Alejandro García. Ph.D.
Laboratorios Avilab.
Tepatitlán Jal. Mex.
Correo: [email protected]
Hipocrates habrá descrito la enfermedad alrededor del año 400 aC., y quizá ésta ha estado desde hace muchos años en contacto con el ser humano. El mismo llamó a la enfermedad como “El Rey León”, en referencia a considerarla número 1 en severidad. Al día de hoy, más de 1400 patógenos son conocidos en la ciencia medicas de afectar a humanos, y 65% de estas son zoonóticas, y al menos el 5% de los patógenos son virus, y más de una tercera parte han sido virus RNA los cuales han causado enfermedades emergentes en las últimas centurias. En Humanos se reconocen 500 enfermedades, y sólo en 17 se recomienda la vacunación y sólo en una de ellas se recomienda globalmente la vacunación anual, y es Influenza.
Desde hace tiempo los virus de Influenza aviar han mostrado ser una amenaza constante para la producción avícola y salud humana, debido a que muta muy frecuente y a su constante movimiento genético
Los recientes eventos con diferentes subtipos del virus de Influenza como H1N1 pandémico, H7N9 o H5N1 en Asia, Europa, Medio Oriente y África, y últimamente con el subtipo H7N3 altamente patógeno en México, ilustra la importancia de este virus.
Las aves migratorias como reservorio de los 16 subtipos de la hemaglutinina de los virus de Influenza, juegan un papel trascendental en una posible pandemia, ya que estudios realizados por el Dr. Y. Kawaoka en 2014, encontró que estas aves albergan los genes del subtipo H1N1 de 1918, el cual causó más de 20 millones de muertes en humanos. Este virus es considerado de haberse trasmitido de aves a humanos. Por lo cual, Veterinarios y Científicos Veterinarios juegan un papel importante en resolver el problema de los portadores (aves silvestres y migratorias), ya que el virus es movilizado por ellas, poniendo en riesgo a las parvadas avícolas comerciales. El control y la prevención de estas aves es esencial para evitar una posible pandemia.
La plasticidad – agresividad de este virus radica en la segmentación de su genoma, lo cual implica que aun dentro del mismo subtipo, aminoácidos de algunos genes (PB1, PB2, PA, HA, NP, NA, M1 y NS) se inserten en la secuencia aminoacídica de otro gene. Ej. Real. Aminoácidos del gen de Matrix se insertaron en conexión peptídica del gen de HA, provocando en este caso, que el virus se volviera altamente patógeno. Este evento genético sucedió en el caso del virus H7N3 en Canadá 2007. Algo similar sucedió con el virus H7N3 de Chile en 2002. En el caso del virus Mexicano H7N3 Altamente patógeno, los aminoácidos que se insertaron en la conexión peptídica de la Hemaglutinina, provenían del genoma del ave.
El virus de Influenza es dinámico y constantemente está evolucionando, éste tiene dos mecanismos biológicos – moleculares de mucha importancia.
ELISA.CuantificacióndeHApordosis
1. Antígeno Drift.
Una de las características de los virus RNA como es el virus de Influenza, es la de acumular errores a la hora de su replicación y esto sucede en todos los genes, pero es más notorio en los genes de la Neuraminidasa y Hemaglutinina. La modificación en la secuencia de aminoácidos en la Hemaglutinina se puede dar debido a la naturaleza per se del virus y/o presión inmunológica a través de la vacunación. Este evento es el responsable de que las cepas vacunales ya no sean eficaces – protectivas a los virus que actualmente están circulando ya sea en la población humana y/o animal. Debido a este evento la Organización Mundial para la Salud, a través de sus 120 laboratorios en todo el mundo, envían periódicamente virus a 4 Centros de Excelencia en Influenza para que ellos evalúen los cambios en los virus circulantes y si consideran importantes los cambios moleculares, la semilla vacunal es reemplazada, en algunas ocasiones ha sucedió el cambio cada año, en otros casos la semilla vacunal se ha mantenido hasta 4 años. Reunión anual a principios de año en Génova, Italia.
2. Antígeno Shift.
Es la adquisición de material genético entre diferentes subtipos del virus de Influenza, que penetran e infectan al mismo tiempo la misma célula huésped. Los genes que se comparten pueden ser de origen animal o humano y como ejemplo tenemos los virus que causaron las pandemias de 1918, 1958 y 1968, y el H1N1 pandémico del 2009. En aves encontramos el H5N1 altamente patógeno en Asia, y recientemente el H7N9, localizado en China.
Antígeno Shift.
Es de mencionar que estos virus no consideran ningún tipo de acuerdo para infectar la misma célula y que surjan nuevos virus híbridos con características de trasmisión, y patogenicidad diferentes a sus antecesores y cabe recordar que en México tenemos los subtipos H5N2 y H7N3.
La presencia del virus de IA en México subtipo H5N2 data desde 1994, a partir de esa fecha se han realizado diferentes medidas encaminadas a controlar y erradicar la enfermedad, una de ellas es la vacunación. El gobierno Mexicano en 1995 autorizó el uso de vacuna inactivada y absorbida en aceite mineral como adyuvante, la semilla madre para la elaboración de la vacuna fue A/Chicken/Mexico/232/94/ (H5N2), Todavía esta semilla es usada por algunos laboratorios con fines de exportación, el Gobierno ha actualizado la semilla de producción con un virus H5N2 de baja patogenicidad del año 2006. La vacuna recombinante también ha sido autorizada por el gobierno Mexicano.
Referente al subtipo H7N3 altamente patógeno de Influenza aviar en México, El gobierno aprobó en Julio del 2012 la vacunación con la finalidad de controlar – erradicar (vacunación en anillo) esta devastadora enfermedad, para tal fin, se inició la vacunación con biológico inactivado y emulsionado en aceite, el cual incluye la cepa vacunal A/cinnamon teal/Mexico/2817/2006. Además se autorizó la importación de vacuna inactivada con el subtipo H7. Vacuna recombinante de momento no es autorizada.
Sustitución de aminoácidos con carga, en región antigénica (área amarilla y morada).
El Gobierno Mexicano, de acuerdo a su vigilancia epidemiológica, está evaluando la suspensión de la vacunación en la avicultura comercial, para el año 2015.
México en 1994 fue el primer país en adoptar la vacunación masiva con el virus H5N2, a la fecha más de 30 billones de dosis han sido usadas en la avicultura comercial. Referente a la vacuna con el virus H7N3, cerca de 700 millones de dosis se han usado.
A nivel mundial, el 95% de las vacunas (aproximadamente más de 130 billones de dosis) que se usan para el control de Influenza aviar son inactivadas y oleosas, siendo la avicultura de China la número 1 en consumo, seguido de México.
Vacunas recombinantes también son empleadas para el control de esta enfermedad.
La aplicación dual, es referida como opción óptima para el control de la enfermedad.
Características Deseadas – Esperadas en la inmunización.
1. Prevenir la enfermedad y mortalidad.
2. Mitigar el descenso en producción de huevo y bajas
de peso. Así como evitar que se incremente la conversión alimenticia.
3. Reducir la replicación.
4. Reducir transmisión y difusión entre granjas.
5. Reducir la contaminación ambiental.
6. Evitar una crisis social (incremento desorbitante del precio del huevo y escases de éste en el brote con el subtipo H7N3).
7. ERRADICACION: NO.
Consecuencias e Inconsistencia – Vacuna
1. No proporciona Inmunidad estéril.
2. Presión inmunológica, surgimiento de virus con modificaciones en secuencia de aminoácidos en la Hemaglutinina. 3. Supresión por anticuerpos maternos.
4. Problemas comerciales (movilización, exportación, etc.).
Principales causas de Falla en Vacunación. Prevención – Control.
Diferencias antigénicas entre virus vacunal y virus circulante, esto se puede medir mediante pruebas de:
A). Reacción cruzada, medida con la prueba serológica inhibición de la hemaglutinación, una diferencia mayor a 8 diluciones entre virus vacunal y antisuero de virus circulante es indicativo de cambios antigénicos y se considera que es necesario modificar la semilla vacunal. Los resultados anteriores son corroborados mediante la prueba de Virus Suero Neutralización.
B). Antígeno Cartografía, técnica computacional en donde se facilita la cuantitativa interpretación y fácil visualización de los resultados de la prueba de HI y en ella se aprecia en forma muy clara y gráfica la variación antigénica entre los virus vacunal y circulante.
C). Análisis filogenético, la substitución de aminoácidos con polaridad en sitios antigénicos en la parte globular de la hemaglutinina, los cuales se detectan por la pirosecuen- ciación de esta glicoproteína (HA). No es la cantidad de aminoácidos que han sido substituidos a lo largo de la cadena de la HA, sino cuáles son y en dónde, sólo unas cuantas substituciones en el virus circulante son requeridas para que el comportamiento de la vacuna no sea el esperado.
D). La prueba de Oro que es contundente en determinar si es tiempo de substituir la semilla vacunal, es el DESAFIO. Una buena vacuna protegerá a más del 80% de las aves desafiadas (H7N3 altamente patógeno) y disminuirá en 4 Log la excreción viral en aves desafiadas y vacunadas en comparación a las aves no vacunadas – desafiadas (H5N2 baja patogenicidad).
Anticuerpos Maternos.
Egipto ha fracaso en el control del subtipo H5N1 en su avicultura, por varios razones, una de las más importantes es la presencia de anticuerpos maternos a la hora de la vacunación, títulos HI de 1:40 en aves al momento de recibir la vacuna son suficiente para suprimir la respuesta inmune, quedando estas aves susceptibles al virus de campo. Lo mismo ocurre con el subtipo H5N2 de baja patogenicidad Mexicano, en este caso títulos HI de 1:10 son suficientes para suprimir la respuesta inmune. Y de 1:40 para el subtipo H7N3.
Con la finalidad de superar este proceso biológico, se recomienda como mínimo dos aplicaciones de vacuna en pollo de engorda que tenga anticuerpos maternos a la hora de la vacunación. Y en aves de postura y reproductoras mínimo 4 aplicaciones antes de inicio de postura, las revacunaciones serán a consideración del MVZ responsable de la salud de las aves.
Estandarización del contenido de Hemaglutinina por dosis.
A) Las vacunas en humanos requieren de 15 microgramos de hemaglutinina por dosis, y todos los lotes de vacunas contienen esta cantidad y ésta se determina mediante la prueba de Inmuno Difusión Radial.
B) Trabajo realizado por el Dr. Webster con el subtipo H5N2 Mexicano, encontró que con una concentración de 0.8 microgramos de hemaglutinina por dosis, es requerida para proteger a las aves y evitar replicación viral. Lo mismo aplica para el subtipo H7N3 INDRE.
C) Prueba de ELISA se está desarrollando en el Hospital St. Jude Childrens Research Hospital en Memphis TN., para que vacunas aviares contengan la correcta cantidad de hemaglutinina por dosis.
Vacuna Optima.
1. Identidad molecular antigénica en la glicoproteína HA, del virus vacunal y del circulante.
2. Mínimo 0.8 microgramos de hemaglutinina por dosis.
3. Título de partículas virales en fluido alantoideo antes de su inactivación de 109 DIEP/ml.
4. Actividad hemoaglutinante en fluido alantoideo infectado y requerido para vacuna, mínimo HA 512, esta valoración es subjetiva y cada virus puede reaccionar diferente a los receptores de las células de los glóbulos rojos de aves, algunos virus reaccionan mejor a los glóbulos rojos de caballo.
5. El porcentaje de masa antigénica, la determina la autoridad Mexicana en Salud Animal en base a pruebas de potencia, pero en general debe tener como mini- no 16% con un título de partículas virales en fluido alantoideo antes de su inactivación de 109 DIEP/ml.
6. Calidad de antígeno, que éste provenga de huevos embrionados de aves SPF.
7. Calidad en Inactivante. El cual no afecte los principales epítopes y su inmunogenicidad y que no sea cancerígeno para los operarios.
8. Aceite mineral de calidad humana.
9. Potente adyuvante, que estimule pronto la respuesta inmune en aves vacunadas.
Qué Esperar en Aves Vacunadas.
1. No reacción adversa en sitio de aplicación.
2. Respuesta inmune protectiva a 13 días post vacunación en 60% de la población vacunada.
3. 21 días post vacunación encontrar títulos HI superiores a 1:20, en el 80% de la población vacunada. Esta técnica es una medida indirecta de medir protección. ya que se han observado aves con títulos HI 1: 640 y mueren, y aves con títulos 1:20 y sobreviven. Todo va en relación a la afinidad y calidad del anticuerpo
con el virus circulante.
4. Títulos HI de 1:20 a 80 evitan mortalidad y superiores a 160 reducen eliminación viral, este criterio aplica para los subtipos H5 y H7.
5. No manifestaciones clínicas y la mortalidad que no exceda el 10%.
6. Disminución en Excreción viral.
7. Evitar descenso en producción de huevo, no mayor al 5%.
COMENTARIO: En humanos títulos HI superiores a 1:40 son protectivos.
Vacunas Inactivadas oleosas con Combinaciones de Subtipos de Influenza y con otros virus.
1. En Pakistán existen combinaciones con los subtipos H5, H7 y H9.
2. En México, de momento sólo se comercializa vacuna monovalente para el subtipo H7.
3. Las combinaciones de H5+H7; H7+NC y H5+H7+NC, serían muy apropiadas para control de las enfermedades y optimizarían mano de obra aunado al confort en el manejo de las aves.
Técnica Reversa Genética.
Esta técnica molecular, está basada en la substitución principalmente de aminoácidos básicos en la
conexión peptídica de la Hemaglutinina y en algunos de la neuraminidasa, para transformar al virus patógeno en uno de baja patogenicidad y con características inmunogénicas – protectivas, además a este virus se le pueden insertar genes de otro virus que permita que el nuevo virus se pueda replicar en forma abundante. Esta técnica es usada para actualizar la semilla vacunal en corto tiempo (de tres a seis semanas). En vacunas humanas es de uso frecuente. En China desde el 2001 han actualizado su semilla vacunal del subtipo H5N1 en más de 6 ocasiones, mediante esta técnica, con la finalidad de controlar la enfermedad en aves domésticas.
Los centros de Excelencia en Influenza como es el caso del Hospital St. Jude, Childrens Research Hospital, desarrollaron esta técnica.
Consideraciones – Estresores en respuesta Inmune.
1. Existen factores innatos a cada estirpe animal para respuesta inmune, Ej. Los machos en comparación a las hembras tienen mejor respuesta inmune, de igual manera las razas ligeras en comparación a las pesadas presentan mejores títulos séricos.
2. Patógenos inmunosupresores al momento y/o posterior a la vacunación son causa de pobre respuesta inmune (Mycoplasma, Newcastle, Virus de anemia, Marek, etc.).
3. Factores nutricionales (Micotoxinas, deficiencias nutricionales), térmicos (enfriamiento del ave, etc.), etc…
Conclusiones.
1. Vacunación sin restricciones – comerciales. Permitir que el propietario tenga la libertad en decidir si protege su inversión. Como es con Newcastle, en donde la vacunación es permitida en zonas Libres.
2. La industria farmacéutica, Universidades, Hospitales y la comunidad Científica Internacional, pueden contribuir al estudio de transmisión – patogenicidad, comportamiento biológico – evolución, aunado a la vigilancia epidemiológica – molecular, y en conjunto con la autoridad gubernamental encontrar las soluciones para el control de la Enfermedad y su posible Erradicación, ya que en México existe la infraestructura en equipo y personal, además hay Excelentes Científicos Mexicanos.
3. La eficacia de la vacuna, se dará entre otras cosas a la identidad antigénica entre cepa vacunal y virus circulante. 4. La presencia de Anticuerpos Maternos a la hora de la vacunación, es un factor determinante en la respuesta inmune del ave.
COMENTARIO FINAL: El virus seguirá evolucionando y surgirán híbridos, es importante tener el conocimiento y herramientas moleculares para identificarlos y proteger el patrimonio de los avicultores y evitar el contacto con la población humana.
Los Avicultores y su Entorno Agosto-Septiembre 2014(100)
