Proceso evolutivo de la enfermedad de newcastle

Miguel A. Márquez
[email protected]
Ponencia presentada en el Congreso AVECAO
Autorizada para su publicación por el Autor.

RESUMEN

El presente trabajo hace un estudio del proceso evolutivo de la Enfermedad de Newcastle y un análisis epidemiológico molecular de los diversos y numerosos brotes y aislamientos del virus de Newcastle, particularmente en la población de aves domésticas explotadas industrialmente y en la avifauna silvestre del Continente Americano. La literatura científica reporta que los Paramyxovirus más virulentos pertenecen a la Clase II, genotipos I al XVI y que los árboles filogenéticos muestran las Clases I y II, con una larga distancia filogenética entre ellas dos. Se plantea la posibilidad que la hipervacunación llevada a cabo para la prevención y control de la enfermedad de Newcastle llevada cabo en algunos países está favoreciendo la evolución genética.

INTRODUCCIÓN

La enfermedad de Newcastle es considerada aún, como una de las enfermedades más importantes y graves de las aves por su alta contagiosidad, su gran patogenicidad y por las enormes pérdidas económicas que ocasiona a la industria avícola mundial, así como a la avicultura familiar, a la de traspatio, en aves de combate y en la avifauna libre en la naturaleza. Esta virosis de la más amplia distribución, se encuentra en la mayoría de los países del mundo, pudiendo afectar a todo tipo de aves domésticas y silvestres. El agente causal de esta condición patológica aviar es un virus de la familia Paramyxoviridae, género Avulavirus, dentro del que se encuentran los Paramyxovirus Aviares 1-9, y entre ellos, los Paramyxovirus 1 (PMV-1).

Dichos paramixovirus integran un grupo viral que posee un genoma de cadena simple de ácido ribonucleico (ARN) en sentido negativo, no segmentado de aproximadamente 15.2 Kb. Las cepas mesogénicas y velogénicas presentan un índice de Patogenicidad Intracerebral (IPIC) de ≥0.7, el cual es de declaración obligatoria ante la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA), mejor conocida como Oficina Internacional de Epizootias (OIE), con sede en Paris, Francia.

Tradicionalmente estos virus han sido agrupados de acuerdo a su patogenicidad en cinco patotipos:
1.- Velogénicos Viscerotrópicos.
2.- Lentogénicos Neurotrópicos.
3.- Mesogénicos.
4.- Lentogénicos.
5.- Asintomáticos.

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Tomado del Diseases of Poultry. Y.M. Saif Editor. 11th edition. 2003 p. 76.

Ejemplos de índices de Patogenicidad Intracerebral (IPIC) observados en diferentes cepas del virus de la enfermedad de Newcastle.

Por su patogenicidad1 y por su virulencia2, los patotipos velogénicos, sobre todo, los de presentación viscerotrópica se caracterizan por una aparición brusca y por su rápida diseminación, muerte súbita sin signos aparentes o poco después de presentar signos y síntomas digestivos y respiratorios. Es frecuente encontrar edema facial, conjuntivitis, disnea, diarrea de color verde intenso que puede mostrar estrías de sangre. La infección masiva, que consiste en una pneumoenteroencefalitis aguda, provoca incoordinación, ataxia, parálisis y muerte en dos a tres días, sobre todo en animales jóvenes. La mortalidad en aves susceptibles es muy alta (90-100%). Los individuos que superan esta fase presentan signos nerviosos, como incoordinación, tortícolis, opistótonos, temblores musculares, marcha en círculos, etc.

Las cepas velogénicas viscerotrópicas, provocan una forma altamente virulenta de la enfermedad, la cual se caracteriza por la presencia de hemorragias especialmente en el tracto digestivo, las cepas velogénicas neurotrópicas causan principalmente alta mortalidad después de mostrar signos nerviosos y respiratorios. Los patotipos mesogénicos ocasionan signos respiratorios y a veces nerviosos con baja mortalidad, además de una disminución de la producción de huevo. Las cepas lentogénicas respiratorias se manifiestan por medio de infección respiratoria leve o inaparente causando una mortalidad muy baja sólo en aves muy jóvenes, por último, las cepas asintomáticas entéricas o enterotrópicas causan una colonización intestinal inaperente.

BASES MOLECULARES QUE DETERMINAN LA PATOGENECIDAD

Las principales proteínas que integran la partícula vírica de los paramixovirus aviares son: HN (Hemoaglutinina-Neuroaminidasa), F (Fusión), M (Matrix), N (Nucleocapside), P (Fosfoproteína), L (Large polimerase) y ARN viral.

De todas estas glicoproteínas la que mayor importancia ostenta en la Proteína Fusión (F). Ahora bien, la mencionada importancia se debe a que los cambios de alta y baja virulencia de cepa viral se dan durante replicación viral en el sitio de ruptura (clivaje) de esta glicoproteína. La presencia en el sitio comprendido entre de los aminoácidos 111 y al final en la posición 117, de una Fenilalanina (F) determinará la alta virulencia, o bien de una Lisina (L) determinará la baja virulencia del virus.

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EPIDEMIOLOGÍA MOLECULAR DE LOS PARAMYXOVIRUS DE LA ENFERMEDAD DE NEWCASTLE.

Análisis recientes del tamaño del genoma y de las secuencias de las proteínas F y L3 han puesto de manifiesto dos grupos dentro de los PMV-1, denominados Clase I y Clase II. Los virus de la Clase I han sido aislados principalmente a partir de aves acuáticas del Órden Anátida y en mercados de aves vivas de los EEUU. Los virus de la Clase II, comprenden la inmensa mayoría de la secuencia genómica de los paramixovirus de la enfermedad de Newcastle que incluyen aislamientos de aves domésticas (gallináceas) explotadas industrialmente o criadas en traspatio y de aves de compañía y silvestres. La Clase II de virus de Newcastle se subdivide en genotipos I a XV.

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CEPAS VACUNALES

La Clase II, genotipo II incluye las secuencias genómicas de las cepas vacunales aisladas durante la década de 1940. Las investigaciones sobre esta enfermedad se han centrado en la caracterización epidemiológica4 de los brotes causados por cepas virulentas en pollos y gallinas y en aves de corral e industriales, y muy poco sobre la ecología natural de la enfermedad. Existen pocos estudios sobre la caracterización de las infecciones de Newcastle en las poblaciones de aves silvestres, algunos de ellos sugieren que las aves acuáticas son un reservorio natural para la enfermedad de Newcastle.

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De acuerdo a estudios filogenéticos de virus virulentos de la enfermedad de Newcastle originarios del Continente Americano, ellos pertenecen a los virus de la Clase II, sudivididos en siete genotipos. En el caso de Norteamérica, México y Centroamérica predomina el genotipo V, el cual puede dividirse en dos grupos: virus aislados entre los años 1998 y 2001, con una relación epidemiológica cercana con los virus responsables de los últimos brotes de la enfermedad de Newcastle ocurridos en los Estados Unidos, y un grupo de virus filogenéticamente distintos aislados desde el año 2004 hasta el año 2006 que mostraron una mayor virulencia5.

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Como ejemplo podemos mencionar:

  • Perú presencia brotes y de nuevos genotipos virulentos, especialmente el G-VII y el G-XII. Asimismo, la literatura científica reporta numerosos brotes y aislamientos en diversos países de América.
  • Brotes de Newcastle en la avicultura venezolana a partir del 2002, causados por virus virulentos relacionados a cepas chinas y sudafricanas (Francisco Perozo).
  • Identificación de virus virulentos circulando en Colombia pertenecientes al genotipo VII (Oscar Robin).
  • La variación en curso de los paramixovirus del Newcastle está planteando retos y dificultades en el diagnóstico de ellos por RT-PCR en Tiempo Real6.

SURGIMIENTO DE VIRUS LENTOGÉNICOS Y VELOGÉNICOS EN AVES SILVESTRES EN ZOOLÓGICOS.

El número de cepas virulentas de la enfermedad de Newcastle a nivel mundial ha ido en aumento durante las últimas décadas a pesar del uso generalizado de vacunas a virus vivo y vacunas inactivadas en vehículo oleoso empleadas para la prevención y control de esta enfermedad en aves domésticas criadas industrialmente con fines comerciales. Virus patógenos y apatógenos continúan circulando en reservorios desconocidos. Durante 2008 y 2009 se presentaron en el Zoológico Miguel Álvarez del Toro en Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México, dos brotes de Newcastle, con aislamiento de cepas lentogénicas y velogénicas en aves silvestres de la selva húmeda alojadas en el zoológico mismo, así como, en aves de vida libre dentro y fuera de la reserva ecológica. De 871 muestras (220 órganos e hisopos cloacales y traqueales y 651 sueros) tomadas, se aislaron ocho virus virulentos con un IPIC > 0.7, once virus lentogénicos vacunales LaSota y cinco virus vacunales enterotrópicos con un total de 24 aislamientos7.

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Aves del Zoológico Miguel Álvarez del Toro. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.

REPORTE DE NUEVOS AISLAMIENTOS ALTAMENTE DIVERGENTES DE VIRUS VIRULENTOS DE LA ENFER- MEDAD DE NEWCASTLE EN EL CARIBE.

Un grupo de investigadores liderados por el Dr. Claudio L. Alfonso del SEPRL/ARS/USDA de Athens, Georgia, reportaron en el 2013, el aislamiento de virus virulentos (chicken/Dominican Rep/499-31/2008), con un IPIC de 1.88; que pertenecen a un nuevo genotipo de reciente surgimiento, el Genotipo XVI en la avicultura industrial de la República Dominicana, los cuales son altamente divergentes y que evolucionaron de manera inapercibida durante los últimos 20 años8.

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Además, se ha demostrado la enorme importancia que tienen las aves domésticas explotadas industrialmente, como potenciales diseminadores de virus altamente patogénicos a las poblaciones de la avifauna silvestre de aves nativas y migratorias9.

LOS BROTES MÁS RECIENTES DE LA ENFERMEDAD DE NEWCASTLE EN LOS ESTADOS UNIDOS

El APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service) del USDA (United States Department of Agriculure), confirmó el 18 de mayo del 2018, la presencia de virus velogénicos viscerotrópicos exóticos en aves de traspatio en Los Ángeles, quince años después de la costosa y difícil erradicación de la última epizootia de Newcastle, ocurrida en el 2003, precisamente en el estado de California y el 31 del mencionado mes, se reportaron cinco brotes más en aves de tipo traspatio en los Condados de San Bernardino, Riverside, Imperial, San Diego y Los Ángeles. No ocurrieron casos en avicultura comercial-industrial de huevo, ni de pollo de engorde. Se procedió a la cuarentena, sacrificio y eliminación de los animales.

CONCLUSIONES

El análisis de los árboles filogenéticos de los virus de la enfermedad de Newcastle, demuestra que se constituyen en dos grandes clases moleculares con gran distancia entre cada una de ellas.

Los virus más virulentos pertenecen a la Clase II, Genotipos I al XVI.

Detección de nuevos subgrupos genómicos en la Clase II.

Presencia de virus de Newcastle Clase II en aves acuáticas a nivel mundial.

Múltiples genotipos lentogénicos circulan cada año en aves de la vida silvestre.

Los virus mexicanos pertenecen a la Clase II, Genotipo V.

Presencia de nuevos genotipos virulentos en el Continente Americano.

Los virus virulentos de paloma del Genotipo VI están distribuidos mundialmente.

La evolución y variación en curso de los paramixovirus del Newcastle está planteando retos y dificultades en el diagnóstico de ellos por RT-PCR en tiempo real.

Es evidente, que la hipervacunación llevada a cabo para la prevención de la enfermedad de Newcastle, que se practica en la avicultura industrial de algunos países, está acelerando la evolución genética de los virus virulentos.

La patogenicidad se define como la capacidad de un patógeno infeccioso para producir enfermedad en hospedador susceptible.

La virulencia define el carácter patogénico y nocivo de un microorganismo como bacteria, hongo protozoo, microalga o virus, es decir, es la capacidad de un microbio de causar enfermedad. Del latín: virulencia: “lleno de veneno”.

Dos de los diez aminoácidos esenciales componentes de las proteínas sintetizadas por los seres vivos.

La epidemiologia se define como la ciencia que estudia los factores que determina la ocurrencia de enfermedades en las poblaciones humanas y/o animal.

Perozo, F., R. Merino, C: L. Alfonso, P. Villegas, and N. Calderón. Biological and Phylogenetical Characterization of Virulent Newcastle Disease in Mexico. Avian Disease 52: 472-479, 2008.

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Navarro, Roberto, C. L. Alfonso, R. Morales, M. A. Olvera y M. A Márquez. Estudios de Epidemiología Molecular para la caracterización viral de brotes de la enfermedad de Newcastle en aves silvestres en el Zoológico Miguel Alvarez del Toro, de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, en los años 2008 y 2009.

Alfonso L.C. et al. Highly Divergent Virulent Isolates of Newcastle Disease Virus from the Dominican Rep., are members of a new Genotype that evolved unnoticed for over two decades. J. Clin. Microbiol. 2013. Feb 51 (2): 508-517.

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