliza es a virus inactivado y una sola aplicación por la vía intramuscular o subcutánea de las 12 a 18 semanas de edad es suficiente.

En el mercado existe la vacuna a virus activo (cepa Calnek 1143) para administrarse en una sola ocasión a la parvada de gallinas en edad de producción. Las vacunas a virus activo son las más usadas. La administración de la vacuna puede ser por agua de bebida, punción en el ala o gota al ojo. En gallinas se aplica alrededor de las cuatro semanas previas al inicio de la postura. También existe la vacuna a virus inactivado que se aplica en gallinas en edad productiva de huevo que no fueron vacunadas en su edad joven o durante el desarrollo de la madurez sexual.

Inmunidad

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Vacunación emergente o en brote

Criterios de cronograma de vacunación La vacunación debe aplicarse al menos cuatro semanas antes del inicio de la postura y en áreas donde la enfermedad prevalece.

242 • Inmunología veterinaria

Criterios de cronograma de vacunación La vacuna se aplica una sola vez de las 8 a 16 semanas de edad. Se aplica en pavos, pero en el caso de las otras especies de aves susceptibles no se ha reportado la presencia de la enfermedad.

Vacunación emergente o en brote No se recomienda por carecer de efecto.

Riesgos de vacunación La administración de la vacuna bajo el criterio establecido no tiene efectos a la salud o productividad. Sin embargo, la administración de vacuna con virus activo en gallinas en plena producción de huevo puede disminuir la postura y transmitirse a la progenie causando la enfermedad, por lo que se recomienda hacerlo de las 8 a 16 semanas y no vacunar aves menores de ocho semanas de edad.

ENFERMEDAD DE MAREK Es una enfermedad infecciosa viral de curso crónico que afecta al sistema inmunológico de los pollos y gallinas causando inmunosupresión. Se manifiesta a nivel clínico con paresia progresiva, parálisis de uno o ambos miembros, depresión, coma y muerte; en ocasiones iridociclitis, dilatación y parálisis del buche. La enfermedad causa una morbilidad y mortalidad variable que puede ir de 0.5 a 60 % respectivamente.

Inmunidad La enfermedad estimula la inmunidad celular innata y adquirida que es importante para disminuir las células T infectadas con el virus en su etapa de latencia, lo que conduce a disminuir la etapa lítica del virus y la presencia de tumores. La inmunidad humoral también es estimulada durante la infección, pero los anticuerpos sólo neutralizan al virus cuando está libre de células que es un periodo muy corto dentro de la patogénesis. Las gallinas que tienen anticuerpos en suero son transmitidos a la progenie y pueden neutralizar al virus libre de células.

Selección de inmunógeno En el mercado se utilizan vacunas elaboradas con tres serotipos que están representados por las cepas

(Capítulo 19)

CVI988 (serotipo 1), SB1 y 301B/1 (serotipo 2); y un tercer serotipo aislado de pavos conocido como HVT que utiliza la cepa FC126. La vacuna puede aplicarse con virus activo, libre de células, asociado a células o liofilizado al nacimiento o in ovo. Otra característica es que las vacunas se pueden aplicar en forma monovalente (CVI988, FC126 asociada o libre de células), bivalente (CVI988 + FC126, FC126 + SB1 o FC126 + 301B/1) o trivalente (CVI988 + FC126 + SB1 o 301/B).

Criterios de cronograma de vacunación El virus de la enfermedad de Marek se considera presente en todas las zonas geográficas del mundo y la aplicación de la vacuna es una rutina in ovo o al momento del nacimiento para prevenir el desarrollo de tumores y mortalidad. La decisión de usar monovalente o bivalente dependerá del grado de desafío en la zona. Es importante mantener buena desinfección y ventilación, baja densidad y largo periodo de descanso entre nuevas parvadas para que las vacunas puedan funcionar en forma adecuada.

Vacunación emergente o en brote No se recomienda.

Riesgos de vacunación La aplicación de la vacuna junto con otras vacunas diferentes a la de Marek, antibióticos y vitaminas puede disminuir la viabilidad del virus. Es importante el no utilizar dosis fraccionadas de la vacuna, así como utilizar la vacuna de acuerdo a la instrucción del fabricante.

ENFERMEDAD DE NEWCASTLE Es una enfermedad infecciosa viral de curso agudo que puede afectar el aparato respiratorio, nervioso y digestivo (viscerotropos), llegando a ser pantotropo en aves domésticas y silvestres. En los pollos y gallinas es más frecuente la enfermedad. Los signos respiratorios son rinorrea, epífora, estornudo, estertores y disnea; los signos nerviosos son tortícolis, opistótonos, ataxia y tremores acompañados de depresión, mientras que los signos digestivos son diarrea de color verde brillante. Otros signos a observar son postración, edema facial, edema periocular y muerte. La morbilidad puede lle-

Vacunación en aves • 243

gar a 100% con una mortalidad de 50 a 100% dependiendo de la cepa y la edad de las aves.

Inmunidad La enfermedad estimula la inmunidad celular y humoral, siendo estos últimos detectados por varios meses posteriores a la infección en las gallinas y en la progenie. Es necesaria la inmunidad celular y humoral para neutralizar a virus viscerotropos y pantotropos a través del antígeno hemoaglutininaneuroaminidasa.

Selección de inmunógeno En el mercado existen vacunas a virus activo e inactivado. Las vacunas con virus activo utilizan cepas lentogénicas (suaves como Hitchner B1 y La Sota) que confieren inmunidad hacia cepas que causan enfermedad como son las mesogénicas, vicerotropas o pantotropas (velogénicas). Los virus activos se administran por la vía de la aspersión, agua de bebida o gota al ojo, mientras que la vacuna a virus inactivado se aplica por la vía subcutánea. La inmunización de los pollos puede comenzar desde el día de edad con la utilización tanto de la vacuna a virus activo como inactivado, siendo la vacuna activa la que se utiliza de preferencia en la segunda y tercera aplicación.

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Criterios de cronograma de vacunación La vacunación de pollos debe tomar en consideración el título de anticuerpos maternos y la presencia de la enfermedad de la zona geográfica. Debido a que las presentaciones velogénicas de la enfermedad tienen un impacto comercial muy alto a nivel internacional, se busca proveer una inmunidad local y rápida que se alcanza con el uso de virus activo junto con una inmunidad más fuerte y sostenida a través del uso de virus inactivado lo cual debe aplicarse entre el día y las cuatro semanas de edad. En el caso de las aves que llegarán a edad adulta, se pueden utilizar ambas vacunas en las primeras dos semanas de edad con refuerzos con virus activo hasta las 12 semanas de edad, entre las 14 a 20 semanas de edad y entre los primeros dos meses en la etapa de producción de huevo. Es importante resaltar que la vacunación para esta enfermedad requiere de una autorización por parte de la agencia, secretaría o ministerio de agricultura del gobierno federal.

Vacunación emergente o en brote Dependiendo de la severidad del brote se recomienda la vacunación con el fin de producir interferón.

Riesgos de vacunación En la mayor parte de México se encuentra erradicada la presentación velogénica del virus. Es importante la aplicación en 100% de las aves para que no queden aves susceptibles. Se recomienda utilizar dosis completa de la vacuna y seguir la leyenda del laboratorio productor del biológico.

INFECCIÓN DE LA BOLSA DE FABRICIO O ENFERMEDAD DE GUMBORO Es una enfermedad infecciosa viral de curso agudo a crónico que afecta el sistema inmunológico de los pollos menores de tres semanas de edad. Se manifiesta por picoteo en el ano, diarrea, depresión, anorexia y postración en 100% de la parvada, la mortalidad es variable dependiendo del tipo de virus que esté afectando las parvadas. También la enfermedad se puede presentar en forma de inmunosupresión clínica o subclínica.

Inmunidad La enfermedad estimula la producción de anticuerpos séricos que neutralizan al virus, pero la inmunidad celular también participa. La presencia de altos títulos de anticuerpos maternos en la progenie los protege de la enfermedad en los primeros días de vida.

Selección de inmunógeno Se pueden encontrar vacunas a virus activo o inactivado para inmunizar a las gallinas reproductoras y a los pollos. Las vacunas activas son elaboradas con distintas cepas del virus, con base en la severidad de la lesión en los órganos linfoides que pueden ocasionar; es decir que pueden ser utilizadas cepas suaves, intermedias o “fuertes”. Las vacunas a virus activo se administran en forma directa a las mucosas a través del agua de bebida, gota al ojo y aspersión en la primera inmunización, y se puede aplicar también in ovo o intramuscular en pollos al día de edad combinada con la vacuna de Marek. Se recomienda la aplicación de dos vacunas inactivadas vía

244 • Inmunología veterinaria

intramuscular o subcutánea en las gallinas reproductoras antes del inicio de postura, y dependiendo de la transmisión de anticuerpos maternos a la progenie se puede llegar a utilizar una tercera vacunación a las 40 semanas.

Criterios de cronograma de vacunación Los criterios de programas de vacunación varían de acuerdo a la zona y el tipo de virus involucrado. En el pollo de engorda son comunes los calendarios de vacunación de Marek con Gumboro al día de edad y 1 o 2 vacunaciones en el campo. La mejor vía de aplicación en campo es en agua de bebida o gota al pico. En el caso de reproductoras son de 2 a 3 vacunaciones con virus activo más dos inactivadas. Como se mencionó, el uso de cepas suaves, intermedias o más invasivas, así como la edad precisa de vacunación dependen del grado de riesgo de contraer la enfermedad en la zona geográfica y el título de anticuerpos maternos en los pollos. Las cepas fuertes o más invasivas sólo se pueden utilizar en zonas geografías con alto riesgo y prevalencia de cepas de campo altamente virulentas.

Vacunación emergente o en brote No se administra vacuna sobre brote.

Riesgos de vacunación Las gallinas tipo Leghorn son más susceptibles al virus por lo que es recomendable su uso si se sospecha de un virus patógeno. Es importante realizar pruebas de histopatología, serología, así como identificación viral con el fin de utilizar la cepa adecuada. Cada granja puede llegar a tener un calendario de vacunación diferente. La mala aplicación de una vacuna inactivada puede causar inflamación en el sitio de aplicación por varias semanas debido al adyuvante.

INFLUENZA AVIAR Es una enfermedad infecciosa viral de curso sobreagudo o agudo que afecta al aparato respiratorio, digestivo, cardiovascular, reproductivo, inmunitario y tegumentario de los pollos, pavos, codornices entre otras aves Galliformes. Se manifiesta como estornudo, expectoración, epífora, rinorrea, depre-

(Capítulo 19)

sión leve y diarrea. En manifestaciones graves el tejido tegumentario presenta cianosis y necrosis de la cresta; edema, necrosis y hemorragias subcutáneas, plumas erizadas, depresión severa y muerte. También se pueden observar tremor, tortícolis, opistotonos, ataxia, parecía y parálisis. La enfermedad puede presentarse en 100% de la parvada con 5 a 100% de mortandad.

Inmunidad La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en la mucosa y en el suero que son el principal mecanismo para neutralizar el virus tanto en pollos como en gallinas a través del antígeno hemoaglutinina (H). Con base en el título de anticuerpos maternos presentes en la progenie, se puede proteger en las primeras dos semanas de edad hacia el mismo subtipo con el que las gallinas fueron inmunizadas.

Selección de inmunogeno En el mercado existen vacunas a virus activo e inactivado. La vacuna a virus inactivado que se puede administrar vía subcutánea en pollos entre la primera y segunda semana de edad contiene el antígeno H5, H7 y H9. Cuando el objetivo es estimular la respuesta temprana del sistema inmunológico, se utiliza la vacuna-vector que exprese algún tipo de antígeno H, que por lo regular se administra al día 18 del desarrollo embrionario por la vía in ovo, y en algunas ocasiones en las primeras semanas de edad. Las vacunas-vector usadas en la actualidad incluyen el Poxvirus y Paramyxovirus-1 expresando el antígeno H. Sin embargo, la vacuna-vector del Poxvirus sólo puede ser usada una vez por la sólida inmunidad que induce el Poxvirus per se. En el caso de vacuna-vector con Paramyxovirus-1 se utiliza para inmunizar a la parvada contra el virus de la enfermedad de Newcastle y el antígeno H del virus de influenza aviar circulante. En todos los casos es necesario consultar con los fabricantes de estas vacunas.

Criterios de cronograma de vacunación Cuando se requiere vacunar gallinas y gallos de una parvada con bajo riesgo de infección de campo, se inmuniza con una vacuna inactivada por la vía subcutánea entre la primera y sexta semana de edad

Vacunación en aves • 245

con una segunda aplicación a las cuatro semanas posteriores a la primera vacunación. Debido a que estas aves tienen un periodo de vida más largo, la parvada es inmunizada de nuevo de las 16 a 18 semanas de edad por la vía intramuscular. Si las parvadas están en áreas de alto riesgo de infección por virus de campo, entonces se puede aplicar la vacuna-vector in ovo, seguido de una aplicación subcutánea con virus inactivado entre la primera y sexta semana de edad, y una tercera vacunación entre las 17 a 18 semanas de edad por la vía intramuscular. Es importante resaltar que la vacunación para esta enfermedad se requiere de una autorización por parte de la agencia, secretaria o ministerio de agricultura del gobierno federal.

Vacunación emergente o en brote Cuando la enfermedad aparece por primera vez en una parvada de una región geográfica determinada, el uso de una vacuna no es útil para detener la diseminación y morbilidad del virus.

Riesgos de vacunación La administración de la vacuna inactivada emulsionada en aceite puede causar inflamación en el sitio de inyección que puede ser visible por varias semanas posteriores a la vacunación. En el caso de vacunar gallinas en etapa de postura se espera una disminución en la producción de huevo. Las vacunas inactivadas del virus de influenza disminuyen la excreción viral, pero no la eliminan.

y que se transmiten a la progenie. Sin embargo los anticuerpos no son el principal mecanismo para controlar la infección; por el contrario, la inmunidad celular local es la que ha mostrado contener la infección.

Selección de inmunógeno En el mercado se encuentran vacunas a virus activo para inmunizar a las aves domésticas a través de inmunidad local. La vacuna se administra por la vía de la aspersión, en el agua de bebida o gota al ojo. Si se utilizan técnicas de administración masivas se recomienda aplicar dos vacunaciones.

Criterios de cronograma de vacunación Para la inmunización de las aves domésticas se puede optar por una sola aplicación de las 2 a 8 semanas de edad con una segunda inmunización hasta las 16 semanas de edad. Por lo general no se vacuna al pollo de engorde contra la laringotraqueitis, excepto durante brotes en el área.

Vacunación emergente o en brote Debido a que el curso de la enfermedad es subagudo (6 a 12 días) y que la inmunidad celular local controla la infección, la vacunación sobre brote o ante un brote inminente se puede aplicar con resultados favorables.

Riesgos de vacunación

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LARINGOTRAQUEITIS INFECCIOSA Es una enfermedad infecciosa viral de curso subagudo que afecta el aparato respiratorio de las aves domésticas y de modo ocasional a faisanes. Los signos clínicos son epífora, rinorrea, estornudo, estertores, boqueo, expectoración con moco y sangre, disnea, conjuntivitis, blefaroconjuntivitis y depresión. En gallinas también se observa la disminución de la producción de huevo. La morbilidad puede alcanzar hasta 100% con una mortalidad de hasta 21%.

Inmunidad La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en suero que mantiene títulos por varios meses

Vacunar a todas las aves de la granja en el mismo día. No mezclar aves vacunadas con las no vacunadas, ni transportarlas a áreas donde no se practique la vacunación contra laringotraqueitis.

MICOPLASMOSIS Es una enfermedad infecciosa de curso crónico que afecta el aparato respiratorio (Mycoplasma gallisepticum) y en ocasiones las membranas sinoviales de las articulaciones (Mycoplasma synoviae) de pollos, gallinas y pavos. Se manifiesta a nivel clínico por la presencia de estornudos, estertores, disnea, conjuntivitis y en otros casos claudicación, artritis, inflamación con cambio de color de la cresta, y retraso del crecimiento. La morbilidad puede oscilar de 90 a

246 • Inmunología veterinaria

(Capítulo 19)

100% con una mortalidad hasta 10%, pero puede llegar a 30% si se complica con otros virus respiratorios o Escherichia coli.

programa de bacterinas. La segunda bacterina debe administrarse cuando menos cuatro semanas antes de que inicie la producción.

Inmunidad

Vacunación emergente o en brote

La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en la mucosa y en suero, y se transmiten de la gallina a la progenie disminuyendo la patogenidad e incrementando la supervivencia del embrión de pollo. Se ha evidenciado la participación de linfocitos CD8 en la mucosa de tráquea. Sin embargo, puede haber persistencia del Mycoplasma en presencia de inmunidad humoral.

No se justifica su aplicación debido a que es difícil erradicar la presencia de la bacteria.

Selección de inmunógeno En el mercado existen bacterinas que se aplican por vía intramuscular o subcutánea, y la vacuna que se puede aplicar por la vía del agua de bebida, gota al ojo y aspersión. En ningún caso existe inmunidad cruzada entre ambos Mycoplasmas. El uso de bacterina sólo disminuye los signos clínicos y evita la diseminación del Mycoplasma a tracto respiratorio inferior y reproductor. El uso de bacterina también disminuye la transmisión de la bacteria de las gallinas a la progenie.

Criterios de cronograma de vacunación En caso de que las aves nazcan libre de Mycoplasma pero que pueden infectarse durante el periodo de crianza se puede usar una bacterina entre la primera y sexta semana de edad y un refuerzo de la 10 a 18 semanas de edad o al menos cuatro semanas antes de iniciar postura. La inmunización en las pollas criadas libres de Mycoplasma, pero que se pueden infectar antes o durante la producción de huevo se pueden inmunizar entre la decima y decimocuarta semana de edad con un refuerzo posterior a las cuatro semanas. En la situación donde hay la presencia del Mycoplasma al nacimiento, se aplica la bacterina en los primeros 10 días de edad por vía subcutánea y con un refuerzo de las 10 a 18 semanas de edad o por lo menos cuatro semanas antes de iniciar la postura por la vía intramuscular. La vacuna se puede aplicar en parvadas de gallinas que han permanecido libres al Mycoplasma hasta el momento de la vacunación y hasta las seis semanas de edad. Es posible aplicar la vacuna junto con un

Riesgos de vacunación El uso de vacunas pueden ser positivas al aislamiento y pruebas serológicas; podrían no proteger contra la cepa de campo. No deben aplicarse antibióticos dentro de los primeros siete días posteriores a la aplicación de la vacuna o alguna otra vacuna dentro de los primeros 10 días o en presencia de agentes infecciosos respiratorios o inmunosupresores. Las bacterinas causan reacciones inflamatorias por varias semanas en el sitio de aplicación. Una sola inmunización no protege de la transmisión de la gallina a la progenie.

NEUMOVIRUS AVIAR En una enfermedad infecciosa viral de curso agudo que afecta al aparato respiratorio superior de pavos y en menor grado a los pollos. Por lo general se asocia a E. coli y Mycoplasma. Se manifiesta con estornudo, expectoración, rinorrea, epífora, conjuntivitis, sinusitis, edema submaxilar, movimientos de la cabeza de izquierda a derecha y disminución de la producción de huevo. La morbilidad es de 100% de la parvada con una mortalidad variable. En los pollos también se puede observar tortícolis, desorientación y opistótonos con mucha menor morbilidad y mortalidad que en pavos.

Inmunidad La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en suero y mucosa, siendo esta última la más importante para neutralizar el virus en pavos y pollos. La inmunidad con altos títulos de anticuerpos maternos también protege a la progenie del desarrollo de la enfermedad.

Selección de inmunógeno En el mercado existe la vacuna a virus activo que se administra por aspersión, en el agua de bebida o

Vacunación en aves • 247

gota en el ojo. La inmunización por aspersión se utiliza a partir del nacimiento hasta las 18 a 20 semanas de edad con 2 a 4 aplicaciones y en ocasiones un refuerzo en la etapa de postura. La utilización de vacuna en el agua de bebida y gota en el ojo se utilizan de las 4 a 20 semanas de edad con 1 a 3 aplicaciones y 1 o 2 refuerzos en la etapa de producción de huevo. El uso de vacuna con virus inactivado se aplica como refuerzo una sola vez de las 12 a 20 semanas de edad.

Criterios de cronograma de vacunación Para proteger a la progenie en ausencia de anticuerpos maternos, se utiliza la vacunación al día de nacimiento por aspersión; en caso de existir un bajo título de anticuerpos maternos la primera vacunación se aplica de los 10 a 14 días de edad por aspersión o agua de bebida. Para proteger a la progenie hasta la edad de producción de huevo son necesarios varios refuerzos con virus activo utilizando cualquiera de las vías antes mencionadas dejando la aplicación de la vacuna inactivada al final y antes de iniciar la producción de huevo.

Vacunación emergente o en brote Esta enfermedad respiratoria es a nivel clínico difícil de diagnosticar y fácilmente complicada con bacterias por lo que la aplicación de la vacuna para disminuir la enfermedad carece de sentido.

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Riesgos de vacunación El manejo inadecuado de la vacuna durante su aplicación por aspersión o en agua de bebida puede concluir en una deficiente inmunización. La reacción tisular resultado de la aplicación de la vacuna inactivada se puede detectar varias semanas después de su aplicación. Es importante inmunizar en forma correcta a las aves, con el fin de evitar respuestas variables o deficientes.

REOVIROSIS En una enfermedad infecciosa viral de curso subagudo que afecta el aparato digestivo y musculoesquelético, principalmente en los pollos, pero también a las gallinas y pavos. Se manifiesta con claudicaciones por ruptura del tendón gastrocnemio, teno-

sinovitis y una coloración verde en la articulación tarso-metatarso, bajo peso corporal y pobre conversión alimenticia con una morbilidad de 5% y mortalidad de hasta 5%. Las gallinas presentan artritis, claudicación, disminución de la producción de huevo, transmisión del virus a la progenie y en ocasiones muerte.

Inmunidad El propósito de la vacunación es proteger a las pollas en crecimiento y a las reproductoras contra la tenosinovitis, así como promover el desarrollo de altos niveles de anticuerpos maternos para ser transferidos a la progenie durante el periodo de producción.

Selección de inmunógeno En el mercado existen vacunas a virus activo atenuado y con virus inactivado que pueden incluir una de varias cepas existentes siendo la más común la cepa s1133 que se asocia a la tenosinovitis, pero existen otras como la cepa 1733 y CO8 (síndrome de mala absorción) o la cepa 3005 (necrosis de la cabeza de fémur y síndrome de mala absorción). En el caso de las gallinas en zonas de alto desafío la primera vacunación puede aplicarse de los siete días a tres semanas con una vacuna activa muy atenuada con una segunda aplicación cuatro semanas después. Las vacunas elaboradas para aves adultas son patógenas para las aves jóvenes.

Criterios de cronograma de vacunación El programa de vacunación para reovirosis está enfocado para reproductoras pesadas, se utilizan en zonas de alto desafío, con dos vacunaciones a virus activo y dos con virus inactivado. El uso de dos vacunas inactivadas antes del inicio de la producción causa niveles más elevados y uniformes de anticuerpos maternos en la progenie. En el pollo puede ser necesaria la vacunación cuando el desafío es elevado o cuando el nivel de transferencia de anticuerpos es muy pobre.

Vacunación emergente o en brote Debido a la dificultad en el diagnostico temprano y que el signo implica daño directo a la articulación y tendón, carece de sentido aplicar una vacuna.

248 • Inmunología veterinaria

Riesgos de vacunación Se recomienda el uso de la vacuna como lo indica la casa productora del biológico. La aplicación de virus poco atenuados en pollos menores a dos semanas de edad es patógena. La vacunación in ovo con esta vacuna interfiere con la inmunización hacia la enfermedad de Marek aplicada in ovo. La aplicación in ovo puede causar parvadas disparejas o problemas locomotores, por lo que se sugiere contactar al laboratorio proveedor de la vacuna sobre las recomendaciones de cómo utilizarla in ovo.

SALMONELOSIS AVIAR Es una enfermedad infecciosa causada por la bacteria Salmonella enteritidis Pullorum, Salmonella enteritidis Gallinarum, entre otras Salmonelas que tiene un curso crónico y sistémico en las aves domésticas. La manifestación clínica en las aves varía dependiendo de la variedad que puede causar depresión, anorexia, falta de crecimiento, deshidratación, adherencia de uratos en el ano y región perianal, y en ocasiones ceguera y claudicación por artritis. En gallinas las manifestaciones clínicas son anorexia, diarrea, deshidratación y depresión con una morbilidad variable y una mortalidad de 0 a 100%.

Inmunidad La enfermedad estimula la producción de anticuerpos en suero, inmunidad mediada por macrófagos y la proliferación de linfocitos T citotóxicos. El control de la infección es por anticuerpos, complemento, macrófagos y linfocitos.

Selección de inmunógeno En el mercado existen vacunas y bacterinas que son: Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis Gallinarum y Salmonella enteritidis Pullorum, pero que puede incluir otras especies del grupo B, C y D. Las bacterinas vivas confieren inmunidad local (mucosa) y una aceptable inmunidad cruzada entre especies del mismo serogrupo, se pueden administrar en el agua de bebida o por aspersión. Por otro lado, el uso de las bacterinas estimula un mayor y sostenido título de anticuerpos en suero que disminuyen la transmisión de la bacteria de la gallina a la progenie, pero con menor inmunidad cruzada entre especies del mismo serogrupo; su aplicación es por vía intramuscular.

(Capítulo 19)

Criterios de cronograma de vacunación La vacunación de las gallinas en áreas con baja exposición a la bacteria se puede aplicar la vacuna entre el día 1 a 3 de edad de la pollita con un refuerzo a los 14 días posteriores y una tercera aplicación de las 10 a 12 semanas de edad. En caso de que la granja tenga baja exposición a la bacteria, se tendrá que aplicar la bacterina entre las 8 a 10 semanas de edad o entre las 12 a 14 semanas de edad con un refuerzo a las cuatro semanas posteriores. Si la granja estuviera ante un desafío alto es necesario iniciar la primera vacunación de las aves con 1 o 2 refuerzos desde el día de nacimiento hasta las ocho semanas de edad y una bacterina de las 10 a 16 semanas de edad. En el caso de los pollos se puede aplicar vacuna al día de nacimiento con un refuerzo de las 3 a 4 semanas de edad. Es importante resaltar que la vacunación para esta enfermedad requiere de una autorización por parte de la agencia, secretaría o ministerio de agricultura del gobierno federal.

Vacunación emergente o en brote No se justifica su aplicación por el curso sistémico de la enfermedad.

Riesgos de vacunación Las bacterinas causan reacciones inflamatorias por varias semanas en el sitio de aplicación y pueden extenderse a la cabeza. No deben aplicarse antibióticos dentro de los primeros siete días posteriores a la aplicación de la vacuna. Es posible aislar la bacteria de la vacuna en las aves vacunadas.

VIRUELA AVIAR En una enfermedad infecciosa viral de curso subagudo que afecta la parte superior del aparato respiratorio y digestivo de pollos, pavos, aves de ornato, compañía y silvestres. A nivel clínico se manifiesta con la presencia de pústulas en áreas aptericas de la piel o con membranas de fibrina y necrosis en la mucosa superior del aparato respiratorio y digestivo. La morbilidad alcanza 100% con una mortalidad de hasta 50% si hay complicaciones con bacterias.

Inmunidad La enfermedad estimula una inmunidad humoral y celular en forma lenta y sostenida, pero homologa al Poxvirus específico de la especie aviar.

Vacunación en aves • 249

Selección de inmunógeno En el mercado existen la vacuna a virus activo que se puede administrar vía inyección subcutánea, punción subcutánea en el ala o inyección in ovo.

Criterios de cronograma de vacunación En aves que serán criadas hasta su etapa productiva de huevo y en áreas con alta probabilidad de desafío se recomienda el uso de vacunas con virus activo provenientes de cepas suaves para ser aplicadas por inyección in ovo o por inyección subcutánea al nacimiento, otra alternativa puede ser por punción subcutánea en el ala de los siete días a seis semanas de edad. En el caso de pollo de engorda una sola vacunación in ovo, al nacimiento o de la 1ª a 2ª semana de edad es suficiente. En áreas con baja probabilidad de brote se puede aplicar una sola vacunación para inmunizar la parvada.

Vacunación emergente o en brote Cuando aparecen los primeros signos de la enfermedad, el uso de la vacuna disminuye la enfermedad.

Riesgos de vacunación

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Se deben vacunar aves sanas y evitarse la diseminación de la vacuna dentro de las aves no vacunadas debido a que puede causar la presencia de lesiones en aves susceptibles. Lo anterior se logra mediante una adecuada limpieza y desinfección del equipo de vacunación y de corte de pico.

PRESENTACIÓN DE UN CASO CLÍNICO CON VACUNACIÓN PARA LA ENFERMEDAD DE NEWCASTLE En una región rural del altiplano existe una población de ~1 000 personas que viven en grupos familiares de 4 a 8 personas que se dedican a la agricultura y al comercio local. El 28% de las familias tienen de 3 a 18 gallinas y guajolotes domésticos que tienen para consumo y que no se vacunan. Cada mes se lleva a cabo una plaza que incluye la venta de gallinas de desecho de granja y gallos de combate. En la misma región y a 25 km de la población hay una empresa avícola que tiene 12 granjas productoras de pollo de engorda con ~30 000 aves

cada una con una distancia aproximada entre granja y granja de 9 km. Cada granja tiene tres naves o casetas que alojan 10 000 pollos cada una. Los pollos son libres de influenza aviar, enfermedad de Newcastle y salmonelosis por los últimos 5 años. Sin embargo, durante la época de otoño, invierno y principios de la primavera, los pollos presentaban problemas respiratorios por el virus de la bronquitis infecciosa aviar que en la actualidad son controlados por la vacuna y mejora en la calidad del aire de la casetas. Durante el invierno del mes de febrero los propietarios de las aves de traspatio reportaron la presencia de algunas gallinas enfermas con signos clínicos como plumas erizadas, depresión, tortícolis, rinorrea y estornudo. Los signos son sugestivos de la enfermedad de Newcastle por lo que se colectaron muestras de orofaringe y cloaca a través de hisopos para hacer aislamiento viral, suero para inhibición de la hemoaglutinación método beta y cadáveres de gallinas para realizar la necropsia, histopatología y aislamiento viral a partir de órganos. Los resultados del laboratorio evidencian la presencia de hemorragias, congestión e infiltración de linfocitos en varios órganos; el suero resultó positivo al virus de la ENC con un título de 1/512 (Log2); y se aisló un Paramyxovirus aviar tipo 1 con presentación del tipo velogénico. Debido a que estos animales de traspatio no reciben alguna vacuna contra la enfermedad de Newcastle (ENC) y que el virus se puede mantener en estas aves, es probable que las granjas estén en riesgo de contraer la infección y amenazar la economía pecuaria de la región. Además de revisar y mejorar la bioseguridad de cada granja, se pone a consideración el uso de una vacuna como medida adicional para proteger a las parvadas de aves. Para aplicar la vacuna contra la ENC en estas granjas es necesario que a todas las parvadas de pollos con una edad de 2 a 6 semanas de edad se les tomen muestras de sangre para obtener suero y evaluar si hay presencia de anticuerpos hacia la ENC. Las muestras de suero son enviadas al laboratorio para realizar la prueba de inhibición de la hemoaglutinación método beta. Los resultados indican que los pollos tienen un título de anticuerpos alrededor de 1/6 (Log2) que es considerado negativo. Con base en estos resultados, la empresa considera pertinente estimular la inmunidad local (mucosas) de todos los pollitos al día de nacimiento para protegerlos ante un posible desafío de virus de campo. Para vacunar a la mayoría de los pollitos de un día, se elige

250 • Inmunología veterinaria

una vacuna que se administre por aspersión con virus activo cepa la sota o B1 en la planta incubadora. Debido a que los pollos se movilizan a la planta de procesamiento alrededor de las siete semanas de edad, la primera vacuna no protegerá a la parvada durante todo el tiempo de producción, es por ello que se considera aplicar una segunda vacunación. Con base al historial de las granjas y de la zona, se considera la zona de riesgo con un nivel bajo para un brote de la ENC, es por ello que se selecciona la aplicación de la segunda vacuna por la vía del agua de bebida, aspersión o gota al ojo. La edad de aplicación para la segunda vacuna se estima que puede ser de los 14 a 21 días de edad con base en una evaluación previa del perfil de anticuerpos durante el ciclo de producción para determinar si las aves están respondiendo a la primera vacunación. Para alcanzar un título de anticuerpos en

(Capítulo 19)

suero que indique protección, es necesario administrar una tercera vacuna utilizando virus inactivado para detectar títulos en suero de por lo menos 1/64 (Log2). Asimismo, un aumento considerable de anticuerpos por arriba de lo esperado por la vacuna significaría la presencia del virus de campo. Es necesario ajustar el título de la vacuna de la ENC y de bronquitis infecciosa si se pretende vacunar a la parvada al mismo tiempo con los dos inmunógenos. Adicional a la evaluación del suero es necesario hacer el aislamiento del virus a partir de orofaringe y cloaca de los pollos para evidenciar la excreción del virus proveniente de la vacuna y determinar la presencia del virus de campo. Hay que considerar que la aplicación de la vacunación de la ENC puede requerir de una autorización por parte de la agencia, secretaria o ministerio de agricultura del gobierno federal.

BIBLIOGRAFÍA Pattison M, Mc Mullin PF, Bradbury JM, Alexander DJ: Poultry Diseases. 6th ed. UK, Saunders-Elsevier, 2008. Saif YM, Fadly AM, Glisson JR et al. (eds): Disease of Poultry. 12th ed. Iowa, Wiley-Blackwell Publishing, 2008.

Virgil EJC, Sharma J, Tarpey I: Practical aspects of poultry vaccination. In: Davison F, Kaspers B, Schat KA (eds): Avian Immunology. Great Britain, Elsevier, 2008.

20 Vacunaciones en los bovinos

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Mario Medina Cruz

Los programas de vacunación deben ser diseñados tomando en cuenta la incidencia de enfermedades en la región, las prácticas de manejo y el impacto que tienen esas enfermedades sobre la productividad del hato, por lo tanto es necesario definir qué agentes infecciosos tienen un impacto significativo sobre la producción, cuáles son los impactos económicos para el hato en particular, identificar a la población de animales y contra qué agente patógeno se les va a proteger. Por ejemplo, proteger al feto contra el virus de la diarrea viral bovina o el adulto contra bronconeumonía y abortos por rinotraqueitis Infecciosa bovina, o la protección del neonato contra diarrea neonatal causada por E. coli K99 F5 enterotoxigénica. El objetivo de una vacunación es inducir una respuesta del sistema celular o del sistema humoral. El celular incluye a los linfocitos encargados de eliminar a las células infectadas por organismos extraños, mientras que el humoral, incluye la producción de anticuerpos. El sistema celular es muy importante para la defensa contra agentes bacterianos de vida intracelular y algunos virus, y es el sistema primario que responde a la prueba cutánea intradérmica de la tuberculina. La protección contra enfermedades como la rabia, la diarrea viral bovina, la rinotraqueítis infecciosa bovina y algunas formas de leptospirosis está dada por la inmunidad celular. Las vacunas virales vivas modificadas si bien estimulan la inmunidad, la respuesta celular que producen es mucho mejor que la observada en las vacunas muertas, por lo que de ser posible es preferible utilizar como dosis primaria a las vacunas virales vivas modificadas y a las vacunas muertas como dosis de reforzamiento pues así estimularán ambos tipos de respuesta inmune.

Importantes indicaciones que deben respetarse al vacunar a los bovinos incluyen la conservación de la cadena fría de 2 a 7 °C evitando la congelación o calentamiento desde la compra hasta su aplicación. Las vacunas deben transportarse al rancho en hieleras con suficiente refrigerante o hielo evitando la exposición a los rayos solares y evitando que se caliente al sostenerla en la mano por un largo tiempo. Es preciso anotar en un calendario la fecha de vacunación y los datos del producto empleado como son: nombre, laboratorio fabricante, lote, fecha de caducidad, fecha de aplicación y número de animales vacunados. Para el uso de la vacuna es básico reconstituir sólo las dosis a aplicar, incinerando los remantes o sobrantes e igualmente se debe procurar vacunar a todos los animales del hato y sobre todo llevar un registro de los animales vacunados. Asimismo, la efectividad de una vacuna está en función de aspectos como estrés, enfermedad preexistente, nutrición, manejo, edad del animal, de tal manera que ninguna vacuna es 100% efectiva. El médico veterinario zootecnista debe, a través de sus conocimientos sobre vacunalogia, ayudar al productor en la selección de vacunas y en el diseño de protocolos de vacunación para ayudar a proteger los hatos bovinos. A continuación se describen los principales inmunógenos de uso actual en bovinos.

BRUCELOSIS Es una de las enfermedades abortivas más impactantes en bovinos causada por Brucella abortus que 251

252 • Inmunología veterinaria

es un cocobacilo intracelular, poco antigénico, resistente a los antibióticos y que se caracteriza por producir afecciones reproductivas consistentes en: muerte embrionaria precoz, muerte embrionaria tardía, abortos tercer tercio gestación, metritis, retención de membranas fetales, nacimientos de becerros infectados que mueren a edad temprana, disminución en el crecimiento, disminución en la producción lechera y en los machos, epididimitis, orquitis con un impacto final en el hato o región de disminución del mejoramiento genético. La enfermedad se transmite por descargas, líquidos uterinos, abortos, calostro, leche, placentas mismas que contaminan el agua, pasturas e instalaciones en general de donde pasan a un nuevo huésped por las vías oral, conjuntival, nasal, genital o cutánea. Para su prevención se emplean dos tipos de vacunas, la cepa 19 en dosis becerra o completa y en dosis vaca adulta o reducida y la cepa RB51 en dosis becerra o completa.

Cepa 19 Dosis completa, contiene 5 x 1010 células en 5 mL y dosis reducida, conteniendo desde 3 x 108 a 3 x 109 células en 2 mL. Es una cepa lisa, con un determinante antigénico compuesto de lipopolisacáridos llamado antígeno “O” debido al cual después de la inmunización persisten anticuerpos séricos contra esta cepa. El calendario de vacunación se inicia con becerras de 3 a 6 meses de edad que se vacunan con una dosis completa (5 x 1010 células en 5 mL), seguida de una vacunación, pero ahora con dosis reducida (3 x 108 a 3 x 109 células en 2 mL) al año de edad. Esta dosis reducida también se emplea en casos de abortos en el hato. Sin embargo la dosis reducida puede producir títulos de positividad de 4 a 8 meses posvacunación y se han reportado casos excepcionales de hasta por 18 a 24 meses.

(Capítulo 20)

en tubo, tarjeta, rivanol, 2-mercaptoetanol, fijación del complemento o la prueba de Fluorescencia Polarizada, permitiendo la diferenciación con los reactores a consecuencia de la enfermedad. El calendario de vacunación se inicia con becerras de 3 a 5 meses de edad, que se vacunan con una dosis becerra o dosis completa, seguida de otra vacunación al año de edad manteniendo la dosis becerras o completa. Cada año se debe vacunar con esta cepa de 36 a 50 días posparto empleando la dosis completa. En esta cepa no se recomienda el uso de dosis reducida. Todas las vacunas deben estar constatadas y su aplicación debe ser realizada o supervisada por MV oficiales o aprobados. La vacunación es sólo una parte del control de la enfermedad, pero por sí sola no resolverá el problema, por lo que es necesario que el uso de la vacuna esté acompañado de mejoras en las prácticas de manejo del rancho entre las que se encuentran: identificación de los animales positivos y segregación en el área más extrema e inferior del rancho que incluya paraderos, echaderos, comederos a los que se llama unidad de producción controlada (UPC). Al nacimiento separación de la becerra de la vaca ya que el lamido vaca becerra y la succión de tetas sucias aumenta el riesgo de infección y su crianza mediante el uso de calostro y leche de vacas no infectadas de preferencia pasteurizados o del uso de sustitutos de calostro y sustitutos de leche. Asimismo incinerar placenta y fetos abortados para evitar que perros u otros vectores diseminen las brucellas por el resto del hato. Otras medidas incluyen: estacionamiento de visitantes, vados sanitarios para vehículos y personas, restricción de vehículos con ensilado, alfalfa, entre otros, embarcaderos de ganado a la periferia del rancho, cercar las instalaciones, no compartir o prestar implementos de trabajo a otro rancho.

Cepa RB51

LEPTOSPIROSIS

Dosis completa, 1-3.4 x 1010 en 5 mL. Es una cepa rugosa, mutante, atenuada que no tiene la cadena de lipopolisacáridos que forman al antígeno “O” por lo que en bovinos inmunizados con RB51, aun cuando se ha estimulado la protección de anticuerpos contra brucella abortus, no reaccionan contra el antígeno “O” presente en los reactivos de las pruebas empleadas para la brucelosis como anillo de leche, aglutinación

Es una enfermedad infecciosa de los bovinos productora de abortos, infertilidad, mortalidad embrionaria temprana, retraso en el retorno al celo, un mayor número de servicios por concepción, aumento en el intervalos entrepartos, ausencia de partos y el nacimiento de crías débiles que mueren al poco tiempo. La leptospirosis es la causa más común de abortos en el bovino a nivel mundial y su etiología

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Vacunaciones en los bovinos • 253

es alguna de las diferentes serovariedades patógenas de la espiroqueta del género Leptospira. Éstas se clasifican en dos genomoespecies patógenas: Leptospira interrogans con 123 serovariedades como Hardjo (tipo hardjo-prajitno) y Leptospira borgpetersenii con 46 serovariedades como Hardjo (tipo hardjobovis), siendo esta última la causa más común de Leptospirosis en el mundo. Se transmite por medio de la orina que al contaminar el agua, alimento o instalaciones, ingresa por la vía oral, conjuntival, o por medio del coito, las mucosas o la piel dañada a un nuevo huésped produciendo la colonización y proliferación en hígado, riñón, oviducto o útero. La vacunación se basa en el uso de serovariedad específicas de la Genomoespecie L. interrogans que son L. interrogans Pomona, L. interrogans Hardjo tipo hardjo - pajitno, L. interrogans Icterohaemorrhagiae, L. interrogans Grippotyphosa y L. interrogans Canícola. En México la serovariedad de L.wolffi es muy frecuente y se debe proteger contra la misma. La inmunización debe ser cada 6 meses o cada 4 y hasta cada 3 meses en casos de alta incidencia. Hasta fecha reciente se ha comenzado la vacunación contra una serovariedad específica de la Genomoespecie L. borgpetersenii que es L. hardjo, tipo hardjo-bovis la cual de acuerdo con estudios en EUA es la causa más común de Leptospirosis en los hatos de ese país y de todo el mundo. Esta última vacunación confiere además de la humoral, inmunidad celular y debe empezar a aplicarse a la becerra a los seis meses de edad, repitiendo a las 3 a 4 semanas y de modo posterior cada seis meses. De modo adicional a lo anterior es necesario complementar la vacunación con tratamientos de antibióticos para eliminar a las Leptospiras del riñón por lo que se recomienda el uso de oxitetraciclinas a 20 mg/kg pc IM o dihidroestreptomicina a 25 mg/kg pc IM. De igual manera se recomienda emplearlos al arribo de ganado de engorda y repitiendo a los 10 días. Otros tratamientos consisten en tilmicosina a 10 mg/kg pc SC o IV o ceftiofur sódico a 20 mg/kg pc IM 1 VD por 3 días o 5 mg/kg p.c IM 1VD por 5 días.

COMPLEJO RESPIRATORIO BOVINO Complejo respiratorio infeccioso de los bovinos también conocido como “fiebre de embarque”. Es un proceso provocado por factores de estrés y de agen-

tes infecciosos entre los que se encuentran virus como el de la rinotraqueítis infecciosa bovina (IBR), parainfluenza 3 (PI3), virus respiratorio sincitial bovino (VRSB) y bacterias como Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida Micoplasmas, e Histophilus somni que atacan los epitelios, de modo primordial el respiratorio, produciendo un fenómeno inflamatorio con edema, necrosis de cilios y células productoras de moco con la consecuente colonización bacteriana y por micoplasma. La rinotraqueítis infecciosa bovina (IBR) es causada por el virus Herpes bovino-1 (VHB-1) con tres genotipos VHB-1.1, VHB-1.2 y VHB-1.3. La entrada potencial para el ingreso del VHB-1 son la cavidad nasal, la orofaringe, ojos y tracto genital. Es usual que una primera replicación ocurre en las células epiteliales a nivel de tracto respiratorio superior y tracto genital. El herpes bovino tipo 1 se asocia con un amplio número de síndromes que incluyen enfermedad respiratoria, vulvovaginitis (inflamación de la vulva y la vagina) y balanopostitis (inflamación del pene y el prepucio) pustular infecciosa, enfermedad erosiva de la cavidad oral y de los pezones, y más en particular con afecciones de carácter reproductivo que incluyen infertilidad, mortalidad embrionaria, aborto y mortinatalidad; además se puede observar, de manera esporádica, una forma encefálica y otra sistémica (compromete a todo el organismo), sobre todo en animales jóvenes. Diarrea viral bovina (BVD) es una enfermedad infectocontagiosa productora de lesiones mucosales ulcerativas y diarrea, con altos niveles de mortalidad. Existen dos principales grupos que son el tipo I y II. Cuando la infección ocurre en vacas gestantes, el virus alcanza el feto a través de la placenta, que puede ocasionar, dependiendo del avance de la gestación, muerte, aborto o momificación, becerros débiles, de poca talla, con defectos teratogénicos o becerros inmunotolerantes y diseminadores de la enfermedad llamados persistentemente infectados o PI. El virus de Parainfluenza-3 bovino (PI3) produce fiebre, lagrimeo, descarga nasal serosa, depresión, dificultad para respirar y tos que en situaciones de estrés se convierte en neumonía intersticial. En estos casos, la infección sola o en conjunto con otros agentes virales (adenovirus, rinotraqueítis infecciosa bovina, virus sincitial respiratorio bovino) o bacterianos, predispone a infecciones secundarias, sobre todo con Mannheimia haemolytica produciendo la fiebre de embarque.

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La M. haemolytica se multiplica y produce una leucotoxina provocando una bronconeumonía fibrinopurulenta con pleuritis fibrinosa. Es deseable que las vacunas contra M. haemolytica sean vacunas toxoide. En la actualidad, se cuenta con una gran cantidad de vacunas comerciales elaboradas con el agente infeccioso inactivado (muerto) o vivo (atenuado). Las vacunas inactivadas se encuentran disponibles en forma polivalente (IBR, BVD y PI3), y tienen la ventaja de no provocar abortos ni excreción de virus vacunal pero su poder antigénico es reducido. Las vacunas vivas de aplicación intranasal de virus mutantes y además termosensibles brindan la ventaja de una mayor eficacia, ya que la replicación viral se restringe al área de inoculación por lo que no causan aborto, inducen una protección rápida por medio de la producción de interferón e IgA en la superficie de las mucosas. Sin embargo su desventaja es la dispersión de la cepa por excreción, lo que podría revertir hacia la virulencia o la recombinación con las cepas de campo, además de no prevenir la instalación de cepas patógenas al estado latente. Las vacunas inactivadas adicionadas con adyuvantes, mejoran la respuesta inmune cuando son aplicadas por vía subcutánea y aplicando dos estímulos vacunales a intervalo de siete días, generando así inmunidad local y general. La protección es relativamente rápida y la protección es equiparable a la que producen las vacunas vivas, sin que existan los riesgos de diseminación viral y abortos. Es de importancia la aplicación de refuerzos. En el caso de las vacunas inactivadas, al primer estímulo se induce una respuesta breve y de bajo grado de inmunidad, con predominio de anticuerpos IgM. Tras la aplicación de un refuerzo se estimula la respuesta anamnésica secundaria, la cual genera la producción de IgG. También es importante considerar que cuando el refuerzo se aplica en un intervalo breve de tiempo, no se estimula la respuesta anamnésica. Las vacunas contra este grupo de agentes etiológicos pueden ser únicas o polivalentes recomendándose las primeras en condiciones de patologías específicas y las segundas cuando se maneje como preventivo a nivel de hato. Las vacunas se encuentran en el mercado en diferentes combinaciones conteniendo los virus de la rinotraqueítis infecciosa bovina (IBR), parainfluenza 3 (PI3), virus respiratorio sincitial bovino (VRSB) y bacterias como

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Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida Micoplasmas, e Histophilus somni. El esquema de vacunación consiste en una primera inmunización después de los 2 meses de edad a dosis de 2 a 5 mL vía IM o SC seguida de un reforzamiento a los 21 días y con revacunaciones anuales de todo el hato al séptimo mes de gestación. En caso de haber iniciado la vacunación de la becerrada antes de los dos meses hay que revacunar al sexto mes de edad. La vacunación de animales muy jóvenes no se recomienda en lo general, ya que si las vacas fueron vacunadas en forma adecuada, los becerros tendrán anticuerpos en contra de estos antígenos, lo que disminuirá su protección contra las mismas. En todos los casos es recomendable seguir las indicaciones del laboratorio fabricante y en su caso discutir el esquema con el representante del mismo. Es necesario enfatizar que las vacunas no previenen la infección, pero sí las manifestaciones clínicas de la enfermedad y la disminución de pérdidas económicas.

Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus es un microorganismo de tipo contagioso para la vaca lechera y se transmite por medio de las manos del ordeñador, mediante el empleo de utensilios, durante prácticas deficientes de ordeño, por la presencia de moscas y en becerras a través de la ingestión de leche no pasteurizada. Es una bacterina toxoide que se puede emplear en vacas y vaquillas vacías o preñadas que inicia entre seis y doce meses de edad, con dos dosis y quince días de separación, repitiendo a las seis semanas antes de la fecha programada de parto. En la vaca seca se aplica entre 3 y 6 semanas antes del parto con un reforzamiento a los seis meses posparto. Empleando tres vacunaciones con una bacterina polivalente de S. aureus y de manera simultánea cinco tratamientos con el antibiótico pirlimicina por vía intramamaria es posible lograr la recuperación bacteriológica de 40% de las vacas con infección crónica por S. aureus via intramamaria en comparación con 9% en las vacas testigo (p