Streptococcus suis y Haemophilus parasuis. Aspectos clínicos de su interacción, epidemiología y terapéutica.

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1 Streptococcus suis y Haemophilus parasuis. Aspectos clínicos de su interacción, epidemiología y terapéutica. Marcelo Gottschalk, DMV, PhD Catedrático, Universidad de Montreal, Canadá Director del Centre de recherche en infeciologie porcine (Centro de investigación en infecciologia porcina), Québec, Canadá INTRODUCCIÓN Las infecciones causadas por S. suis y Haemophilus parasuis constituyen los problemas bacteriológicos más importantes de los últimos 15 años en la producción porcina intensiva. De hecho, S. suis y H. parasuis son los patógenos bacterianos que causan el mayor porcentaje de muerte en lechones destetados en el mundo....continúa en el interior

2 Streptococcus suis y Haemophilus parasuis, aspectos clínicos de su interacción, epidemiología y terapéutica..viene de portada Es importante de mencionar, que la mortalidad es evidente sobretodo en los sistemas multisitios, aunque algunas granjas de sitio único también pueden presentar problemas graves, especialmente cuando la circulación del virus PRRS no está estabilizada. Como se describe aquí debajo, ambas infecciones pueden provocar signos clínicos similares, la edad de los animales es similar, y la susceptibilidad frente a ciertos antibióticos es también similar. Las dos enfermedades serán tratadas juntas, marcando las diferencias en los aspectos más específicos. Los tipos de enfermedades más comúnmente asociadas a S. suis son: meningitis, septicemia y muerte súbita por shock séptico, artritis, endocarditis, neumonía y poliserositis. En el caso de H. parasuis, la severidad de los signos clínicos y de las lesiones depende muchas veces de la edad de los lechones afectados y del estado sanitario global de los animales en la granja. La presentación típica es la poliserositis (Enfermedad de Glässer), aunque también causa neumonías, septicemias, meningitis y artritis. Como puede observarse, el diagnóstico diferencial definitivo es difícil hacerlo en el campo. Afortunadamente, el tratamiento curativo y/o preventivo puede establecerse independientemente de que uno o el otro de los agentes sea la causa, ya que ciertos antimicrobianos son útiles en ambos casos. En el caso de S. suis, si bien el cerdo es el principal reservorio de la bacteria, muchas otras especies animales pueden resultar infectadas o al menos ser portadoras. Esto es mucho mas inhabitual con H. parasuis, que es prácticamente específico del cerdo. Entre las especies afectadas por S. suis se encuentra el ser humano. Por lo general, las personas afectadas trabajan en contacto con el cerdo, por lo que se la considera una enfermedad profesional. Si bien el porcentaje de cerdos infectados para ambos patógenos es cerca del 100%, la incidencia de la enfermedad es generalmente inferior a 10% (entre 1 y 20% en el caso de S. suis, pudiendo ser superior en ciertos casos para H. parasuis). Los signos clínicos de enfermedad se observan sobretodo en animales entre 5 y 10 semanas de vida, y ocasionalmente sobrepasan las 16 semanas de vida. Atípicamente, pueden observarse casos en lechones antes del destete (S. suis) o en animales adultos (H. parasuis). Publicación Trimestral de Actualización Científica y Tecnológica No. 17 Guadalajara Jal., Méx. Realiza LABORATORIOS VIRBAC MÉXICO S.A. de C.V. División Cerdos

3 Diagnóstico clínico / patológico En el caso de S. suis, el signo clínico más precoz y constante de la infección es la fiebre de C. El periodo de incubación puede ser corto (24h). En consecuencia, en brotes muy agudos el primer signo puede ser la aparición de 2 o 3 cerdos muertos. En casos de meningitis, los signos clínicos van desde una leve incoordinación, cambio postural y ataxia hasta decúbito lateral con movimientos de pedaleo, convulsiones, opistotonos y nistagmo horizontal. Es normal observar secuelas como ceguera o posturas anormales de la cabeza (que a veces se confunde con otitis) en los animales que se han recuperado de la enfermedad nerviosa. También puede observarse septicemias: orejas y partes distales de las extremidades azules (cianosis). Cuando el curso de la enfermedad no es tan rápido, se observan rengueras y entumecimiento de las articulaciones (artritis). En el caso de H. parasuis, también hay fiebre (menos marcada que con S. suis), problemas respiratorios, articulaciones hinchadas y síntomas nerviosos. Es significativa la presencia de exudado fibrinoso en el pericardio, pleura, peritoneo, sinovia y meninges (típica enfermedad de Glässer). Existen diferencias en los casos de neumonía. Efectivamente S. suis es raramente considerado un agente primario de neumonía. La mayoría de los casos son más comunes cuando hay una patología mixta, como por ejemplo: Aujesky, influenza, Pasteurella, Bordetella, Actinobacillus pleuropneumoniae y PRRS. Si bien las infecciones mixtas pueden observarse también con H. parasuis (con los mismos patógenos mencionados) varios casos de problemas respiratorios en los cuales este patógeno se encuentra solo. Aparte de la afección articular, que se establece progresivamente, los síntomas se presentan de un modo individual característico. De este modo, el productor no advertirá signos predisponentes claros que le proporcionen evidencia de la existencia de un problema colectivo en su granja, como la reducción de consumo de alimento o el aumento de problemas respiratorios. En los casos de H. parasuis, en general son los lechones en mejor estado físico que son afectados violentamente con la enfermedad de Glässer. La edad de aparición de la enfermedad y los signos clínicos varían según la explotación pero son de algún modo específicos de cada una de ellas. La enfermedad aguda aparece inicialmente en cerdos destetados aparentemente normales, sin que existan signos predisponentes particulares. Con o sin meningitis, los cerdos presentan artritis y poliserositis con cojeras y tumefacción en múltiples articulaciones. Este cuadro sigue a la septicemia. S. suis produce también una endocarditis vegetativa que es una secuela que aparece al cabo de algunas semanas de la infección aguda. El cerdo con endocarditis vegetativa es encontrado muerto o seriamente enfermo con diversos grados de disnea, cianosis o pérdida de peso. Las infecciones en lechones lactantes se diagnostican de forma menos frecuente que en cerdos recién destetados. En granjas convencionales suele haber un retraso en las infecciones debidas a H. parasuis, afectando a lechones mas viejos. Se han descrito las infecciones por S. suis en el cerdo neonatal con el término de «fading pig syndrome». Aunque los cerdos están sanos al nacer y maman con energía, mueren a las horas después del aparto. 2

4 3 Este cuadro podría confundirse con inanición o hipoglucemia si no fuera porque se obtienen cultivos puros de S. suis a partir de muestras de corazón, sangre y articulaciones de estos cerdos. Para confirmar el diagnóstico son necesarios una exploración minuciosa y un cultivo. La expresión de las infecciones por S. suis en lechones lactantes puede estar influida por prácticas de manejo que no se efectúan en las condiciones higiénicas correctas (corte de la cola, corte de colmillos, desinfección de ombligos) o por instalaciones que pueden causar abrasiones o lesiones cutáneas; en este caso la aparición de artritis es muy frecuente. Diagnóstico de laboratorio: Agente etiológico El diagnóstico presuntivo de la enfermedad se realiza por lo general en base a los signos clínicos, edad de los animales y lesiones microscópicas. Para efectuar un diagnóstico diferencial, es indispensable efectuar el diagnóstico en el laboratorio. S. suis es normalmente aislado fácilmente, mientras que existe una dificultad mayor para el aislamiento de H. parasuis. Obviamente, lo ideal es el envío de muestras de animales moribundos y sobretodo, que no hayan recibido tratamiento con antibióticos. Cuando el aislamiento no es posible, existen pruebas moleculares (PCR) para la detección directa. S. suis presenta 35 serotipos o variedades capsulares. La serotipificación es normalmente accesible en varios laboratorios, al menos para los serotipos más comunes. No todos los serotipos tienen la misma patogenicidad, ya que el serotipo 2 es el más comúnmente aislado a partir de animales enfermos en la mayoría de los países. A pesar del gran número de serotipos descritos, la mayoría de los aislamientos provenientes de casos clínicos pueden ser reagrupados entre los serotipos 1 a 8. Contrariamente a lo que ocurre en la mayoría de los países europeos y asiáticos, el porcentaje de aislamientos del serotipo 2 es relativamente bajo en Canadá y USA. Ya se ha propuesto que las cepas de este serotipo serian menos patógenos en ambos países (cuando se las compara a las europeas, por ejemplo), y que los problemas clínicos estarían sobretodo asociados a infecciones virales causadas por el PRRS, lo que permitiría que otros serotipos menos patógenos sean también prevalentes. El S. suis serotipo 2 puede ser aislado de animales sanos, pero la prevalencia es en general muy baja. Dado que el serotipo 2 es el más importante en la mayoría de los países, los esfuerzos de tipificación, diagnóstico y control fueron dirigidos a ese serotipo. De las investigaciones realizadas en los últimos años, resulta clara la existencia de cepas virulentas y avirulentas de S. suis serotipo 2. No se conocen con exactitud los factores de virulencia que podrían utilizarse como marcadores de virulencia. En el caso de H. parasuis, existen 15 serotipos, aunque el porcentaje de cepas no tipificables es superior al de S. suis. El número de laboratorios que efectúan la serotipificación es mucho menor, de hecho solo lo pueden hacer laboratorios muy especializados (3-4 laboratorios en el mundo). En la mayoría de los países donde se han hecho estudios, son los serotipos 4 y 5 que predominan en los casos clínicos graves (Canadá, USA, España, Dinamarca, China). Finalmente, las cepas aisladas pueden ser comparadas por distintos métodos moleculares. Utilizando estos métodos, se puede tener una fotografía del ADN de la bacteria que puede ser comparado entre ellas. El perfil genético de una bacteria es único, y eso permite el seguimiento epidemiológico de una cepa. En general, varios serotipos están presentes en una misma granja e incluso en el mismo animal. Incluso varias cepas que pertenecen al un mismo serotipo. Pero por lo general, una sola cepa es responsable de los signos clínicos presentes en la granja. Esta información es muy importante en el momento de elegir una cepa para incluír en una autovacuna. La transmisión de la infección Como fue mencionado anteriormente, el periodo más crítico en relación con la expresión clínica se sitúa entre las 5 y las 10 semanas de edad, a pesar

5 que ciertas granjas tienen su propio perfil de edad. La transmisión horizontal puede producirse más frecuentemente al inicio del post-destete, cuando los cerdos compiten unos contra otros, y se produce una mezcla de saliva infectada y sangre de las heridas por mordeduras. La transmisión de la infección entre diferentes granjas ocurre por lo general con el movimiento de portadores sanos. Las madres infectan los lechones por vía vaginal y/o enseguida luego del nacimiento, por vía respiratoria. Estudios que se efectuaron en nuestro laboratorio con ambos patógenos indican que los animales pueden infectarse durante el parto (mecánicamente) y nacen infectados. En el destete y en el engorde, la transmisión se realiza principalmente por vía respiratoria. La serología no es una buena herramienta para el diagnóstico, aunque se han desarrollado pruebas ELISA en algunos laboratorios para el seguimiento de una infección en una granja determinada. Tratamiento No cabe duda que la infección causada por ambos patógenos se puede controlar mediante el uso de antimicrobianos. La dificultad de predecir la cronología de un brote en una granja supone la necesidad de utilizar diversos programas de control en función del veterinario implicado, la zona e incluso el país. Frente a un brote, hay 2 fases concretas para el control efectivo de la misma: acción inmediata y métodos preventivos (ver la próxima sección). En esta sección, se trata sobre todo la fase aguda, es decir, reducir la mortalidad y los signos clínicos. Durante la fase aguda, la observación minuciosa de los lechones varias veces al día permite la detección precoz de los animales con fiebre, problemas de equilibrio, con signos que hagan pensar en una septicemia o problemas respiratorios. Estos animales y cualquier otro sospechoso deben sacarse de la sala y llevarse a la enfermería o se pueden dejar en el pasillo. Frente a un brote, hay 2 fases concretas para el control efectivo de la misma: acción inmediata y métodos preventivos. El tratamiento tiene dos puntos importantes: a) antibiótico (parenteral) b) hidratación. En los casos de meningitis, se puede aplicar antiinflamatorios. Entre los antibióticos que presentan mejores resultados, se puede elegir penicilina (hay cepas resistentes), amoxicilina, ampicilina, oxitetraciclina (no para S. suis, ya que la mayoría de las cepas son resistentes), enrofloxacina y sulfamidas-trimetoprim (especialmente para H. parasuis), florfenicol y ceftiofur. Prevención 1 Control de los factores predisponentes : Las infecciones causadas por S. suis y H. parasuis son un buen ejemplo de infecciones que han emergido con la intensificación de la industria porcina. Los factores que influyen en la abrupta aparición de signos clínicos son varios: superpoblación, mala ventilación, variaciones importantes de temperatura y mezcla de animales de distinta edad (más de dos semanas de diferencia), concentración de gases, humedad, y obviamente, el control de las enfermedades víricas predisponentes, especialmente PRRS y Aujesky. Si bien en un principio las prácticas del estilo «todo adentro-todo afuera» parecían favorecer la reducción de la prevalencia de casos clínicos, se observa cada vez más el hecho que los problemas de mortalidad duran mucho más en el tiempo con este tipo de explotación. En los sistemas todo adentro-todo afuera, el nivel de mortalidad es menor, pero no se desaparece. 2 Nuevas tecnologías de producción: El destete precoz con o sin medicación fueron intentados para la eliminación de la infección.los resultados son muy contradictorios según quien los reporte. No hay que olvidar que en muchos casos la infección se establece de modo muy precoz en los lechones. 4

6 5 Algunos investigadores europeos reportaron que en sistemas indoor es posible eliminar las infecciones, vía la utilización del destete precoz (muy) medicado. La metodología del baño de antibióticos / desinfectantes al nacimiento, también fue reportada (S. suis) como eficaz, pero solo una vez. Sin embargo, la experiencia de América del Norte es relativamente constante: la infección causada por ambos patógenos no se puede eliminar con el destete precoz. 3 Medicación preventiva: El suplemento antibiótico en el agua o en el alimento es frecuentemente utilizado para la prevención de brotes agudos de la enfermedad, con resultados muy variables dependiendo del tiempo de administración y del producto utilizado. Antes de utilizar este método, hay varias consideraciones a tener en cuenta: biodegradación del antibiótico, ruta de vehiculización (alimento o agua), competencia (lotes superpoblados) y las concentraciones séricas necesarias para eliminar el patógeno. Estudios realizados por nuestro equipo han demostrado que la penicilina V permite un nivel sérico lo suficientemente elevado como para prevenir una infección por S. suis, pero no la penicilina G. La presencia de alimento provoca una disminución significativa de los niveles sanguíneos, por lo que se recomienda la utilización del antibiótico en agua. En general, es difícil observar resistencia a la penicilina en cepas de S. suis. Una vez más, la Amoxicilina presenta buenos resultados, con baja resistencia. 4 Vacunas: Las pocas vacunas comerciales utilizadas son bacterinas (vacunas hechas a base de bacterias enteras inactivadas). Lamentablemente, estas vacunas no siempre dan los resultados esperados (H. parasuis) o directamente no funcionan (S. suis). Las causas exactas de la falla no son bien conocidas, aunque se ha claramente demostrado que el adyuvante utilizado es de primera importancia. PREVENCIÓN Control de los factores predisponentes. Nuevas tecnologías de producción. Medicación preventiva. Vacunas. Adyuvantes en base de aceite son mucho más eficaces que aquellos que utilizan el hidróxido de aluminio. La presencia de anticuerpos maternales interfiere claramente con la vacunación de lechones en infecciones causadas por S. suis. Resultados de campo parecen indicar que la interferencia seria un poco menor con H. parasuis. La vacunación de madres, si bien parecería no alcanzar para proteger los lechones de modo completo, según resultados obtenidos, disminuyen las mortalidades (sobretodo en lactancia). La vacunación de madres contra H. parasuis parecería disminuir la transmisión de la infección de la cerdas hacia los lechones, aunque deben realizarse más estudios para confirmarlo. Si se decide vacunar, hay que identificar bien el serotipo presente. Esto no es fácil en el caso de H. parasuis. Es importante recordar que la protección sería específica del serotipo (S. suis), es decir, una vacuna con un serotipo, no protege a los animales contra otro serotipo. En el caso de S. suis, las vacunas comerciales son únicamente dirigidas al serotipo 2. Si los serotipos involucrados en el problema parecen ser otros (o no se puede saber debido a la falta de laboratorios de diagnóstico suficientemente equipados), se recomienda la utilización de autovacunas. En el caso de H. parasuis, ciertos grados de protección cruzada entre los serotipos han sido observados. Sin embargo, la vacuna será mucho más útil si el serotipo involucrado es el mismo que está presente en la vacuna. En casos de brotes, y sin tener el resultado de serotipificación, se puede comenzar con una vacuna comercial: si los resultados no son los esperados, se puede pasar luego a una autovacuna.

7 Algunos investigadores han sugerido una vacunación, que es en realidad una infección, utilizando una cepa virulenta para infectar todos los animales a pocos días de vida, cuando el nivel de anticuerpos maternales es alto. Esta colonización disminuiría el número de subpoblaciones infectadas y no infectadas y estabilizaría la población en general. Los resultados obtenidos parecen ser interesantes (solo con H. parasuis) pero poco concluyentes, y la utilización de rutina de una cepa virulenta viva en toda la población podría ser riesgosa a largo plazo. Sin contar que el uso de una cepa virulenta de S. suis, que es un importante agente de zoonosis, pondría en peligro al personal. Marcelo Gottschalk, DMV, PhD Catedrático, Universidad de Montreal, Canadá Director del Centre de recherche en infeciologie porcine (Centro de investigación en infecciologia porcina), Québec, Canadá Education University of Buenos Aires, 1982, DVM, Veterinary Medicine University of Montreal, 1991, PhD, Microbiology and Immunology Academic Interests, Investigation of the pathogenesis of meningitis caused by Streptococcus and Haemophilus parasuis. Development of diagnostic methods for infectious diseases of swine. Streptococcus suis: characterization of virulence factors; investigation of the pathogenesis of infection and study of the interactions between bacteria and host phagocytic and non-phagocytic cells (epithelial and endothelial cells); study of strategies to curb infection and investigation of the inflammatory response (cytokines). Actinobacillus pleuropneumoniae: antigenic characterization; development of immunological and molecular methods for diagnosing asymptomatic carrier animals. Haemophilus parasuis: study of virulence factors and investigation of the pathogenesis of infection, more specifically on meningitis. Representative Publications Chabot-Roy G., P. Willson, M. Segura, S. Lacouture and M. Gottschalk Phagocytosis and killing of Streptococcus suis by porcine neutrophils. Microbial Pathogenesis 41: Segura Segura M., G. Vanier, D. Al-Numani, S. Lacouture, M. Olivier and M. Gottschalk Proinflammatory cytokine and chemokine modulation by Streptococcus suis in a whole-blood culture system. FEMS Microbiology Immunology 47: Vanier G., A. Szczotka, P. Friedl, S. Lacouture, M. Jacques and M. Gottschalk Haemophilus parasuis invades porcine brain microvascular endothelial cells. Microbiology 152: Jacques M., J. Labrie, F. St. Michael, A. D. Cox, M.-A. Paradis, C. P. Dick, C. Klopfenstein, A. Broes, N. Fittipaldi and M. Gottschalk Isolation of an atypical strain of Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 1 with a truncated lipopolysaccharide outer core and no O-antigen. Journal of Clinical Microbiology 43: Tadjine M., K. R. Mittal, S. Bourdon and M. Gottschalk Production and characterization of murine monoclonal antibodies against Haemophilus parasuis and study of their protective role in mice. Microbiology 150: Vanier G., M. Segura, P. Friedl, S. Lacouture and M. Gottschalk Invasion of porcine microvascular endothelial cells by Streptococcus suis serotype 2. Infection and Immunity 72: LABORATORIOS VIRBAC MÉXICO, S.A. DE C.V. Lote 30, Manzana I Parque Industrial Guadalajara El Salto Jalisco C.P Tel (01.33) Fax (01.33)

8 Publicación Trimestral de Actualización Científica y Tecnológica para Médicos Veterinarios. Suramox 50 Soluble REG. S.A.G.A.R.P.A. Q Potencil REG. S.A.G.A.R.P.A. Q Suramox 50 Premix REG. S.A.G.A.R.P.A. Q clientes@virbac.com.mx LÍNEA VIRBAC