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Nuevas tecnologías detectan e impiden enfermedades avícolas
04 January 2013
Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (del inglés, ARS) en los Estados Unidos están cosechando éxitos a través del descubrimiento de nuevos modos de identificación de patógenos avícolas y con el desarrollo de nuevas formas para controlarlos.
Patógenos como virus y parásitos siguen provocando apuros económicos para la industria avícola. Las enfermedades entéricas o intestinales como el síndrome de enanismo, el síndrome de mortalidad de pavitos por enteritis o el complejo enterítico de pavitos son una preocupación fundamental para los avicultores de todo el mundo.
Lo mismo ocurre con la coccidiosis, una enfermedad devastadora provocada por parásitos intestinales. La coccidiosis cuesta a la industria avícola más de US$600 millones al año en los Estados Unidos y US$3.000 millones en todo el mundo.
Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola están descubriendo nuevas formas de identificar patógenos y están desarrollando métodos para controlarlos. En Georgia, se está usando una nueva tecnología molecular para detectar virus en aves. En Maryland, los investigadores han desarrollado anticuerpos de la yema de huevos hiperinmunes para mejorar el sistema inmunitario de pollitos jóvenes contra enfermedades infecciosas.
Encontrar nuevos virus
En el Laboratorio de Investigación Avícola del Sureste (del inglés, SEPRL) del ARS en Athens, Georgia, los científicos han dado un paso adelante en sus esfuerzos en la lucha de enfermedades que provocan diarrea, disminución del peso y mortalidad en aves. Se cree que varios virus son responsables de las enfermedades intestinales pero no se ha identificado un único agente.
El microbiólogo Michael Day y el investigador Laszlo Zsak están usando una tecnología poderosa conocida como metagenómica en la Unidad de Investigación de Enfermedades Virales Avícolas Endémicas del SEPRL para confirmar y descubrir más virus. La técnica es diferente de la secuenciación tradicional que caracteriza genes en un único organismo. La metagenómica detecta el ácido nucleico (ARN y ADN) de miles de organismos en una comunidad entera.
En colaboración con veterinarios y avicultores, los Drs. Day y Zsak recogieron muestras intestinales de varias parvadas de pavos afectadas por enfermedades entéricas. Entonces, usaron la metagenómica para sacar a la luz varios virus de las muestras.
Un análisis de la muestra mostró que el metagénoma del virus intestinal contenía miles de piezas de ácido nucleico que representa muchos grupos de virus que afectan a los pavos, ya conocidos y desconocidos. Los científicos confirmaron virus aviares comunes como el rotavirus, el astrovirus y el reovirus. También detectaron muchos virus ARN, como los que pertenecen a la familia Picornaviridae.
"Descubrimos muchos virus del pavo que eran desconocidos como el picobirnavirus, que es un virus ARN bicatenario pequeño, implicado en enfermedades entéricas de otros animales de granja", dijo el Dr. Day. "Además, identificamos un calicivirus, que se asocia con las enfermedades entéricas que afectan a humanos, en aves de corral".
Al usar la metagenómica, los científicos pudieron generar y contribuir al análisis de datos adicionales de las muestras. Descubrieron un nuevo bacteriófago que nunca se había descrito en muestras intestinales de pavos.
"El bacteriófago se llamó phiCA82", dijo el Dr. Zsak. "Pertenece a un grupo conocido como micrófagos y es el tipo de virus que en la naturaleza mata a las bacterias. Los fagos son importantes porque posiblemente pueden usarse como alternativas a los antibióticos y como armas contra los patógenos que son resistentes a varios medicamentos".
"Se realizarán estudios en el futuro para determinar si los fagos como este en realidad matan a las bacterias que infectan", expresó Zsak. Una vez que este proceso se identifica, los científicos pueden diseñar modos idénticos para matar patógenos peligrosos.
La metagenómica también se usó para producir el primer análisis en profundidad de la longitud completa del genoma de un nuevo parvovirus del pollo. Los científicos desarrollaron entonces un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa (RCP o PCR) para detectar el virus en pavos y pollos. Utilizaron una prueba con alto porcentaje de eficacia para detectar parvoviruses en muestras entéricas tomadas en parvadas de aves comerciales de diferentes regiones de los EUA.
"La belleza de la metagenómica es que los virus no tienen por qué aislarse o propagarse. Se pueden secuenciar pequeñas partes de ácido nucleico a partir de muestras tomadas en comunidades mixtas", dijo el Dr. Day. "El objetivo principal es usar esta tecnología para desarrollar herramientas de diagnóstico, identificar tratamientos nuevos y eficaces y mejorar el manejo para ayudar a controlar enfermedades animales y vegetales costosas".
Incitando las enfermedades avícolas
Se usa un tipo distinto de tecnología para prevenir la coccidiosis y otras enfermedades entéricas en aves en el Centro de Investigación Agrícola Henry A. Wallace Beltsville del ARS en Beltsville, Maryland.
La Dra. Hyun Lillehoj, inmunóloga aviar, se asoció con científicos de universidades y de la industria para desarrollar una estrategia de inmunización para controlar enfermedades avícolas. Esta tecnología novedosa y libre de antibióticos utiliza anticuerpos de yemas de huevos hiperinmunes para estimular la capacidad inmune de pollitos recién incubados.
"A través del control de la coccidiosis, también se reduce el impacto de esta enfermedad otros patógenos entéricos", declara la Dra. Lillehoj, que trabaja en el laboratorio de enfermedades animales parasitarias del BARC. "Por ejemplo, este método podría usarse para controlar los patógenos bacterianos que causan la enteritis necrótica, una enfermedad intestinal frecuente en aves".
Las vacunas con cepas vivas y las buenas prácticas de manejo ayudan a reducir la propagación de la enfermedad en las aves. El nuevo método ofrece a los productores una alternativa sin antibióticos para el control de las cepas de la enfermedad resistentes a los medicamentos.
En estudios de muestras intestinales de pavos con enfermedades entéricas, los científicos del ARS han encontrado un nuevo virus que puede tener aplicaciones antimicrobianas en el futuro.
"La tecnología es sencilla", dijo la Dra.Lillehoj. "Los anticuerpos se extrajeron de las yemas de huevos de aves sin patógenos que han sido hiperinmunizadas".
Estas aves poseen una gran inmunidad gracias a la abundancia de anticuerpos contra los patógenos que provocan una enfermedad intestinal, explica. Se utiliza un espray para administrar la yema de huevo deshidratada, mezclada con alimentos y se da a los pollitos que no tienen protección inmunitaria justo después de la eclosión.
En un experimento, se alimentó a los pollitos de un día con esa mezcla de alimentos y polvo de yema deshidratada preparada a partir de gallinas hiperinmunizadas. A continuación, se expuso a los pollitos a una infección coccidial.
Tradicionalmente, las aves infectadas con coccidiosis son incapaces de absorber los nutrientes de los alimentos o de ganar peso. Los pollitos que recibieron anticuerpos de las yemas de huevos hiperinmunes habían aumentado el peso corporal y reducido de manera importante las lesiones intestinales en comparación con aquellos que no habían recibido tratamiento.
Gracias a esta investigación, ahora una compañía ofrece un nuevo producto para ayudar en el control de la coccidiosis. Se han aplicado enfoques similares para controlar otras enfermedades entéricas en aves.
Diciembre 2012
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