Seroepidemiología de Campylobacter fetus subes. venerealis en ganado bovino en el trópico de México

Dr. José Alfonso Barajas Rojas

Depto. de Microbiología e Inmunología

Fac de Medicina Veterinaria y Zootecnia. U.N.A.M.

Publicado en las memorias XXXVII. Congreso Nacional de Buiatría 2013.

Resumen

El estudio consistió en un muestreo de dos años en el trópico mexicano en ganado bovino, determinando por la técnica Inmunoenzimática de ELISA, la seroepidemiología contra Campylobacter fetus subes. venerealis en bovinos a nivel subclínico en estudios de corte de sección (prevalencia), de cohorte o longitudinales prospectivos (de incidencia). Asimismo, se estudió la seroprevalencia con base a la edad y grupos genotípicos relacionada con la respuesta inmune contra este agente. Con este fin se procesaron 3444 pruebas serológicas para la generación de informes y gráficas para efectos de control, cuarentena o erradicación de enfermedades. Estos estudios están vinculados con los programas de extensión hacia ganaderos y productores pecuarios en norte del estado de Veracruz.

Se realizó un estudio seroepidemiológico en ganado bovino Holstein -Cebú en el trópico de México Los animales se muestrearon 12 veces con un promedio de cada muestreo de 287 animales sangrados bimensualmente y un total de 3444 muestras sanguíneas, encontrando una seroprevalencia general contra Campylobacter fetus subes. venerealis de 21.3 %. Asimismo, se seleccionaron 708 animales estratificados por edad: (Becerros < 4 meses), (animales en desarrollo 4 - 36 meses) y (animales en producción >36 meses), se encontró una seroprevalencia de 19.7 %, 30.7% Y 41.0 % respectivamente. Con base a la edad y genotipo G1 (Y: z Holstein X Y: z Cebú), G2 (Yo Holstein X Yo Cebú) y G3 (5/8 Holstein X 3/8 Cebú) se encontró en Becerros Gl, G2 Y G3 un 13 %, Desarrollo Gl, G2 Y G3 un 27.3 % Y en Producción Gl, G2 Y G3 un 29.3 %. Se observó una tendencia negativa de seroprevalencia para Campylobacter fetus de 0.33 con p .0503 La estacionalidad ajustada por tendencia en una cohorte de 159 vacas fue mayor en la época fría y húmeda (noviembre-febrero), y a inicios de la caliente y seca (marzo -abril). El coeficiente de determinación múltiple (r2) fue de 0.93 y el valor de p 0.00208. Existió tendencia secular negativa de prevalencia siendo el coeficiente de determinación de 0.33 y el valor de p de 0.503. En un estudio de cohorte de 125 vacas durante dos años; Se observó que el porcentaje de ELlSA para detectar IgG fluctuó con patrones regulares durante los meses de gestación en las vacas, observándose una disminución del cuarto y sexto mes, seguido de un incremento hasta una caída súbita al momento del parto para elevarse de nuevo un mes posterior al parto lo que muestra los periodos de inmunosupresión de las vacas gestantes de gran importancia para conocer la epidemiología de los abortos.

Estudios epidemiológicos como el que aquí se presenta, permitirá conocer la distribución del padecimiento con base al animal, área geográfica y tiempo de presentación, que permitirán mediante la epidemiología analítica la mejor comprensión de la enfermedad. El porcentaje de seroprevalencia encontrado de C. fetus es semejante al encontrado en otros países, y la tendencia negativa, permiten evaluar los programas de control del agente en la población.

Ante la carencia de vacunas en México, se recomiendan medidas como sustitución de toros viejos por jóvenes, visualización y aislamiento del agente de lavados prepuciales y vaginales, así como el tratamiento correspondiente.

Introducción

El diagnóstico epidemiológico que permite una "acción directa" en el control de enfermedades requiere de una vigilancia de estos padecimientos seleccionados con base en la importancia para cada país. El estado de Veracruz posee 2,780,000 cabezas de ganado que representa el 11.36 % del total de la población bovina y el número más alto entre los 32 estados de la República.

El diagnóstico de los padecimientos que en forma subclínica o clínica ocurren en los animales, repercuten principalmente en la falta de crecimiento, trastornos reproductivos y de producción de leche, así como en la conversión de alimento para la producción de carne. Ante la necesidad de conocer la frecuencia y distribución de padecimientos del ganado en México, además de la carencia de esta información principalmente en el trópico, se decidió realizar un estudio seroepidemiológico contra Campylobacter fetus subs. venerealís en un banco de sueros de una población de animales no expuestos a ninguna vacunación y con registros confiables para el análisis epidemiológico como ha sido reportado.

Campilobacteriosis bovina

Definición. Enfermedad infecciosa venérea causada por Compylobocter fetus subes venerealis que afecta a bovinos y ovinos, caracterizándose por infertilidad, mortalidad embrionaria temprana y aborto. El reservorio natural es el prepucio de toros portadores.

Etiología. El Campylobacter fetus fetus y C. fetus venerealis. Se puede encontrar en tractos digestivo y genital de bovinos y ovinos y en algunas aves silvestres. La bacteria tiene forma de "S", la cual se observa más carta en cultivos jóvenes que en viejos. Posee flagelos polares que le proporcionan gran motilidad y es Gram negativa. Crece a 37°C en microaerobiosis, (10% de C02). Crece bien en agar sangre, caldo tiol y agar chocolate entre otros, se les puede añadir suero y antibióticos como bacitracina y ciclohexamida. Después de 2 a 9 días se observan colonias pequeñas, circulares y opacas. Se ha determinado que Campylobocter puede presentar antígenos somáticos "O", flagelares "H" y capsulares "K"j Compylobocter fetus es susceptible al medio ambiente y a varios desinfectantes, por lo que sólo sobrevive hasta 2 semanas en el suelo. Existen varios tipos de Campylobacter algunos de ellos considerados como saprofitos. Las cepas que contienen micra cápsula son resistentes a la fagocitosis y a la muerte por los neutrófilos. El mecanismo más efectivo para eliminar esta bacteria es la fagocitosis y opsonización con anticuerpos específicos. La secuenciación del ARN ribosómico (rRNA) han permitido observar que existen dos regiones, V2-V6, las cuales presentan gran variación entre las especies. Afecta a humanos.

Virulencia de la bacteria. Las cepas inmóviles no son colonizadoras.

Epidemiología El germen tiene una sobrevida muy corta, vive poco en el medio ambiente, en secreciones hasta 3 horas y en el feto dos o tres días. Se caracteriza por infertilidad entre un 10% y un 40%, en una primera etapa hay celos más largos o retorno al celo y luego aparece el aborto entre un 4% y un 25%, ocurriendo mayormente entre el quinto y sexto mes de gestación. La transmisión es venérea, por monta natural, o inseminación artificial. La vía oral es otra forma de contagio produciendo aborto. Los toros adultos son los más afectados, no presentan signos clínicos, pero la calidad del semen se ve afectada. 15,16,17

Patogenia. La infección en bovinos se transmite por vía genital, produce metritis y muerte del óvulo fertilizado con expulsión o absorción, aproximadamente 3 ó 4 semanas después de su fertilización. En animales que tienen respuesta inmune débil, el embrión puede desarrollarse durante más tiempo hasta que la reacción inflamatoria en el útero y placenta produce muerte y aborto del feto, aproximadamente en el 5° mes de gestación. Algunos animales pueden portar a las bacterias en la vesícula biliar y eliminarlas en las heces.

Genoma

El genoma de varias especies de Campylobocter ha sido ya secuenciado, aportando nociones sobre los mecanismos que les permiten causar patogenicidad. Las especies de Campylobocter contienen dos genes de flagelina uno detrás del otro (en serie), denominados f'oA y floB, que proveen motilidad al microorganismo. La inactivación de los dos genes por separado mediante un método de mutagénesis conocido como recombinación homóloga permitió determinar que uno de los dos genes para flagelinas (flaA) es necesario para la invasión y que el flaB se expresa poco dentro de Campylobacter. Ambos genes, a pesar de estar en tándem son transcritos por distintos promotores y en forma concomitante, de hecho, la expresión solo de floB y no de su homólogo flaA, causa que la bacteria sea inmóvil. Estos genes pasan tanto por recombinación intragenómica como intergenómica, lo cual contribuye más aún a la

En humanos

Por lo general es un patógeno oportunista que tiene un período de incubación de dos a cinco días, se diferencia de otras bacterias del mismo género, rara vez causa diarrea, provoca infecciones extraintestinales en pacientes inmunodeprimidos o con enfermedades como la cirrosis hepática, diabetes mellitus, cáncer, leucemia y cardiopatías, fiebre, dolor abdominal y diarrea. Raramente, las complicaciones postinfecciosas pueden producir artritis reactiva, entre otros. Como resultado de la bacteremia se afectan distintos órganos, destacando las localizaciones cardiovasculares con endocarditis y pericarditis, tromboflebitis, meningitis, meningoencefalitis, artritis y abortos.

Pueden surgir otros procesos supurativos como peritonitis, absceso de pulmón, empiema, celulitis, infecciones' del tracto urinario y colecistitis. También el Campylobacter fetus, puede ocasionar gastroenteritis con sintomatología semejante a la

producida por Campylobacter jejuni. El reservorio natural del C. fetus son el ganado y las. M ovejas.

C. fetus está recubierta de una proteína de superficie que funciona similar a una cápsula e interrumpe la adherencia de la molécula del complemento C3b.

Signología. En bovinos, el signo principal es la repetición del calor después del servicio. Las hembras pueden aparecer de nuevo en calor durante 3 ó 4 servicios, hasta que finalmente quedan gestantes. Sin embargo, un 5 ó 10% de esos animales abortan aproximadamente al 5° ó 6° mes de gestación. Los ciclos estrales de las vacas pueden ser largos e irregulares y pueden mostrar inflamación de la mucosa vaginal y exceso de moco. Después las hembras adquieren resistencia a la enfermedad y recuperan su fertilidad, cuando la inmunidad desciende pueden volver a enfermar. Los toros infectados no muestran ningún signo, sin embargo, siguen diseminando la enfermedad. Posteriormente esta infección puede producir metritis con descargas vagina les que en ocasiones se convierten en septicemia, muriendo la hembra. Los abortos pueden presentarse desde e15% hasta el 20% de las hembras infectadas.

Lesiones patológicas. Los fetos abortados están casi a término, edematosos, con hemorragias petequiales, pericarditis, peritonitis y áreas de necrosis en hígado que se ven como zonas claras desde 12mm hasta 12 cm de diámetro. Las membranas fetales están edematosas, opacas, hemorrágicas y con zonas de necrosis en los cotiledones, y en ocasiones tienen un color amarillento.

Diagnóstico clínico. Para descartar la infección en un toro se recomienda que monte o se insemine a dos hembras vírgenes con su semen y finalmente se tome moco vaginal de ellas 3 Ó 4 semanas después y se cultive, esperando que no haya desarrollo bacteriano

Diagnóstico de laboratorio. Se recomienda tomar muestras de secreción prepucial y semen de toros, así como de moco vaginal de hembras no preñadas. Se obtienen mejores resultados en el aislamiento cuando el moco es recolectado dentro de los 2 días anteriores y posteriores al estro. La observación del germen debe realizarse a partir del material infectado como fetos abortados, contenido intestinal, moco vaginal, exudado prepucial, envolturas fetales y cotiledones, tiñéndose con la técnica de Gram. En caso de que el feto esté en descomposición debe tomarse muestra de cerebro. La identificación del germen se realiza por medio de pruebas bioquímicas como la de catalasa y producción de H2S. Las pruebas que se realizan son: Aglutinación, hemoaglutinación indirecta, inmunofluorescencia, seroaglutinación, PCR y ELlSA.

Se menciona el uso de un lipopolisacárido obtenido del Campylobacter y que se utiliza como antígeno para diagnosticar la enfermedad en bovinos cuando se aplica intradérmicamente.

Diagnóstico diferencial: Trichomonas fetus, Brucella abortus, Leptospira pomona/hardjo, Neospora caninum, Lísteria monocytogenes, IBR, BVD, Aspergillus, Enfermedades carenciales y causas no infecciosas de aborto.

Tratamiento. En el macho Campylobacter fetus se localiza en las criptas prepuciales y el glande del pene mientras que en la hembra coloniza principalmente en el área cervicovaginal. Para la muerte embrionaria se postula una disminución de la tensión de oxígeno y nutrientes esenciales para el embrión en el periodo de prenidación y la presencia de mucinasas, llevando esto a un retardo en la nidación y posterior muerte del embrión.

Las cepas de Campylobacter son sensibles a varios antibióticos tales como aureomicina, estromicina, penicilina, clortetraciclina, benzatina y neomicina, los cuales pueden

aplicarse localmente o por vía parenteral reduciendo el curso de la enfermedad. Se realizó un tratamiento sistémico en toros con infección genital a Campylobacter fetus en un Rancho de Argentina y se detectaron 22 toros positivos a campylobacteriosis mediante inmunofluorescencia (IF). Se realizó el cultivo bacteriológico de las muestras prepuciales de 17 toros disponibles, positivos a IF aislándose Campylobacter fetus en 14 toros (82,3%). Dichos animales fueron medicados por vía sistémica a saber: 4 toros con clorhidrato de dimetridazole (CD) a la dosis de 0,22 ml/kg repetidos a las 48 h; 8 toros con fluoquinolona (F) a razón de 0,10 ml/kg repetidos a las 48 h Y 5 animales con oxitetraciclina de larga acción (O) a razón de 0,10 ml/kg repetidos a las 72 h. Al realizar el cultivo prepucial a los 30 días post tratamiento, se encontró una efectividad de (14,3%) de los medicados con Fluoroquinolona, (75%) de los toros tratados con clorhidrato de dimetridazole y (100%) tratados con Oxitetraciclina.

Medidas preventivas. En un brote de la enfermedad en bovinos hay que suspender la monta y al mismo tiempo dar tratamiento, tanto a machos como a hembras y cambiar si es posible al uso de inseminación artificial, Asimismo en centros de recolección y procesamiento de semen deben utilizarse toros libres de la enfermedad y medidas

adecuadas de higiene y desinfección en el equipo que se usa. Desafortunadamente en México no se venden vacunas contra este agente, como las hay en Argentina, Uruguay y los Estados Unidos. Se reportan publicaciones sobre la efectividad de la vacunación para el control de la campilobacteriosis.

El objetivo del presente estudio fue conocer la seroprevalencia a nivel subclínico de Campylobacter fetus subs. venerealis en bovinos en el trópico de México, mediante la utilización de la técnica de ELlSA para determinar la prevalencia y el impacto en la productividad de estos animales y sugerir los programas de control y erradicación de estos padecimientos.

Asimismo, se estudió la estacionalidad y la tendencia de seroprevalencia contra Campylobacter fetus del ganado bovino en un estudio prospectivo (de cohorte) para determinar la frecuencia de anticuerpos en ganado bovino por estratificación de edad y genotipo, de igual manera se determinó las fluctuaciones en la prevalencia de anticuerpos en ganado bovino con relación con su estado reproductivo en un estudio prospectivo (de cohorte).

MATERIAL Y MÉTODOS

El estudio se realizó en el trópico húmedo de México en el Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Ganadería Tropical-CEIEGT de la FMVZ de la UNAM, ubicado

en el municipio de Tlapacoyan, estado de Veracruz. Se muestrearon un promedio de 287 animales en doce ocasiones durante dos años, realizando un total de 3444 pruebas. La sangre fue colectada mediante punción en la vena yugular o caudal con tubos vacutainer, se anotó la identificación del animal, edad, sexo, genotipo y estado fisiológico (para

hembras gestantes o no). La prueba primaria de laboratorio fue ELlSA, descrita por varios autores 5,8,9, 10,11,12,13 La técnica de ELISA aplicada en forma masiva en las poblaciones ayuda a detectar el origen exacto de las enfermedades, aunque con estudios complementarios se puede confirmar el diagnóstico por aislamiento del agente etiológico concentrando los esfuerzos de diagnóstico en los animales detectados previamente por serología. La base del éxito en la realización de la técnica de diagnóstico se encuentra en la calidad del antígeno, la calidad de los sueros testigos positivos y negativos a utilizar, independientemente de la certeza, confiabilidad y repetibilidad de los resultados en los que intervienen el técnico y equipo utilizado.

La razón de su uso fue el potencial de su amplia aplicación para estudios epidemiológicos por su simplicidad y conveniencia. Se realizaron informes de la prevalencia (estudios de cortes de sección-estáticos), de incidencia (dinámicos y prospectivos longitudinales), así como análisis de series de tiempo para observar la dinámica de anticuerpos en un estudio de cohorte o prospectivo longitudinal; de igual manera se establecieron estudios de caso-control para análisis retrospectivos de búsqueda de exposición en la población, así como análisis de regresión logística usando paquetes estadísticos. 21,22

Animales estudiados: El ganado bovino del CEIEGT se identifica de acuerdo con etapa productiva como becerros (4 meses de edad), animales en desarrollo (4 - 36 meses de edad) y animales en producción (> 36 meses de edad, edad promedio del primer parto). Asimismo, los animales pertenecen a tres genotipos 61 (Yo Holstein X Yo Cebú), 62 (% Holstein X % Cebú) y 63 (5/8 Holstein X 3/8 Cebú). Cabe señalar que 95% de los animales en producción son hembras, existen pocos machos adultos utilizados como detectores de celo o para dar servicio a vacas que no quedan gestantes por inseminación artificial.

Antígeno: Se utilizó un reactivo de antígeno flagelar y somático para ELlSA elaborado con Lipopolisacárido de un sonicado de Campylobacter fetus subs. venerealis * Laboratorio de Epidemiología y Medicina Preventiva. UCD, CA 95616 USA

RESULTADOS

El resultado general de prevalencia en estudios bimensuales de corte de sección muestra que, de un total de 3444 muestras sanguíneas, encontrando una seroprevalencia general de 21.3 %. Con relación a la seroprevalencia por edad, se seleccionaron 708 animales estratificados por edad: (Becerros < 4 meses), (animales en desarrollo 4 - 36 meses) y (animales en producción >36 meses) y se encontró una seroprevalencia de 19.7 %, 30.7% Y 41.0 % respectivamente. Con base a la edad y genotipo 61 (Yo Holstein X Yo Cebú), 62 (% Holstein X Yo Cebú) y 63 (5/8 Holstein X 3/8 Cebú) se encontró en Becerros G1, G2 Y G3 un 13 %, Desarrollo G1, G2 Y G3 un 27.3 % Y en Producción G1, G2 Y G3 un 29.3 %. Se encontró una tendencia negativa de seroprevalencia para Campylobacter fetus de 0.33 con p .0503 La estacionalidad ajustada por tendencia en una cohorte de 159 vacas fue mayor en la época fría y húmeda (noviembre -febrero) y a inicios de la caliente y seca (marzo-abril). El coeficiente de determinación múltiple (r") fue de 0.93 y el valor de p 0.00208. Existió tendencia secular negativa de prevalencia siendo el coeficiente de determinación de 0.33 y el valor de p de 0.503. El porcentaje de ELlSA para detectar IgG fluctuó con patrones regulares durante los meses de gestación en las vacas, observándose una disminución del cuarto y sexto mes, seguido de un incremento hasta una caída súbita al momento del parto para elevarse de nuevo un mes posterior al parto. Estas fluctuaciones son independientes de la época del año ya que el efecto de estacionalidad fue removido del análisis mediante pruebas estadísticas.

DISCUSIÓN

Se requiere realizar un estudio constante de monitoreo para detectar el estado subclínico de enfermedad en los animales y establecer políticas de eliminación del hato con certificados de laboratorio o clínicos que los justifiquen. Los criterios de desecho de animales por baja productividad y problemas reproductivos deben ser complementados con estudios de laboratorio.

En el presente estudio a nivel subclínico de enfermedad de bovinos del CEIEGT se determinó la prevalencia de anticuerpos contra Campylobacter fetus que no se sabía que existieran en el Centro, La prevalencia general encontrada es similar a la reportada en otros países, con estos hallazgos 'se confirmo que se requiere instrumentar el control de estos padecimientos y, sobre todo, mostrar a los ganaderos que si bien su ganado "aparenta estar sano" , éste estado subclínico de enfermedad tiene impacto en la productividad de los animales y un detrimento en la producción de alimentos para humanos.

El hecho de haber encontrado una seroprevalencia moderada -alta en el estudio de prevalencia general, así como en el de cohorte muestra que el agente está presente en forma subclínica y tendrá que ser monitoreada para diferenciar otras causas de aborto e infertilidad.

El porcentaje de ELlSA para detectar Ig G fluctuó con patrones regulares durante los meses de gestación en las vacas, observándose una disminución en los primeros meses por probable inmunosupresión seguida de un incremento hasta el séptimo y octavo mes con una caída súbita después del parto para elevarse de nuevo un mes posterior al parto como se ha reportado para otros agentes. Esta información e s importante pues se pueden obtener resultados falsos negativos cuando se procesan sueros de vacas en estos meses de inmunosupresión de gran importancia para la epidemiología de los abortos.

Se recomienda con esta información diseñar programas epidemiológicos de predicción je enfermedad como el de la Cadena de Markov 13, 21, así como la elaboración de vacunas eficientes 21 Estudios epidemiológicos de este tipo, permiten detectar el estado subclínico de enfermedad, y así tomar medidas preventivas para impedir que los animales enfermen y sufran la fase clínica que impacta la producción de leche y carne.

Estudios epidemiológicos como el que aquí se presenta, permitirá conocer la distribución del padecimiento con base al animal, área geográfica y tiempo de presentación, que le permitirán mediante la epidemiología analítica la mejor comprensión de la enfermedad. EI porcentaje de seroprevalencia encontrado es semejante al encontrado en otros países la tendencia negativa, permiten evaluar los programas de control del agente en la población, así como la parcial inmunosupresión de la vaca durante la gestación.

Ante la carencia de vacunas en México, se recomiendan medidas como sustitución de toros viejos por jóvenes, visualización y aislamiento del agente de lavados prepuciales y vaginales, así como el tratamiento correspondiente

REFERENCIAS

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