GoaTBfree, un proyecto que aborda el problema de la tuberculosis caprina

Ha dado comienzo el proyecto goaTBfree, subvencionado por el Programa Estatal de Generación de Conocimiento y Fortalecimiento Científico y Tecnológico del Sistema de I+D+i y del Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020 del Ministerio de Ciencia e Innovación. Visavet-UCM, IRTA-CReSA y Neiker, socios de la Red de Investigación en Sanidad Animal (RISA), han iniciado este trabajo conjunto de tres años de duración para abordar en profundidad la tuberculosis caprina con el objetivo de conocer mejor el problema y tratar de dar soluciones dirigidas a su erradicación.

A pesar de todo el esfuerzo dedicado a la lucha contra la tuberculosis humana y animal, esta enfermedad continúa siendo una destacada fuente de preocupación sanitaria y de gasto económico a nivel mundial. No en vano, se trata de una de las diez principales causas de muertes humanas según la Organización Mundial de la Salud (https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death).

En el ámbito de la sanidad animal, se trata de una de las enfermedades de mayor impacto y está incluida en la lista de enfermedades de declaración obligatoria de la Organización Mundial de Sanidad Animal.

Las bacterias que la causan están agrupadas en lo que se conoce como complejo Mycobacterium tuberculosis (CMT). Entre ellas destacan M. tuberculosis, máxima responsable de la infección en seres humanos, pero también M. bovis y en menor medida M. caprae, que son las principales especies involucradas en la tuberculosis animal, abarcando el espectro de hospedadores naturales más amplio del complejo, que incluye a animales domésticos y salvajes de todo tipo y al ser humano. La cabra es especialmente susceptible a la infección, tanto por M. bovis como por M. caprae, aunque es esta última la que más frecuentemente ha sido identificada en los brotes analizados en España (Álvarez et al., 2008; Bezos et al., 2010). M. caprae es capaz de infectar también a otras especies domésticas (como el ganado bovino, ovino y porcino) y silvestres (como bisonte, jabalí, ciervo, zorro y conejo) y al ser humano (Sevilla et al., 2020). Además, varios estudios han demostrado el papel de la cabra como reservorio doméstico de tuberculosis, manteniendo y amplificando la enfermedad, y actuando como fuente de infección para el ganado bovino y otros animales. Una vez que la infección se establece en un rebaño, esta parece diseminarse rápidamente dentro del mismo (Ayana Dibessa, 2020; Bezos et al., 2015; Pesciaroli et al., 2014). Estos son los motivos por los que el Programa Nacional de Erradicación de la tuberculosis bovina contempla el análisis de las cabras que conviven, comparten pastos o tienen alguna relación epidemiológica con rebaños de ganado bovino.

Las características patológicas e inmunológicas de la tuberculosis caprina son similares a las de la tuberculosis bovina, aunque a diferencia de lo que sucede con la vaca, la aparición de casos crónicos y avanzados en los rebaños caprinos no resulta extraño, principalmente como resultado de la ausencia de programas oficiales de erradicación de tuberculosis específicos para esta especie (Domingo et al., 2014). Desde un punto de vista patológico, la tuberculosis de los pequeños rumiantes se manifiesta principalmente como una infección crónica que causa lesiones granulomatosas, caseosas y exudativas en los pulmones y nódulos linfáticos asociados. Estas lesiones también pueden aparecer en nódulos linfáticos de las vías respiratorias superiores, siendo las formas diseminadas a otros órganos menos frecuentes. Una de las peculiaridades de las cabras es que éstas muestran una fuerte tendencia a desarrollar necrosis licuefactiva y a formar cavernas en el interior de los granulomas tuberculosos, de manera muy similar a lo que sucede en la tuberculosis humana (Domingo et al., 2014).

A lo largo de los últimos años los brotes de tuberculosis caprina comunicados a través de la bibliografía se han incrementado considerablemente, y en países del sur de Europa como España, ésta se considera endémica y ampliamente distribuida (Napp et al., 2013). A pesar de no contar con estimaciones científicas sobre su prevalencia general, en algunos estudios de carácter local se identificaron como positivos entre el 8 y el 12% de los individuos y más del 90% de las granjas analizadas (Napp et al., 2013). La población y producción caprina española es de las más importantes de Europa, por detrás de la griega y por delante de la francesa, por lo que las pérdidas económicas que ponen en peligro la rentabilidad de las granjas se hacen más evidentes. El vaciado sanitario de las granjas caprinas infectadas de tuberculosis es bastante frecuente. Como se ha explicado antes, sólo las cabras que conviven o comparten pastos con vacas o las asociadas a brotes de tuberculosis bovina son susceptibles de ser analizadas dentro del Programa Nacional de Erradicación de Tuberculosis Bovina.

A pesar de que no existe un programa específico para las cabras a nivel nacional, varias comunidades autónomas han establecido programas de control locales encaminados a reducir la prevalencia de la enfermedad en su cabaña caprina. Castilla y León comenzó su programa en 2002 y a pesar de no contar con datos oficiales, la información disponible apunta a que se consiguió reducir la prevalencia de rebaños por debajo del 1% en tan sólo 5 años (2002-2007) y actualmente el problema más importante se circunscribe a una zona específica donde se concentra la mayoría de rebaños positivos (comunicación personal de la Consejería de Agricultura y Ganadería de Castilla y León). Estas estimaciones son muy prometedoras y, por otro lado, llama la atención la rapidez con la que se logró llegar a ese punto en comparación con la tuberculosis bovina.

Uno de los objetivos del proyecto goaTBfree es el de evaluar en profundidad los resultados de este programa y conocer cuáles son los factores que puedan estar implicados en ese aparente éxito. En el caso del ganado bovino se han llevado a cabo numerosos estudios para identificar los factores de riesgo asociados a la aparición de la tuberculosis. Sin embargo, este tipo de investigaciones no ha recibido la misma atención en cuanto a la tuberculosis caprina se refiere. Por ello, un segundo objetivo del proyecto es analizar factores bien estudiados en bovino que pueden condicionar el éxito de las estrategias de control como son el movimiento de animales, el mantenimiento de infecciones residuales, el rendimiento de las pruebas de diagnóstico, el contacto con reservorios de la enfermedad o la concomitancia con otros patógenos (Byrne et al., 2017; Guta et al., 2014; Pozo et al., 2019).

Estos programas también se basan en una estrategia de detección de animales positivos mediante pruebas de diagnóstico in vivo e inspección en los mataderos y en el sacrificio de los mismos. La infección tuberculosa debe ser confirmada post-mortem por medio de técnicas microbiológicas y de biología molecular en el laboratorio. Las técnicas de diagnóstico oficiales desarrolladas para la especie bovina se han adaptado para ser utilizadas en las cabras. Así, el diagnóstico in vivo se basa en la prueba de la tuberculina intradérmica o intradermotuberculinización (IDTB), ya sea simple, utilizando el derivado proteico purificado de M. bovis (PPD bovina), o comparada, en la que también se inyecta PPD aviar (derivada de M. avium) para comparar el grado de reacción de ésta con la de la PPD bovina y descartar la aparición de falsos positivos causados por otros microorganismos o la vacunación contra la paratuberculosis. Se considera que el rendimiento de este método (sensibilidad y especificidad) es similar en vacas y en cabras (Bezos et al., 2011; Roy et al., 2020). Sin embargo, el uso de otras pruebas complementarias que pueden ayudar a detectar un mayor número de animales infectados, como son el ensayo de liberación de interferón-gamma (IFN-g) o el inmunoensayo para la detección de anticuerpos (Elisa), es minoritario y se limita básicamente a situaciones concretas y a estudios científicos, entre otras cosas debido a que su uso no se justifica desde un punto de vista económico por el valor que se le atribuye a la vaca en comparación con el atribuido a la cabra.

La financiación que reciben estos programas específicos para caprino es limitada por lo que deben ser eficientes para hacerlos económicamente rentables. Por ello, un tercer objetivo de este proyecto es mejorar la sensibilidad, la especificidad y la aplicabilidad de los métodos de diagnóstico. Entre las actividades que se van a desarrollar para tal fin, se encuentran, la evaluación del efecto del punto de inoculación de las tuberculinas y del uso fraudulento de fármacos sobre el rendimiento de la IDTB, la utilización de nuevos reactivos para optimizar las pruebas de diagnóstico basadas en la detección de la respuesta inmune celular (IDTB, IFN-g) y humoral (Elisa), así como el estudio de las reacciones cruzadas que pueden causar las micobacterias no tuberculosas y otros microorganismos originando la aparición de animales positivos cuya infección con CMT no se confirma. Se sospecha que M. microti, miembro del CMT y agente causal más frecuente de la tuberculosis en topillos y ratones de campo, puede también estar contribuyendo a esa pérdida de especificidad (Pérez de Val et al., 2019). Esta bacteria puede sensibilizar al animal y convertirlo en reaccionante a las pruebas de diagnóstico, pero demostrar su implicación a nivel microbiológico y patológico en el laboratorio puede resultar muy complicado por la dificultad que entraña su aislamiento y por su baja patogenicidad, al menos en la especie bovina. Este proyecto también plantea como cuarto objetivo estudiar los efectos de la exposición a M. microti sobre el diagnóstico y caracterizar la patología de la infección con este agente en el modelo caprino.

Una de las herramientas más importantes utilizada para el control de las enfermedades es la vacunación. En el caso de la tuberculosis, la única vacuna comercialmente disponible es la del bacilo de Calmette-Guerin (BCG), una cepa de M. bovis atenuada por sucesivos pases en cultivos artificiales que es la misma utilizada en humanos. Su empleo en animales ha sido probado sobre todo en bovino y caprino, aunque también se ha estudiado en otras especies como el tejón o el jabalí (Buddle et al., 2018; Díez-Delgado et al., 2019; Vidal et al., 2017; Vordermeier et al., 2014). Igual que en el ser humano, no previene de contraer la infección, pero sí confiere cierto grado de protección frenando la multiplicación bacteriana y reduciendo la gravedad de las lesiones, por lo que también minimiza la excreción de bacilos y por tanto su transmisión. Aparte de que se trata de un microorganismo vivo y su uso plantea cuestiones de bioseguridad, uno de los escollos que debe sortear la vacunación con BCG, es que su aplicación provoca la aparición de falsos positivos en las pruebas de diagnóstico oficiales. Sin embargo, el uso de la vacunación para luchar contra la enfermedad ha recuperado un gran interés, sobre todo para su uso en especies no sometidas a los programas de erradicación.

La pérdida de material genético de esta cepa en comparación con sus progenitoras patógenas, ha facilitado el desarrollo de reactivos antigénicos más específicos basados en esas regiones ausentes en la BCG y presentes en M. bovis y otros miembros del CMT, que permiten diferenciar entre animales infectados y vacunados y se denominan DIVA por sus siglas en inglés (Vordermeier et al., 2016). Las vacunas inactivadas o bacterinas también han recuperado el interés de la comunidad científica puesto que gozan de mayor bioseguridad, la reactividad que inducen es menos persistente y los resultados de varios estudios indican niveles de protección similares a los de la BCG (Arrieta-Villegas et al., 2018). Este tipo de vacunas suelen precisar de la combinación con un adyuvante para potenciar la respuesta inmunitaria, ya que el antígeno ha sido modificado por el tratamiento de inactivación y no se encuentra en una forma viable. Dependiendo de la micobacteria utilizada en su formulación, del método de inactivación y de la vía de administración, la interferencia de estas vacunas con las pruebas de diagnóstico son variables, igual que el grado de protección que pueden inducir.

El último de los objetivos del proyecto goaTBfree incluye la evaluación de la eficacia de autovacunas y el desarrollo de nuevas vacunas inactivadas alternativas. Las autovacunas son vacunas elaboradas a partir del subcultivo e inactivación de los microorganismos patógenos aislados de uno o varios animales de una misma explotación y sólo están destinadas para el tratamiento de los animales de dicha explotación. En el proyecto, en primer lugar se llevará a cabo una prueba de concepto en laboratorio vacunando cabritos con la vacuna inactivada y posteriormente desafiándolos experimentalmente con la misma bacteria (ahora viva) para evaluar esta estrategia de autovacunación en condiciones totalmente controladas, y después, se realizará un ensayo en la que los cabritos vacunados se expondrán a la infección natural por contacto con cabras infectadas para estudiar la eficacia de la vacuna reproduciendo las condiciones de campo. Para el desarrollo de nuevos candidatos vacunales se van probar cepas de otras especies del CMT distintas de M. bovis y se explorarán alternativas al tratamiento térmico para inactivar las bacterias con el propósito de que las vacunas mantengan un repertorio antigénico más intacto que el que se obtiene con la aplicación de calor. La eficacia en términos de protección y la potencial interferencia con las pruebas de diagnóstico de los candidatos desarrollados se estudiará en modelos de cobaya y ratón, culminando la investigación con la evaluación de los candidatos seleccionados en la cabra.

El proyecto goaTBfree acaba de comenzar su andadura, pero se espera obtener resultados y conclusiones de gran interés que se darán a conocer próximamente.

Agradecimientos

Fotografías cedidas por Visavet-UCM para este artículo.

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