Alternativas futuras en el control de la brucelosis
La brucelosis es una de las mayores enfermedades zoonóticas, ampliamente distribuidas en humanos y animales, especialmente en países en vía de desarrollo como el nuestro. Ocasiona significativas pérdidas en la producción pecuaria debido a que provoca abortos, metritis, infertilidad y el nacimiento de animales débiles. Por otro lado, constituye un importante problema para la salud pública ya que la mayoría de las bacterias del género son patógenas para el hombre.
Este microorganismo infecta una gran variedad de especies animales. En el género Brucella se reconocen seis especies clásicas, cada una de las cuales tiene un hospedador principal: B. abortus (bovinos), B. canis (caninos), B. melitensis (caprinos), B. neotomae (rata del desierto), B. ovis (ovinos) y B. suis (porcinos). Recientemente, se han identificado nuevas variantes de Brucella aisladas de mamíferos marinos que se ha sugerido sean incorporadas como dos nuevas especies: B. cetaceae y B. pinnipediae. La especificidad de estas especies no es absoluta ya que pueden ocurrir infecciones cruzadas cuando conviven dos especies como cerdos y vacas, sin importancia epidemiológica ya que desaparecen al eliminar a la especie original.
El desarrollo de nuevos inmunógenos y estrategias de vacunación se basan en dos puntos críticos que son: su estructura antigénica y los mecanismos inmunitarios que activa este patógeno. A partir de esto se desarrollan las vacunas de nueva generación, se analizan las vacunas convencionales y las estrategias para su uso. Para esto hay que recordar algunos aspectos básicos para su entendimiento.
Los microorganismos del género Brucella son bacterias con forma de cocobacilos, con tinción Gram negativos, no esporulados, sin cápsula, carentes de pilis o flagelos. Poseen una envoltura celular característica: la membrana externa (ME), la membrana interna y un espacio periplásmico intermedio. En el periplasma hay proteínas y un gel glucopeptídico denominado peptidoglicano (PG) responsable de la forma e integridad osmótica de la bacteria. El citoplasma es rico en ADN, ARN, y proteínas citosólicas, algunas de ellas importantes desde el punto de vista del diagnóstico.
Desde un punto de vista antigénico en Brucella existen dos componentes fundamentales: el lipopolisacárido (LPS) y las proteínas, principalmente de membrana externa tipo 2 o porinas, y la superóxido dismutasa en el citoplasma. Uno de los principales antígenos de Brucella abortus es el lipopolisacárido (LPS), el cual consta de una parte glicolipídica (lípido A) y otra polisacarídica expuesta hacia el exterior, formada por el núcleo, más interno y la cadena "O" que diferencia a cepas lisas que lo poseen de las rugosas, y se utiliza para su diagnóstico.
Brucella es un microorganismo intracelular facultativo capaz de sobrevivir y multiplicarse dentro de las células del sistema reticuloendotelial y que desencadena en el huésped susceptible una respuesta inmune innata y adaptativa. Los mecanismos de la inmunidad innata son los primeros en activarse ante la entrada de los agentes infecciosos. La inmunidad innata reduce el número inicial de bacterias a través de las células fagocitarias y la activación del complemento y prepara el ambiente para la activación de los mecanismos de la inmunidad adaptativa. Posteriormente la respuesta adaptativa contra Brucella involucra tres mecanismos principales, que actúan en diferentes etapas de la infección: 1) la generación de una respuesta humoral con producción de anticuerpos (Ac); 2) la activación de la función bactericida de los macrófagos; y 3) la lisis de células infectadas.
Hasta la fecha las vacunas tradicionales en brucelosis han seguido dos líneas principales de desarrollo: las vacunas atenuadas vivas y las vacunas inactivadas o bacterinas (homólogas o heterólogas, en ambos casos se trata de vacunas celulares (bacteria entera). Las desventajas en el empleo de las vacunas tradicionales han impulsado la búsqueda de nuevas alternativas que superen sus inconvenientes. El diseño racional de vacunas implica la inducción de la respuesta inmune adaptativa hacia moléculas definidas operativamente como "antígenos o epítopes protectores" bajo conceptos sumamente complejos de selección y purificación como son: vacunas subcelulares, vacunas subcelulares obtenidas a partir de Brucella (no recombinantes), Vacunas subunitarias de Lipopolisacáridos (LPS) y OMPS, Fracción SDS-I, Extracto HS (HS: "hot saline"), etc.
Por otro lado, las vacunas de nueva generación, donde los aportes de la biotecnología y la ingeniería genética a la inmunología han sido cruciales para el desarrollo de estas nuevas vacunas, como proteínas recombinantes o vacunas a ADN, como las vacunas de cepas mutantes atenuadas a partir de cepas virulentas, mutantes en antígenos inmunodominantes a partir de cepas vacunales, vacunas vectorizadas en virus, vacunas recombinantes en Salmonella, vacunas a microorganismos recombinantes inactivados, vacunas subcelulares recombinantes, vacunas peptídicas, vacunas de ADN, etc. Todas ellas en investigación, se conciben a partir de un conocimiento detallado de los mecanismos de patogenicidad de los microorganismos y de la respuesta inmunitaria del huésped susceptible.
Todos los esfuerzos van enfocados al concepto de lograr las características de una vacuna "Ideal" contra Brucella que son: 1. No debe inducir anticuerpos que interfieran con el serodiagnóstico de la infección de campo; 2. No debe producir enfermedad ni infección persistente en los animales inmunizados; 3. No debería ser patogénica para los humanos; 4. Una dosis vacunal debe inducir una protección a largo plazo contra infecciones uterinas, sistémicas y prevenir el aborto; 5. La vacuna no debe causar aborto si se administra a animales preñados; 6. Debe ser estable y no producir reversiones virulentas in vivo o in vitro, 7. Debe tener un bajo costo de producción, 8. No debe contaminar la carne ni productos lácteos y debe ser estable biológicamente, es decir, libre de reversión in vitro e in vivo; y, por último, 9. Según la OMS (Organización Mundial de la Salud), una vacuna viva ideal debería tener marcadores fenotípicos o genéticos específicos que permitieran diferenciar las cepas vacunales de las cepas de campo y diferenciar animales vacunados de infectados. Algunas de éstas características las presentan las cepas autorizadas por la NOM, las cuales hemos comentado ampliamente.
El último aspecto a analizar es la forma de vacunar, cómo, cuándo y por cuál vía, y cuáles son sus resultados prácticos en las ganaderías lecheras; lo cual comentaremos en nuestra próxima entrega.
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