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Diagnóstico de enfermedades e infecciones

emergentes en el cerdo

J. Segalés

Historia natural de las nuevas infecciones

Aparición súbita (presentación epizoótica)

Vacuna/Tratamiento Erradicación

Fase enzoóticaExtensión a la población susceptible

Control(mantenimiento enzoótico)

Eliminación⇒ Población susceptible

Existencia previa en el ambiente(¿en la misma especie?)

(¿en otras especies?)

Enfermedades infecciosas emergentes o re-emergentes en cerdos

• Algunos ejemplos:– PRRS (aparición a finales de los 80s)– PMWS o CP (aparición a finales de los 90s)– PPC (en Europa hace unos 10 años)– PPA (Europa del Este durante los últimos 10

años)– Enfermedad de Glässer (principios de los 90s)

Enfermedades importantes… pero… que se sabede INFECCIONES emergentes?

Infecciones emergentes en el cerdo

• Virus de la Influenza A H1N1 pandémico• Virus de la hepatitis E (HEV) – ¿zoonosis?• Torque teno virus (TTV)• Torovirus porcino (PToV)• Calicivirus entéricos porcinos (norovirus y

sapovirus)• Bocavirus – Fam. Parvoviridae• Sapelovirus / Teschovirus• Otros…

¿son realmente agentes emergentes?

Primera evidencia de infección

PRRSV - 1979

PCV2 - 1962

HEV- 1985

TTV- 1985

Mecanismos de emergencia y re-emergencia

• Adaptación microbiológico; p.e., “drift” y “shift” genético en el virus de la Influenza A

• Cambio en susceptibilidad; p.e., situación de inmunosupresión• Clima; p.e. enfermedades como la del Oeste del Nilo (West Nile

Disease), transmitida por mosquito• Cambios demográficos y de intercambio internacional; p.e.,

transmisión del SARS o de la nueva gripe a nivel mundial• Desarrollo económico; p.e., el uso creciente de antibioticos paralelo

al incremento de resistencias• Pobreza y desigualdad social; p.e., la tuberculosis es un problema

básicamente de areas con baja renta • Guerra y hambruna• Bioterrorismo; p.e., ataques con Anthrax en 2001 • Construcción de nuevos sistema de irrigación; p.e., malaria y

otras enfermedades transmitidas por mosquitos

Objetivos de esta presentación

• Repasar algunos aspectos de interés de las siguientes infecciones del cerdo:– Influenza pandémica– Virus de la hepatitis E– Torque teno sus virus– Bocavirus porcinos

• Comentar aspectos diagnósticos de estas infecciones emergentes

Garten et al. 2009

El reciente virus de la influenza A(H1N1) 2009 asociado a la pandemia enhumanos, contiene genes de ancestros de linajes porcinos en Norte-

América y Eurasia, así como linajes aviares y humanos

Virus de la Influenza A H1N1 pandémico

• Paralelamente a la amenaza global para la salud pública, esta infección sepuede establecer en otras especies como el cerdo - ¿posible reservorio?

• La infección natural del cerdo con el virus pandémico se ha descrito ennumerosos países – Julio 2010 (www.oie.int)

Virus de la Influenza A H1N1 pandémico

• Todos los subtipos de SIV (H1N1, H1N2 and H3N2) tienen una elevada prevalencia en granjas comerciales – situación en España

Maldonado et al., 2006(CERDAS)

Fraile et al., 2010(CERDOS MATADERO)

Virus de la Influenza A H1N1 pandémico

En condiciones naturales, en caso de darse una infección por el virus pandémico A(H1N1), la probabilidad de que exista inmunidad previa

frente a alguno de los SIVs es muy elevada

¿Podría esta inmunidad frente a los SIV capaz de contrarrestarel efecto de la infección por el virus pandémico?

SwH1N1 pH1N1 Necropsia

DíasPI 0 1 2 4 7 10 21 2322 25 28

Días de muestreo

Aparente efecto de protección cruzada entre una cepa de SIV

H1N1 circulante y el virus pandémico

Busquets et al., 2010

Virus de la Influenza A H1N1 pandémico

Hepatitis ECharacteristicas de la enfermedad

Problema importante de salud pública

Enfermedad aguda caracterizada por ictericia, anorexia, vómitos, dolor abdominal y fiebre

Afecta a adultos jóvenes con baja mortalidad ~1%

Hasta el 25% de mortalidad en mujeres gestantes

Rutas de transmisión

La más común: oral-fecal

Alimentaria – Japón (cerdo/jabalí!!!)

Vertical – con mortalidad del 33-100%

Parenteral – transfusión de sangre

Paises en vías de desarrollo – brotes de enfermedad asociados a bebida de agua que ha sufrido contaminación fecal

Países industrializados – casos esporádicos asociados a viajes a regiones endémicas. También casos de enfermedad sin asociación a viajes a zonas endémica.

Distribución epidemiológica de la Hepatitis E

Inoculación de cerdoscon una cepa Asiática

(Balayan et al., 1990)

Detección de RNA enHeces en Nepal

(Clayson et al., 1995)

La organización genómica del HEV porcino es muy similar al humano

El virus de la hepatitis E y el cerdo

Distribucióngeográfica

del HEV porcino

(1997)

• Infecciones experimentales

HEV humanoHalbur et al., 2001

Balayan et al., 1990

HEV porcinoMeng et al., 1998

Los HEV porcinos y humanos del mismo país tienden a agruparse juntos filogenéticamente Las cepas porcinas y humanas de Hokkaido (Japón) eran 100% idénticas a nivel de secuencia

• Las cepas humanas y porcinas son similares

Potencial zoonótico de transmisión del HEV

• Aparente “infección profesional”Caso reciente de infección de un trabajador de matadero en Valencia, España (Pérez-Gracia et al., 2008)

IgG – 10 (76.9%) IgA – 1 (7.7%)

IgM – 2 (15.4%) RT-PCR – 2 (15.4%)Cerdas (n=13)

0102030405060708090

100

1 3 6 9 12 15 18 22

Per

cent

age

(%)

Viremia

IgG

IgM

IgA

n=42

n=43

n=36

n=26

n=21 n=16

n=30n=41

Suckling Nursery Growing-finishing

0102030405060708090

100

1 3 6 9 12 15 18 22

Per

cent

age

(%)

Viremia

IgG

IgM

IgA

n=42

n=43

n=36

n=26

n=21 n=16

n=30n=41

Suckling Nursery Growing-finishing

Dinámica de infección del HEV porcino(de Deus et al., 2008)

Muestra Número de muestras positivas/Número total de muestras testadasen cada semana

3 6 9 12 15 18 Total

Suero 1/3 1/5 0/5 3/5 3/5 0/5 8/28

Bilis 0/3 0/5 0/5 5/5 5/5 0/5 10/28

Hígado 0/3 0/5 0/5 4/5 4/5 2/5 10/28

Ln. Mesent. 0/3 0/5 1/5 4/5 4/5 0/5 9/28

Heces 0/3 0/5 1/5 5/5 5/5 2/5 13/28

Hepatitis

Ligera 0/3 5/5 3/5 1/5 3/5 5/5 17/28

Moderada 0/3 0/5 0/5 4/5 2/5 0/5 6/28

Dinámica de infección del HEV porcino(de Deus et al., 2008)

A B

Hepatitis leve (stage I) Hepatitis moderada (stage II)

HEV porcino y patología… ¿y enfermedad?

Secuencias de HEV agrupadas con otras secuencias Españolas del genotipo 3

Varias cepas de HEV circulando en la misma granja, similar a lo ya descrito (Nakai et al. 2006, Takahashi et al. 2003

Varias cepas de HEV circulando en el mismo animal durante su vida productiva

SWSP545-12

SWSP522-12

SWSP364-15

SWSPM769

SWSP549-12

SWSPM623

SWSP357-18

SWSP313-18

SWSP590-3

SWSP316-18

SWSP597-15

SWSP316-15

E11 (AF195063)

UAB12 (DQ383745)

SPSWSCV15 (DQ141124)

SPHUSCV20 (DQ141129)

SPSWSCV16 (DQ141125)

FRHP105 (EF050799)

FRSPP05 (EF050797)

UAB5 (DQ383738)

Fr-13 (EF113903)

VH2 (AF195062)

UAB11 (DQ383744)

UAB6 (DQ383739)

SWSP519-1

SWSP357-1

25604 (DQ315757)

SWSP536-6

SWSP576-3

60904 (DQ315763)

60704 (DQ315761)

24404 (DQ315756)

Fr-2 (EF053274)

NLSW50 (AY032758)

NLSW76 (AY032757)

NT4 (AJ879570)

SWSP393-22S

WBSPJ04-69(EF429186)

SWSP597-1

SWSP332-9

SWSP545-9

WBSPJ04-468(EF429192)

USSwine (AF082843)

HEV-US2 (AF060669)

WBSPJ04-60(EF429183)

WBSPJ04-67(EF429185)

WBSPJ04-66(EF429184)

wbJYG1 (AB222184)

JBOAR1-Hyo04 (AB189070)

wbJSG1 (AB222182)

wbJSG1-S2 (AB180055)

Genotype 3

China 4 (AJ272108)

HE-JA1 (AB097812)

swJ13-1 (AB097811)

swJ7-1 (AB094219)

Ch-T21 (AF151963)

TW6196E (AF117278)

TW 2494E (AF117276)

Genotype 4

Genotype 2 Mexico (M74506)

Madras (X99441)

BCN (AH006999)

India (X98292)

Sar-55 (M80581)

China (L25547)

China (AF141652)

China (M94177)

Genotype 1

100

100

100100

9999

70

98

98

96

96

88

95

93

85

70

70

96

96

10093

0,05

Análisis filogenéticos del HEV porcino

(de Deus et al., 2008)

TT eran las iniciales del paciente afectado

Torque teno virus

Familia: Anelloviridae

Género: Iotatorquevirus

Anello del Latín “Anello”, el anillo, relacionado con el aspecto circular del genoma DNA del virus

Actualmente, el nombre de Torque teno sus virus(TTV) se ha tomado del latín: “Torques”, collar; y

“Tenuis”, delgado.

Taxonomía del TTSuV

Se han descrito TTSuVs en múltiples especies

Torque teno virus (TTV)

No obstante, a día de hoy se consideran virus no-patogénicos

en todas ellas

Los genotipos del cerdo son muy distintos:

• Variación nucleotídica dentro de un genotipo <9% • Variación nucleotídica entre genotipos hasta el 51%

100%

1 bp 200 bp 400 bp 600 bp

Identidad nucleotídica entre TTSuV1 y TTSuV2

Hasta la actualidad se han descrito dos TTSuVs en cerdos y jabalíes…

… 29 en la especie humana!

¿TTSuVs y enfermedad?

¿Podría ser elTTV el potencial

“agente X” de la CP?

PCR

pos

itive

s %

0

20

40

60

80

100

TTV1 TTV2

non PMWSPMWS

P<0.05

¿TTSuVs y enfermedad? (1)

Podrían los TTSuVsser potenciales

desencadenadoresde la CP?

TTSuVs y enfermedad? (2)

Estas lesiones sonde naturaleza

subclínica

TTSuVs y enfermedad? (3)Classical PDNS lesions

¿Donde estamos en relación a los TTSuVs?

• Los TTSuVs pueden representar patógenos que pueden interaccionar con otros de cara a potenciar enfermedad –básicamente estudiado en relación a enfermedades asociadas a PCV2

• No obstante, no hay pruebas definitivas de asociación con enfermedades que sean irrefutables aún

Lo más reciente: carga vírica de TTSuV1 y 2 en cerdos afectados de CP y SDNP

Aramouni et al. 2010 Enviado

TTSuV1

PMWS Healthy PDNS

TTSuV2

p=0.04

p=0.06

PMWS Healthy PDNS

PCV2

Bocavirus porcinos

“These observations indicate a multiple viral infection in PMWS-affected pigs. It has to

be studied further if the clinical manifestationof PMWS might be due to synergistic effects

of different viruses acting together.”

El proceso diagnóstico

ENFERMEDADLESIONESDETECCIÓN DEL AGENTE

PRR

SPM

WS

La mayoría de estas infecciones emergentes no causan aparentemente

enfermedad en el cerdo…

• ¿Interés diagnóstico o interés científico?• ¿Nos sirve el paradigma “enfermedad-

lesión-agente”?

• Las técnicas diagnósticas han avanzado espectacularmente – actualmente podemos detectar aquello que ni sabíamos que existía…

Las técnicas analíticas están en constante evolución y mejora

MÉTODOS DIRECTOS

• Real-time PCR • Multiplex PCR• Improved ISH• In situ PCR• PCR-robotics• “Suitcase” PCR • PCR protein detection (DNA tags)• Improved sample enrichment• Amplification without

thermocycling • Macro- and microarrays • Proximity ligation• Rapid full-genome sequencing• Viral metagenomics, etc …

MÉTODOS INDIRECTOS

• Recombinant proteins• New panels of monoclonal

antibodies for ELISA• Synthetic proteins• Biosensors • Bioluminometry• Fluorescence polarisation• Chemiluminescence, etc…

Bélak, 2010

LO QUE ES HOY INVESTIGACIÓN Y FÍSICA YQUÍMICA APLICADAS A LA TECNOLOGÍA

PODRÍAN SER LOS TESTS ANALÍTICOS DERUTINA DEL FUTURO

LOS CONOCIMIENTOS EN ALTA TECNOLOGÍA SON Y SERÁN NECESARIOS

¡Y LOS VETERINARIOS DE CAMPOTENDRÁN QUE APRENDER A

INTERPRETAR LOS NUEVOS TESTS!

Entonces… ¿cuán importantes son estos agentes?

• Agentes enzoóticos o ubicuos – hace muy difícil establecer una relación de causa y consecuencia

• ¿Podrían ser “helpers” en ocasionar enfermedad o simplemente “oportunistas” o la causa de aquello que nunca llegamos a diagnosticar?

Granjas 1 y 2: Libres de PMWS y PRRSVGranjas 3 y 4: Afectadas por PMWS y PRRS

1997

La historia siempre nos cuenta algo… ¡hay que estar al tanto!

La enfermedad yaexistía en 1986

“We can look forward with confidence to a considerable degree of freedom from infectious diseases

at a time not far in the future. Indeed… it seems reasonable to

anticipate that within some measurable time… all the major infections will have disappeared”

T. Aidan CockburnMédico y antropólogoIn: The evolution and eradication of infectious diseases, 1963

¡¡¡ MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN !!!