Prevalencia del virus de la diarrea viral bovina en México y su implicación en programas de vacunación en bovinos
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Prevalencia del virus de la diarrea viral bovina en México y su implicación en programas de vacunación en bovinos

  • Junio 01, 2021
  • 2,862
Colaboradores: Antonio Verdugo-Rodríguez2, Francisco Javier Basurto-Alcántara1

1Laboratorio de Vacunología y Constatación. Departamento de Microbiología e Inmunología. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia-Universidad Nacional Autónoma de México.

2Laboratorio de Microbiología Molecular. Departamento de Microbiología e Inmunología. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia-Universidad Nacional Autónoma de México.

Introducción

La diarrea viral bovina (DVB) es una de las principales enfermedades virales de distribución mundial que afectan al ganado bovino y otros rumiantes; se caracteriza por tener una de las patogenias más complejas que existen entre los agentes patógenos que afectan a los bovinos (Ridpath, 2010). La DVB es causada por un amplio grupo de virus clasificados bajo el nombre del virus de la diarrea viral bovina (VDVB), un virus que pertenece al género Pestivirus, en donde también están agrupados los virus de la fiebre porcina clásica (VFPV) y el virus de la enfermedad de las fronteras (VEF) (Smith et al., 2017). De manera general, los VDVB pueden estar divididos en tres grupos denominados genotipos: VDVB-1, VDVB-2 y HoBi-like; a su vez, cada uno de los genotipos se dividen en subgentipos en donde el VDVB-1 está formado por 21 subgenotipos que comprenden del VDVB-1a al VDVB-1u, y tanto el VDVB-2 como el HoBi-like se subdividen en 4 subgentipos (a-d) (Yesilbag et al., 2017). Los VDVB son altamente heterogéneos, ya que cada uno de los genotipos descritos están integrados por cepas virales citopáticas (CP) y no citopáticas (NCP), que a su vez pueden ser cepas de baja o alta virulencia y como consecuencia producen una amplia gama de manifestaciones clínicas en los animales infectados (Neill, 2013).
 

La infección por el VDVB en animales susceptibles deriva en diversas manifestaciones clínicas que incluyen inmunosupresión, enfermedades respiratorias y gastrointestinales, y desórdenes reproductivos. Dentro de éstas, las de índole reproductiva, representada por abortos, mortinatos, momificaciones, generación de animales repetidores y nacimiento de animales débiles y persistentemente infectados (PI) o inmunotolerantes, son las que generan mayores pérdidas económicas para la industria ganadera (Houe, 2003).

Adicionalmente, el impacto económico causado por la DVB se atribuye a la pérdida de la producción láctea, disminución en el rendimiento reproductivo, retraso en el crecimiento, defectos congénitos, incremento en la predisposición a enfermedades concomitantes e incremento de la mortalidad en animales jóvenes (Houe, 2003). Se estima que las pérdidas asociadas a la enfermedad ascienden a los 20 millones de dólares por millón de partos o 46 millones de dólares por año (Houe et al., 1993; Bennett et al., 1999). Sin embargo, es importante considerar los efectos indirectos causados por la infección con el VDVB, como la inmunosupresión, la cual incrementaría las pérdidas económicas asociadas a la infección por el VDVB y no siempre son incluidas en el análisis económico.

La DVB es una enfermedad endémica de poblaciones ganaderas en México, está enlistada por la Secretaría de la Agricultura y Desarrollo Rural (SADER) como una enfermedad de reporte obligatorio; sin embargo, la descripción detallada sobre las variantes genéticas del VDVB que se distribuyen en el ganado nacional no están del todo descritas. Estudios previos basados en la detección de anticuerpos anti-VDVB en animales, con problemas reproductivos y gastrointestinales, reportan una seroprevalencia en un rango que va desde el 12.27 al 100% en animales provenientes de estados como Aguascalientes, Hidalgo, Michoacán, Tamaulipas, Yucatán, Campeche, Querétaro, Coahuila, Durango Chiapas, Jalisco, Sinaloa, Veracruz, Estado de México, Puebla, Tabasco y Nuevo León (Sánchez-Castilleja et al., 2016; Segura-Correa et al., 2010; Segura-Correa et al., 2016; Solís-Calderón et al., 2005; Córdova-Izquierdo et al., 2007; Escamilla et al., 2007; Milian-Suazo et al, 2016; Ojeda-Carrasco et al., 2016; Rosete-Fernández et al., 2018; Cantú et al., 2008). En este sentido, factores como la región geográfica, sistema de producción, densidad poblacional, tamaño del rebaño, interacción con otras especies domésticas y silvestres, manejo del ganado y prácticas de control de enfermedades promueven éstas variaciones en los porcentajes de seroprevalencia. Sin embargo, información específica sobre cuáles son las variantes genéticas del VDVB que circulan en las poblaciones ganaderas no ha sido descrita y como consecuencia el estatus epidemiológico en cuanto a la DVB se mantiene desconocido.

Una característica importante a considerar en los VDVB es la diversidad genética que hay entre subgenotipos, ya que se ha demostrado que existen diferencias antigénicas entre éstos, así como variación en la infectividad y variación en la virulencia; por lo tanto, hay diferencias en la respuesta a la vacunación.
 

A través de estudios epidemiológicos, basados en análisis de secuencias genéticas de los VDVB (análisis filogenéticos), es posible obtener información sobre los diversos subgenotipos del VDVB que circulan en la población animal de una región determinada y su similitud con otros VDVB previamente reportados. Éste tipo de estudios están implicados en el diseño de inmunógenos que promuevan la protección en los animales contra las variantes del VDVB con respecto a la situación endémica de la región, así como el uso de medidas de bioseguridad y el desarrollo de técnicas de diagnóstico eficaces en una situación epidemiológica definida. Asimismo, esta información favorece el establecimiento de programas de control y erradicación de la enfermedad de la población ganadera. Por tal motivo, el objetivo del presente trabajo fue detectar y caracterizar los subgenotipos del VDVB que predominan en el ganado bovino proveniente de seis regiones de México.

Material y Métodos

Se procesaron un total de 417 sueros de bovinos, hembras y machos, involucrados en producción de leche, carne y doble propósito provenientes de seis regiones de México que incluyen: Napateco, Hidalgo; Acayucan, Veracruz; Ciudad Victoria y Aldama, Tamaulipas; Puente de Ixtla, Morelos; San Juan del Río, Querétaro y Saucillo, Chihuahua (Figura 1).

Las muestras de sangre se obtuvieron por punción de la vena coccígea en tubos estériles sin anticoagulante, los cuales fueron centrifugados a 4000 rpm por 5 min. Posteriormente se recuperó el suero en viales estériles y se mantuvieron a -70ºC hasta su uso (Figura 2).

 

Se realizó la extracción de ARN total a partir de 140 µl de cada muestra de suero y como control positivo se utilizó la cepa de referencia NADL. Posteriormente, el ARN extraído de cada muestra se sometió a RT-PCR para amplificar un fragmento de una región conservada del genoma del VDVB denominada 5’UTR; su caracterización permite la segregación de los VDVB detectados en genotipos y subgenotipos. Para realizar la RT-PCR se utilizaron iniciadores específicos para la detección de pestivirus, incluyendo los tres genotipos del VDVB, usando condiciones previamente reportadas (Vilcek et al., 1994; Ridpath et al., 1994; Mahony et al., 2005 y Bauermann et al., 2014).
 

Los productos de PCR de cada una de las muestras positivas al VDVB, fueron purificados y enviados al Laboratorio de Genómica del National Center of Animal Disease USDA ubicado en Ames, Iowa, USA para su secuenciación. El análisis de las secuencias y su posterior caracterización se realizó por medio de inferencia filogenética utilizando el software MEGA 6, considerando como modelo de sustitución nucleotídica el método Kimura de 2 parámetros y como método de reconstrucción filogenética se utilizó el método de Máxima Verosimilitud.

Posteriormente, con la finalidad de conocer la relación genética de las cepas encontradas en el estudio con otros previamente publicados en otras regiones del mundo, se realizó una reconstrucción filogenética con secuencias previamente reportadas en el GenBank.

Resultados

Las muestras positivas por RT-PCR se identificaron con las iniciales “NG” seguidas del número del orden de procesamiento. Los resultados obtenidos de la RT-PCR utilizando los 4 juegos de iniciadores a partir de muestras de suero se muestran resumidos en el Cuadro 1.



La construcción del árbol filogenético se realizó a partir de un fragmento de la región 5’UTR utilizando las secuencias de las muestras positivas y secuencias de referencia obtenidas del GenBank.

El árbol filogenético muestra los clados correspondientes al VDVB-1, VDVB-2, HoBi-like, VEF, VFPC y virus de Pronghorn. Aproximadamente, el 91.17% de muestras positivas obtenidas en el presente trabajo se clasificaron dentro de los subgenotipos VDVB-1a, VDVB-1b y VDVB-1c. Una menor proporción de muestras, el 2.94%, se agruparon en el subgenotipo del VDVB-2ª (Figura 3 A). Ninguna de las secuencias se caracterizó como tipo HoBi-like. Adicionalmente, el análisis mostró que 3 de las muestras de suero de bovino, identificadas como NG49, NG52 y NG99, se clasificaron como VEF (Figura 3 B).


Discusión y conclusiones

En el presente trabajo se encontró evidencia de la prevalencia del VDVB en al menos 5 de las 6 regiones evaluadas. A partir de sueros de bovinos provenientes de los estados de Morelos, Querétaro, Veracruz, Tamaulipas y Chihuahua se detectaron al menos cuatro subgenotipos del VDVB que incluyen los VDVB-1a, 1b, 1c y 2a (Figura 3 A); sin embargo, no se encontró evidencia de la presencia de virus HoBi-like.

Los subgenotipos 1a, 1b y 2a son los predominantes en otros países como Estados Unidos y Canadá, siendo el subgenotipo 1c predominante en países como Australia, Alemania y España; por lo tanto, los subgenotipos del VDVB presentes en México representan una combinación única en el norte del continente americano (Ridpath et al., 2010).

La existencia de diversos subgenotipos es un reflejo de la diversidad genética del VDVB, y se ha visto que ésta diversidad se encuentra directamente relacionada con variaciones a nivel antigénico entre subgenotipos. En estudios previos se ha demostrado que la inmunidad conferida contra el subgenotipo VDVB-1a no protege contra infecciones causadas por el subgenotipo 1b; de la misma manera, la inmunidad generada contra el subgenotipo 1a no protege contra el subgenotipo 1c. Así mismo, las variaciones antigénicas entre los subgenotipos se han evidenciado en pruebas de neutralización cruzada y fracasos en la vacunación contra el VDVB (Fulton et al., 2003).

Debido a lo anterior, se ha sugerido que la eficacia de una vacuna puede mejorarse al incluir las cepas del VDVB endémicas de la región en donde se planea utilizar dicha vacuna. Adicionalemente, el uso de vacunas que contienen como cepas vacunales subgenotipos diferentes a las cepas de campo que se encuentran circulando en la población ganadera, genera un impacto negativo en el control de la DVB tanto a nivel de vacunación, así como a nivel de diagnóstico (Ridpath, 2010).

El monitoreo de las variaciones entre VDVB tiene una implicación directa en el establecimiento del estatus epidemiológico de la enfermedad; esto puede ayudar a implementar el uso de nuevas vacunas que promuevan una respuesta inmune protectora contra los virus endémicos y así contribuir en desarrollo de estrategias de control de la DVB y el diseño de pruebas diagnósticas precisas que identifiquen, en su mayoría, todos los subgenotipos del VDVB circulantes en una región determinada.

Adicionalmente, se realizó la detección del VEF en tres muestras de suero de bovinos (Figura 3 B) las cuales fueron clasificadas dentro del genotipo 1 del VEF. Como se mencionó anteriormente, el VEF es un pestivirus que afecta principalmente a pequeños rumiantes; por lo tanto, los resultados obtenidos sugieren que el ganado del cual se obtuvieron las muestras estuvieron en contacto con ovinos o caprinos portadores del VEF. Los bovinos positivos al VEF no presentaron signología de la enfermedad; sin embargo, se requiere realizar más estudios que nos ayuden a dilucidar la prevalencia de dicho virus en ganado bovino, ovino y caprino, así como su impacto en la salud y producción en éstas especies. La detección del VEF evidencia la relación que tienen los pestivirus entre sí, en términos de hospedadores. Así mismo, tiene importantes implicaciones en el diagnóstico del VDVB, ya que en muchos casos las pruebas comerciales disponibles no diferencian entre infecciones por VDVB o VEF. De manera subsecuente, este hallazgo resalta la necesidad de desarrollar pruebas diagnósticas adecuadas y eficientes que permitan detectar, de manera específica, los pestivirus involucrados en un proceso infeccioso en rumiantes.

Finalmente, los resultados de éste estudio representan el primer reporte de la diversidad genética del VDVB, además de la identificación del VEF presente en las poblaciones de bovinos analizados. Además, la información derivada de este tipo de estudios contribuye a tener un mejor entendimiento en los aspectos de diversidad y epidemiología del VDVB, que coadyuvan a prevenir y controlar las enfermedades causadas por estos pestivirus así como evitar su diseminación en otros animales susceptibles.

Bibliografía

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COMENTARIOS

Jose Manuel Reyes | CDMX, México
01 de Jun, 2021 01:33:20 pm

RESPONDER

¿Se utilizó suero de animales vacunados?

Eligio Ramiro López | Oaxaca, México
02 de Jun, 2021 04:49:18 am

RESPONDER

Muy completo el trabajo, gracias por compartirlo.

Rodolfo Lagunes | Morelos, México
03 de Jun, 2021 02:59:28 am

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Excelente aportación al campo mexicano. ¡Felicidades!

Marco Antonio Hidalgo | CDMX, México
10 de Jun, 2021 05:53:27 pm

RESPONDER

Muy buen trabajo, muy profesional.

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