2. Nuevas claves en el control de la Rinitis Atrófica

Entre la comunidad científica se acepta que en la Rinitis Atrófica (RA) están implicados dos microorganismos: Bordetella bronchiseptica y Pasteurella multocida, siendo sus toxinas dermonecróticas los principales factores de virulencia. Aparte de estas toxinas, existen además diversos factores relacionados con el manejo y la cría que pueden influir en la gravedad y en la expresión del cuadro clínico de RA.

Con respecto a la presentación de la RA, se han definido dos formas aceptadas a nivel internacional. Éstas son:

a) Forma progresiva de RA, provocada por P. multocida toxigénica, sola (observado en trabajos experimentales) o en combinación con B. bronchiseptica (frecuentemente en los casos clínicos de campo). Esta forma deriva en la atrofia total o parcial de los cornetes nasales.

b) Forma no progresiva de RA, provocada por B. bronchiseptica, sola o en combinación con otros componentes de la flora nasal. Esta forma deriva en una hipoplasia o atrofia moderada de los cornetes nasales.

2.1. Pasteurella multocida.

Pasteurella multocida es un cocobacilo Gram negativo, comensal habitual del tracto respiratorio superior del cerdo.

Los factores de virulencia de Pasteurella multocida son la cápsula, la neuraminidasa, las proteínas externas de membrana (OMP), los lipopolisacáridos (LPS), y la toxina dermonecrótica (DNT). De entre todos estos factores, el que está más directamente implicado en la rinitis atrófica es la DNT.

Existen cepas toxigénicas y cepas no toxigénicas de P. multocida. Las toxigénicas son las únicas capaces de sintetizar la DNT y, por tanto, son las únicas que pueden producir la forma progresiva de la RA. La mayoría de esas cepas pertenecen al tipo capsular D, aunque también existen cepas del tipo A toxigénicas. Las toxinas producidas por ambos tipos capsulares A y D son antigénicamente similares y presentan inmunidad cruzada.

El principal efecto de la toxina dermonecrótica es la inducción de la multiplicación de los osteoclastos, dando como resultado la destrucción del hueso. No obstante, no produce inflamación y tiene poco efecto sobre los osteoblastos. Dicho de otro modo, la rinitis producida por Pasteurella multocida toxigénica (PMT) no depende de que el animal esté creciendo para dar como resultado la deformidad de la cavidad nasal. Otros efectos asociados a DNT son focos de necrosis y hemorragias hepáticas, coagulación intravascular diseminada y, de forma más inespecífica, disminución de los parámetros productivos.

Aunque se asocia la Rinitis Atrófica Progresiva a PMT, existen explotaciones, donde no se ha aislado dicho microorganismo, como casos clínicos con deformidades faciales donde no se han aislado estas cepas toxigénicas. En estos casos, la mayoría de los investigadores sugieren un déficit en el aislamiento primario, mientras que otros apuntan que puede tratarse de casos donde sea Bordetella bronchiseptica la bacteria implicada como agente único, sugiriendo que hay que prestar más atención a las cepas virulentas de B. bronchiseptica, especialmente en la producción intensiva con una alta densidad de animales.

2.2. Bordetella bronchiseptica

Bordetella bronchiseptica es un cocobacilo Gram negativo. (En la especie porcina, todas las Bordetellas son toxigénicas).

Los factores de virulencia de B. bronchiseptica son: la hemaglutinina filamentosa (FHA), la pertactina, las fimbrias, la hemolisina, la osteotoxina, la citotoxina traqueal, la toxina dermonecrótica (DNT) y otros factores comunes a otras bacterias (LPS, porinas). Los factores de virulencia específicos de Bordetella están regulados por los genes bvg (Bordetella virulence genes). Cuando se expresan dichos genes, la Bordetella pasa a fase I (fase virulenta), siendo la fase II la fase no virulenta. De entre dichos factores, los más directamente implicados en la rinitis atrófica son las fimbrias y la toxina dermonecrótica.

Los bvg pueden estar activos o inactivos de forma reversible según las condiciones del medio, tales como la temperatura o la presencia de iones metálicos. También pueden estar inactivos irreversiblemente cuando se introducen mutaciones en los bvg.

Las fimbrias o pili de Bordetella son vellosidades superficiales de la pared responsables de la adhesión de esta bacteria a las células del huésped y de la colonización de la superficie de la mucosa. Esto implica un primer paso en la infección. Se han identificado tres variantes de pili, muy relacionadas serológicamente entre sí y que presentan neutralización cruzada.

Las observaciones realizadas con microscopio electrónico de la mucosa nasal infectada por este microorganismo, muestran una adherencia preferencial a los cilios de las células epiteliales nasales; la asociación de las bacterias y los cilios parece estar influida por la cantidad de pili existentes en la pared de la célula bacteriana.

La toxina dermonecrótica de B. bronchiseptica es intracelular y para que sea liberada es necesario la rotura o destrucción de la membrana. A pesar de que la nomenclatura de esta toxina sea la misma que la DNT de P. multocida, estas toxinas son distintas. El efecto de esta toxina es el daño celular a los osteoblastos y células progenitoras, afectando a la osteogénesis. Otra diferencia entre las toxinas de ambas bacterias es que ésta produce una inflamación en la mucosa nasal que hace que el animal secrete gran cantidad de moco. El daño que produce la toxina de Bordetella bronchiseptica es la hipoplasia y/o atrofia moderada de los cornetes nasales y está directamente relacionada con la cantidad de toxina excretada.

Investigaciones recientes mediante estudios experimentales remarcan que B. bronchiseptica toxigénica produce por sí misma un importante retraso en el crecimiento.

2.3. Implicación de cada microorganismo en la presentación de la rinitis atrófica

2.3.1. Interacciones

Existen diversos mecanismos que explican la predisposición del ganado porcino infectado por B. bronchiseptica a desarrollar infecciones respiratorias complicadas.

En el caso de RA, independientemente de cual sea la causa primaria parece que existe una interacción entre P. multocida toxigénica y B. bronchiseptica. Por una parte, está ampliamente documentada la débil capacidad de P. multocida de colonizar la mucosa de los cornetes a menos que estén dañadas las células epiteliales y, por otra, las investigaciones revelan que la tasa de aislamientos de P. multocida toxigénica y la tasa de prevalencia de la RA clínica es más elevada en las explotaciones donde se aísla B. bronchiseptica, y donde la infección por B. bronchiseptica ha sido anterior a la de P. multocida.

La explicación de este fenómeno se encuentra en el mecanismo de colonización de B. bronchiseptica y P. multocida, y su modo de interacción.

Se ha comprobado que P. multocida coloniza las tonsilas, en las que se multiplica, pero no invade el tejido que las rodea. Con respecto a la cavidad nasal y la mucosa nasal o de los cornetes, se considera que la infección por P. multocida es escasa, a menos que haya una lesión preexistente en la mucosa.

La propia B. bronchiseptica coloniza la mucosa ciliada del tracto respiratorio y con frecuencia se aísla a partir de las tonsilas. Existen hallazgos que confirman que la infección por P. multocida se produce después de la colonización por B. bronchiseptica.

Se ha demostrado que el toxoide dermonecrótico purificado de B. bronchiseptica podría provocar degeneración de las células epiteliales nasales porcinas y lesiones similares a las lesiones de la mucosa nasal que se observan en lechones con RA.

Dada la elevada afinidad por la mucosa nasal, los productos bacterianos segregados por B. bronchiseptica lesionan la capa de células epiteliales, facilitando la adhesión de P. multocida.

Además, recientes estudios demuestran que una de las principales proteínas producidas por B. bronchiseptica tiene una gran afinidad por compuestos similares a la heparina, que forman parte de la cápsula externa protectora de P. multocida, sugiriendo que son la conexión entre ambos en la rinitis atrófica.

Por todo ello, se ha propuesto que la presencia de B. bronchiseptica en la cavidad nasal no solamente reduce la resistencia de la mucosa nasal a la colonización por P. multocida toxigénica y a la penetración molecular, sino que también facilita la acción de la P. multocida toxigénica a nivel óseo.

La presencia de B. bronchiseptica también puede modular la presentación y gravedad de enfermedades respiratorias asociadas a otros gérmenes patógenos primarios y secundarios, como en el caso del Complejo Respiratorio Porcino (CRP) y otros procesos neumónicos durante el periodo de engorde.

El mecanismo de interacción con otros gérmenes se basa, en algunos casos, en interacciones específicas entre los productos de los organismos involucrados. Por ejemplo, aquellos organismos con una capacidad limitada de colonización que utilizan las adhesinas segregadas por B. bronchiseptica para aumentar su adherencia. En otros casos, es la capacidad de B. bronchiseptica para bloquear los mecanismos de protección celular del tracto respiratorio superior e inferior, lo que aumenta el riesgo de invasores secundarios.

Durante la infección, B. bronchiseptica provoca una rápida destrucción del epitelio ciliado, abriendo la puerta a la infección de otros gérmenes patógenos, que normalmente serían detenidos por este mecanismo de eliminación. Recientes estudios demuestran que B. bronchiseptica infecta y permanece dentro de los macrófagos alveolares porcinos sobre los que tiene un efecto citotóxico, provocando una pérdida de viabilidad de más del 90% a las 7 horas postinfección.

2.3.2. ¿Una amenaza subestimada?

Existe controversia entre los diferentes investigadores sobre la implicación de cada bacteria en el desarrollo de la rinitis atrófica. Sin embargo, para la comunidad científica no existen dudas en cuanto a los dos cuadros posibles de RA: la progresiva (provocada por la toxina dermonecrótica de P. multocida toxigénica) y la no progresiva (provocada por B. bronchiseptica), tal y como se ha comentado anteriormente.

Diversos hechos contribuyen a crear incertidumbre respecto al impacto de B. bronchiseptica en el cerdo. En primer lugar, se ha infravalorado el aislamiento bacteriano, ya que en la mayoría de las investigaciones se ha buscado el aislamiento sólo de P. multocida, responsable de los cuadros más severos de RA. Estudios recientes demuestran que hasta el 55% de los hisopos nasales de explotaciones con RA se identificaron erróneamente como negativos a B. bronchiseptica cuando se analizaban con métodos tradicionales. En la mayoría de estos casos B. bronchiseptica podría haber sido la única responsable de la enfermedad, puesto que el 88% de las muestras falsas negativas no contenían P. multocida toxigénica. Estos resultados ilustran cómo las dificultades relacionadas con la detección pueden enmascarar el papel de B. bronchiseptica en la enfermedad. Por otro lado, la identificación de cepas toxigénicas ha resultado dificultosa dada la capacidad de B. bronchiseptica para expresar o no los diferentes factores de virulencia. La expresión de los bvg está influida por las condiciones de cultivo, lo que puede dar lugar a considerar como no virulentas cepas con una elevada toxigenicidad.

En la actualidad, mediante técnicas de ribotyping (tipificación de ARN), se pueden distinguir con fiabilidad las diferentes cepas de B. bronchiseptica, facilitando nuevas herramientas de investigación epidemiológica.

Por otra parte, B. bronchiseptica es capaz de sobrevivir en reservorios del entorno que pueden servir como fuentes de infección.

2.3.3. Papel clave de B. bronchiseptica en lechones

B. bronchiseptica desempeña un papel esencial en lechones muy jóvenes. En el cerdo, provoca la atrofia de los cornetes hasta aproximadamente las seis semanas de edad, pero no a las nueve semanas o más de vida. Entre las 3 y las 6 semanas de edad, desciende drásticamente la sensibilidad a una infección grave con una cepa de B. bronchiseptica productora de RA.

Si las camadas se infectan a una edad precoz, la infección persiste durante varios meses, aunque las lesiones más graves se producen durante la primera semana, y su gravedad va descendiendo con la edad.

En explotaciones convencionales la infección por B. bronchiseptica se empieza a producir en la tercera semana de edad, cuando la sensibilidad ante la B. bronchiseptica ya ha empezado a descender. En otras pruebas, los lechones de explotaciones sin vacunar se infectaron a las 2 semanas de edad, o entre la 1^a y la 4^a semanas de edad.

Además, las lesiones más graves producidas por una infección por B. bronchiseptica en animales no inmunes aparecen durante la primera semana de vida. Por este motivo se ha sugerido que es difícil de detectar, ya que en el momento en que el clínico detecta una RA grave y toma muestras del animal, puede que B. bronchiseptica ya no esté presente, subestimando su prevalencia.

2.3.4. Cepas virulentas: lesiones y retraso en el crecimiento

Con respecto a las cepas virulentas de B. bronchiseptica existen evidencias experimentales de que la infección con este organismo puede originar una atrofia marcada y grave de cornetes debida a la inhibición de la osteogénesis.

Se ha demostrado que es la toxina dermonecrótica de B. bronchiseptica la causa directa de la atrofia de cornetes.

Otros autores confirman una reducción en la tasa de crecimiento debida a la B. bronchiseptica, o una menor reducción de la ganancia diaria cuando los animales están vacunados con una bacterina B. bronchiseptica. Existen algunos informes que indican que los efectos de la B. bronchiseptica sobre el retraso de crecimiento y la letalidad son más importantes que los producidos por la toxina de P. multocida.

Retraso del crecimiento

Drummond y col. encontraron un 26% de disminución en el crecimiento en lechones inoculados con B. bronchiseptica respecto al grupo control no inoculado.

Asimismo, Kawai y col., en un estudio en el que inmunizaron un grupo de cerdas con toxina de B. bronchiseptica y posteriormente desafiaron a sus lechones con B. bronchiseptica al tercer día de vida, observaron que los lechones nacidos de cerdas inmunizadas presentaban mayor crecimiento que los nacidos de cerdas no inmunizadas (crecimiento medio diario de 0,24 kg frente a 0,11 kg durante los 7 primeros días posdesafío). Estos resultados indican que la B. bronchiseptica es capaz de producir un severo retraso en el crecimiento, y que mediante la inmunización de cerdas se puede prevenir este efecto sobre los lechones.

Los resultados obtenidos por Dos Santos y col. muestran que los animales desafiados con B. bronchiseptica a los 4, 5 y 10 días de edad presentaban peor crecimiento que los no desafiados (peso vivo de 51,530 kg frente a 62,429 kg respectivamente).

2.4. Conclusiones

B. bronchiseptica es una causa subestimada de RA, estando demostrado que su toxina dermonecrótica es responsable de atrofia de cornetes nasales y retraso del crecimiento. Por lo tanto, la ausencia de P. multocida toxigénica en una granja no significa necesariamente un estatus de "explotación libre de RA".

Su elevada capacidad para infectar lechones muy jóvenes y el impacto sobre la posterior colonización de P. multocida, apoyan la importancia de B. bronchiseptica en el desarrollo de la RA clínica, especialmente en sistemas de producción intensivos con una elevada densidad animal.

Los nuevos sistemas de diagnóstico, unidos a un mayor conocimiento de los factores de virulencia presentes en B. bronchiseptica, confirman la alta prevalencia de B. bronchiseptica y su implicación en el CRP.

Un elemento crítico en el control de P. multocida pasa por la disminución de la colonización de B. bronchiseptica, ya que los cuadros más graves de RA son aquellos cuya infección ha sido iniciada por B. bronchiseptica y seguida por P. multocida toxigénica.

B. bronchiseptica modula la presentación y gravedad de enfermedades respiratorias asociadas a otros gérmenes patógenos primarios y secundarios, ejerciendo un papel relevante en el CRP así como en la incidencia de neumonías de etiología variada en el periodo de cebo.

Dada la elevada prevalencia de B. bronchiseptica en las granjas y su papel como facilitador de la infección de P. multocida, se precisa una vacuna que contenga toxina dermonecrótica tanto de B. bronchiseptica como de P. multocida, así como antígenos de superficie de B. bronchiseptica y P. multocida para estimular una respuesta inmunitaria más completa y efectiva contra todos los casos de RA.

Aunque la naturaleza ubicuitaria de esta bacteria hace improbable su erradicación, la perspectiva de reducir el impacto de B. bronchiseptica en la producción porcina es prometedora. El continuo progreso en la comprensión de la enfermedad, ayudado por el uso de la tecnología del ADN recombinante, proporcionan la base para el diseño de nuevas vacunas e intervenciones terapéuticas.