Aplicación de la Secuenciación Masiva en Enfermedades Virales de las Aves

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DR. GARY GARCÍA ESPINOSA.
Correo: gary@unam.mx

MC. LUIS ALFONSO RAMÍREZ MARTÍNEZ.

RESUMEN

El diagnóstico de las enfermedades virales se realiza con base en técnicas estandarizadas para los virus conocidos. Sin embargo, cuando nos enfrentamos a una baja en la producción de los pollos con la sospecha de que participan virus y no necesariamente los virus conocidos, entonces podemos recurrir a la secuenciación masiva de nucleótidos (SM) de la muestra problema. La SM ha sido útil en el estudio de la diversidad viral en las heces de varios animales sanos, así como en otras áreas de la virología, lo que nos muestra otra perspectiva de la salud, epidemiología y ecología.

INTRODUCCIÓN

El diagnóstico de las enfermedades infecciosas de las aves destinadas a la producción de carne de pollo y huevo se realiza a través de diferentes pruebas de laboratorios como las serológicas, histológicas y moleculares. Actualmente la evaluación sanitaria de los millones de pollos y gallinas se realiza a través de pruebas serológicas como ELISA, inhibición de la hemoaglutinación, aglutinación en placa, y pruebas moleculares como la RT-PCR/PCR convencional o en tiempo real. Dependiendo de los resultados de las pruebas anteriores se continúa con el aislamiento y se profundiza con secuenciación de nucleótidos de un fragmento del genoma del patógeno para tener precisión en su identificación además de conocer su filogenia, resistencia a fármacos, genes de virulencia y cambios antigénicos.

Estos estudios son realizados principalmente hacia virus, pero también los hay para bacterias y coccidias. Lo anterior muestra un diagnóstico individual con sus respectivos diferenciales. Por ejemplo virus respiratorios, inmunosupresores, digestivos, sistémicos por mencionar algunos. En las pruebas anteriormente mencionadas para la evaluación de la salud avícola se han incorporado robots para procesar más muestras con diferentes patógenos con el objetivo de ampliar la capacidad diagnóstica y reducir el tiempo. Sin embargo, hay ocasiones donde los pollos o gallinas presentan un síndrome y los resultados del diagnóstico individual probable con sus diferenciales no son convincentes para saber cuál es el diagnóstico definitivo.

En la mayoría de los casos de diagnóstico se solicitan y realizan pruebas hacia los patógenos conocidos, pero sabemos por ejemplo que en el tracto intestinal y las heces están presentes muchos microorganismos que son comensales, simbiontes o parásitos y que normalmente no contemplamos en el diagnóstico y que en realidad no sabemos cómo interactúan en la salud.

En los últimos 10 años se ha desarrollado y utilizado la SM de nucleótidos, también conocida como secuenciación de nucleótidos de última generación. Esta tecnología requiere de la extracción de los ácidos nucleicos de la muestra de interés, elaboración de geno- tecas (DNA en fragmentos) y la secuenciación en un robot que produce enormes cantidades de información (gigabytes) en poco tiempo y relativamente a bajo costo. Esta tecnología se ha utilizado en diferentes áreas de la virología como: caracterización de microbiomas (población completa de virus, bacterias, parásitos y hongos), metagenómica viral (estudio del conjunto de genes que ocupan un nicho), descubrimiento de nuevos patógenos por metagenómica, estudio de fármacos antivirales, estudio de vacunas, estudios de interacción virus-huésped, entre otros.

APLICACIONES DE LA SECUENCIACIÓN MASIVA DE VIRUS EN AVES

Uno de los principales usos de la SM ha sido el estudio de la diversidad viral en distintos nichos o comunidades. En las aves se ha descrito ampliamente el viroma (conjunto de genomas de virus) en muestras de heces de animales sanos como: pollos, pavos, patos de granja y en palomas. Estos resultados permiten, en una primera fase, conocer la diversidad y ecología viral para empezar a entender el impacto de esta compleja comunidad en la salud, epidemiología y ecología.

En pollos de engorda se ha estudiado la población y la dinámica de virus RNA en el intestino durante el tiempo de producción (desde incubación hasta la venta), para tratar de entender los cambios en la comunidad viral y sus posibles asociaciones con la salud entérica. Esta tecnología permitiría conocer cuál es la ecología viral o microbiana en una estirpe de pollo sano o enfermo con una determinada edad y alimentación, así como su estado sanitario en una región y tiempo. También se ha comenzado a utilizar la SM en el estudio de enfermedades en donde participan más de un agente viral como en el caso del síndrome de retraso en el crecimiento en pollos afectados y sanos.

Otra de las aplicaciones de la SM es el descubrimiento de nuevos virus en especies de aves silvestres así como el descubrimiento de géneros virales y variantes genéticas de virus en pollos de engorda.También la SM ha permitido identificar la co-infección con virus de diferentes cepas en un mismo animal en aves silvestres así como también en aves de producción. La información obtenida por esta tecnología nos permite conocer familias y géneros virales, pero una vez identificado el virus(s) o microorganismo(s) de interés, se deberá continuar con pruebas complementarias clásicas y modernas.

Esta herramienta también ha sido utilizada para orientar el diagnóstico en casos de brotes de etiología desconocida de origen entérico, aunque no precisamente en aves, pero sí en perros y humanos en donde se describen los virus encontrados, además de una gran ventaja de usar esta herramienta sería la de identificar patógenos virales, bacterianos y parasitarios en conjunto.

CONCLUSIONES

La secuenciación masiva continuará creciendo y se difundirá cada día más su uso en virología, y por consiguiente podría ser incorporada en el estudio de síndromes en las aves por su potencial para identificar más de un agente viral y/o bacteriano sin la necesidad de cultivar a los microorganismos en el laboratorio. Con el tiempo disminuirán los costos, mejorará el tiempo del procesamiento de muestras y posiblemente se empiece a utilizar de manera rutinaria en la clínica e investigación en medicina veterinaria. Cabe destacar que la secuenciación masiva requiere de personal capacitado para el procesamiento de las muestras y para el análisis cuidadoso para evitar potenciales errores relacionados con la tecnología. Debido a esto se debe estandarizar la metodología de la SM para cada caso en particular además de utilizar pruebas convencionales como método de validación según sea el caso.

Actualmente en el Departamento de Medicina y Zootecnia de Aves estamos llevando un proyecto financiado por el PAPIIT-UNAM (IN218716) sobre la diversidad viral en patos silvestres que nos permite ampliar el conocimiento sobre la ecología de los virus en zonas fragmentadas donde hay interface salud humana-salud animal-vida silvestre en México.

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Artículo publicado en
Los Avicultores y su entorno 119