diversos usos de las plumas con Énfasis en …

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12 Autores: Irit Davidson Kimron Veterinary Institute, Bet Dagan Israel Brazilian Journal of Poultry Sdence Revi sta Brasíleira de Ciencia Avícola DIVERSOS USOS DE LAS PLUMAS CON ÉNFASIS EN INFECCIONES VIRALES Y MONITOREO DE VACUNAS VIRALES Res u men S e han hecho investigaciones sobre el uso de la enorme cantidad de plumas producidas por la industria avícola, considerada como desperdicio, para ser utilizada con otros fines industriales como por ejemplo: alimentos para animales, biocombustibles, material plástico biodegradable, como agentes de la lucha contra la polución del agua y otros usos. Este artículo menciona estas investigaciones, pero se concentra más en el diagnóstico de infecciones virales y el monitoreo de virus vacunales en pollos después de la vacunación. Las enfermedades virales en las cuales se ha descrito el diagnóstico, con el uso de extractos de ácido nudéico, son: el virus de la enfermedad de Marek, Circovirus, virus de la viruela, retrovirus aviar, influenza aviar, virus de la anemia infecciosa aviar, y el virus de la laringotraqueitis. En dos casos: el del virus de la enfermedad de Marek y el del virus de la laringotraqueitis infecciosa, fue posible la diferenciación del virus vacunal y del virus de campo en las plumas de ave por lo que se realizó el monitoreo de la eficacia de la vacunación. El presente artículo demuestra la estabilidad de los virus DNA en las plumas y la evaluación posible de diseminación ambiental de patógenos. Cuando los virus son transmitidos verticalmente como en los casos del retrovirus RE\/, puede ocurrir un efecto teratogénico del desarrollo de las plumas en pollitos recientemente eclosionados de un día de edad, producido por influenza aviar y el virus de anemia del pollo lo que podría indicar infección viral. Plumas Las plumas son uno de los componentes más prominentes de la anatomía del ave y son ún icas en ellas. Las plumas están hechas de queratina, una proteína insoluble que se encuentra tambi én en el pelo de los mamíferos, cascos, cuernos, lana y escamas de reptiles . "Toda ave tiene plumas y todo lo que tiene pl umas es un ave" . Las plumas tienen diversas funciones en las aves: a) Proveen impermeabilización y aislamiento lo cual es importante en las aves de sangre caliente, en ellas la temperatura corporal es mantenida cerca de los 40 grados centígrados. b) Protección contra 1 05 rayos ultravioleta. c) Excepto en gallinas domesticas el rol más notable que juegan las plumas es permitir a las aves volar. d) Las plumas son indicativos del estatus de bienestar o el estrés de las aves por ej emplo el estrés fisiológico de la muda (leeson & Walsh, 2004a). La avicultura industrial genera gran cantidad de plumas que son consideradas como bioproducto, las cuales son apreciadas como desechos utilizables, pero se requiere mucho esfuerzo para eliminarlas. Más aún, la abundancia de desechos de pluma es considerada peligrosa para la salud humana e impone una carga innecesaria de patógenos en las aves de corral. Por esta razón el presente artículo, presenta diversos usos nuevos de las plumas de aves de corral. enfocándolos detalladamente en el campo de la sanidad. En consecuencia, el objetivo del presente artículo es describir el uso de plumas de gallina en el diagnóst i co de infecciones virales y el monitoreo de virus vacunales en aves después de la vacunación. Usos a lternativos de las plumas de ave Las plumas han sido utilizadas como ingredientes de alimentos para animales y como fertilizantes debido a su alto contenido de proteína y nitrógeno, sin embargo este uso es costoso y controversia!. Con el aumento de la preocupación por enfermedades como la encefalopatía espongiforme o enfermedad de las vacas locas, el uso de desechos animales en alimentación animal se ha vuelto en gran medida impopular . Las plumas de ave contienen como máximo 12 % de contenido de grasa por lo tanto 105 alimentos en base de plumas pueden potencialmente ser usados como materia prima alternativa para la producción de biocombustibles (Moritz & latshow,2001; Líu et al., 1989). Se ha descrito un nuevo proceso para obtener biodiesel. por medio de la extracción de la grasa de las plumas de ave, usando agua hirviendo. las plumas han sido usadas también alternativamente para el desarrollo de plástico biodegradable, el nitrógeno que se libera de las fibras de plumas es bajo y, después de su uso, este plástico puede ser usado como

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Autores: Irit Davidson Kimron Veterinary Institute, Bet Dagan Israel Brazilian Journal of Poultry Sdence Revista Brasíleira de Ciencia Avícola

DIVERSOS USOS DE LAS PLUMAS CON ÉNFASIS EN

INFECCIONES VIRALES Y MONITOREO DE VACUNAS VIRALES

Resumen

S e han hecho investigaciones sobre el uso de la enorme cantidad de plumas producidas por la industria avícola, considerada como desperdicio, para ser utilizada con otros fines industriales como

por ejemplo: alimentos para animales, biocombustibles, material plástico biodegradable, como agentes de la lucha contra la polución del agua y otros usos. Este artículo menciona estas investigaciones, pero se concentra más en el diagnóstico de infecciones virales y el monitoreo de virus vacunales en pollos después de la vacunación. Las enfermedades virales en las cuales se ha descrito el diagnóstico, con el uso de extractos de ácido nudéico, son: el virus de la enfermedad de Marek, Circovirus, virus de la viruela, retrovirus aviar, influenza aviar, virus de la anemia infecciosa aviar, y el virus de la laringotraqueitis .

En dos casos: el del virus de la enfermedad de Marek y el del virus de la laringotraqueitis infecciosa, fue posible la diferenciación del virus vacunal y del virus de campo en las plumas de ave por lo que se realizó el monitoreo de la eficacia de la vacunación . El presente artículo demuestra la estabilidad de los virus DNA en las plumas y la evaluación posible de diseminación ambiental de patógenos. Cuando los virus son transmitidos verticalmente como en los casos del retrovirus RE\/, puede ocurrir un efecto teratogénico del desarrollo de las plumas en pollitos recientemente eclosionados de un día de edad, producido por influenza aviar y el virus de anemia del pollo lo que podría indicar infección viral.

Plumas

Las plumas son uno de los componentes más prominentes de la anatomía del ave y son únicas en ellas. Las plumas están hechas de queratina, una proteína insoluble que se encuentra también en el pelo de los mamíferos, cascos, cuernos, lana y escamas de reptiles . "Toda ave tiene plumas y todo lo que tiene plumas es un ave" .

Las plumas tienen diversas funciones en las aves: a) Proveen impermeabilización y aislamiento lo cual es importante en las aves de sangre caliente, en ellas la temperatura corporal es mantenida

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cerca de los 40 grados centígrados. b) Protección contra 105 rayos ultravioleta. c) Excepto en gallinas domesticas el rol más notable que juegan las plumas es permitir a las aves volar. d) Las plumas son indicativos del estatus de bienestar o el estrés de las aves por ejemplo el estrés fisiológico de la muda (leeson & Walsh, 2004a). La avicultura industrial genera gran cantidad de plumas que son consideradas como bioproducto, las cuales son apreciadas como desechos utilizables, pero se requiere mucho esfuerzo para eliminarlas.

Más aún, la abundancia de desechos de pluma es considerada peligrosa para la salud humana e impone una carga innecesaria de patógenos en las aves de corral. Por esta razón el presente artícu lo, presenta diversos usos nuevos de las plumas de aves de corral. enfocándolos detalladamente en el campo de la sanidad . En consecuencia, el objetivo del presente artículo es describir el uso de plumas de gallina en el diagnóstico de infecciones virales y el monitoreo de virus vacunales en aves después de la vacunación .

Usos alternativos de las plumas de ave

Las plumas han sido utilizadas como ingredientes de alimentos para animales y como fertilizantes debido a su alto contenido de proteína y nitrógeno, sin embargo este uso es costoso y controversia!. Con el aumento de la preocupación por enfermedades como la encefalopatía espongiforme o enfermedad de las vacas locas, el uso de desechos animales en alimentación animal se ha vuelto en gran medida impopular. Las plumas de ave contienen como máximo 12 % de contenido de grasa por lo tanto 105 alimentos en base de plumas pueden potencialmente ser usados como materia prima alternativa para la producción de biocombustibles (Moritz & latshow,2001; Líu et al., 1989).

Se ha descrito un nuevo proceso para obtener biodiesel. por medio de la extracción de la grasa de las plumas de ave, usando agua hirviendo . las plumas han sido usadas también alternativamente para el desarrollo de plástico biodegradable, el nitrógeno que se libera de las fibras de plumas es bajo y, después de su uso, este plástico puede ser usado como

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abono. Las plumas de ave están compuestas de gran cantidad de querat ina, una proteína que t iene una concentración bien alta de cisteína. (Humeniuk & Robak, 1993) . los átomos de sulfu ro en los residuos de la cisteína t ienden a formar enlaces cruzados unos con otros por lo tanto la proteína es más resistente, fuerte y de poco peso.

Al romperse los enlaces de disulfuro en la proteína, la disolución y formación de otras molécu las y la reforma de losen laces disulfuro son la base para los diversos usos de esa proteína. Se han desarrollado algunos tipos de productos industriales, que van desde la pulpa de papel, textiles, películas poliméricas hechas como hojas finas de plástico similar al celofán denso o menos denso, de los cuales derivan productos como tableros de autos, maceteros, cubiertas de botes, techos resistentes a huracanes, placas biodegradables etc. (Schrooyen et al.,2001 ;Martindale, 2000).

Sorprendentemente, las plumas de aves han sido utilizadas para combatir la polución del agua con metales pesados altamente tóxicos que son liberados en el ambiente a través de los efluentes industriales (De la Rosa et al., 2008). los metales pesados y particularmente el plomo (Pb) no son biooegradables, por lo que tienden

como de las paredes del folículo de la pluma. Al realizar un muestreo de plumas se espera detectar virus aviares que repliquen en las células epiteliales del folículo de la pluma, en células que circulen a través del cuerpo y alcancen la pulpa de la pluma o que son excretadas por la sangre.

Flint et al. (2004) describió la epidermis, la otra capa del folículo de la pluma como un tejido que tiene una pobre respuesta inmunitaria contra la repl icación viral, por lo que los vi rus pueden ser capaces de sobrevivir gran tiempo en el tejido epidérmico diferenciado así como en el contorno de las plumas.

El uso de conductos de las plumas para detectar patógenos aviares muestra grandes ventajas y se muestra sencillo especialmente después de mostrar su uso en la detección viral, las plumas son fáciles para muestrear y se evita el sangrado y la necropsia además de muestreos repetidos del mismo animal. Las plumas son tejidos vivos que se recolectan fácilmente de aves vivas con daño mínimo. Más aún como las plumas se diseminan dentro y alrededor de los galpones para aves, están disponibles fácilmente y puede ser estimado el grado de contaminación ambiental de los patógenos aviares.

f ragmentos de plumas secas, desechos, células queratinizadas y polvo de las casetas de las aves, los retrovirus son inestables en su forma de RNA. Sin embargo, la replicación de retrovi rus dentro de las células emplea una rápida transición a DNA por la fase de la transuiptasa reversa, según la cual el genoma viral es incorporado dentro del genoma celular y transmitido como virus DNA

El virus d e la enfermed ad d e Marek en las plumas

El virus de la enfermedad de Marek es un herpesvirus que causa tumores, inmunosupresión y síntomas neurológicos. El virus replica en las célu las del epitelio del folículo de la pluma y se disemina horizontalmente con el polvo y descamaciones en los galpones de las aves.

El virus se disemina hacia el ambiente a través de las células del epitelio escamoso estratificado de la piel, el cual usualmente se descama con la muda de plumas o con la renovación de la piel.

Se han realizado estudios extensivos sobre la replicación del MDV, y la presencia y diseminación de MDV en plumas (revisado por Schat & Nair, 2008). los estudios iniciales de Calnek & Hitchner

La avicultura industrial genera gran cantidad de plumas que son consideradas como bioproducto, las cuales son apreciadas como desechos utilizables, pero se requiere mucho esfuerzo para eliminarlas.

a acumularse y causan enfermedades severas y desordenes de salud en humanos y otros organismos vivos. las plumas de aves se han usado como bioabsofVentes alternativos y promisorios para remover el plomo de soluciones acuosas.

Asimismo, se han usado las plumas como absorbentes, en este caso la tecnología permite la remoción de metales pesados por med io de precipitación química y filtración, oxid ación química, t ratamiento elect roquímico, osmosis reversa, evaporación, cambio de iones y absorción, las cuales que pueden mostrar algunas desventajas económicas y técnicas.

El uso de plumas para la valoración de inf ecciones virales en aves de corral

En la base de cada pluma, el raquis se expande para formar un cálamo hueco tubular, o conducto, el cual se inserta dentro del folículo en la piel.

En la porción de la pluma que se inserta dentro del folícu lo de la piel existe una abertura en su base, que permite a los com ponentes de la sangre llegar a ese sitio, por lo tanto el contenido del conducto de la pluma tiene componentes sanguíneos así

En artículos previos, nosotros describimos el conocimiento disponible a través de estudios realizados S años atrás (Davidson & Shkoda, 2005), observando tres virus DNA aviares: virus de la enfermedad de Marek (MDV) (Schat & Nair,2008), virus de la anemia aviar (CAV) 1) (Schat & Woods,2008) y virus de la viruela aviar (FPV) (Tripathy & Reed, 2008 ) Y dos retrovirus aviares: virus de la reticuloendoteliosis (REV) (Fadly et al., 2008) y virus de la leucosis aviar subgrupo J. (Fad ly & Nair, 2008; Payne, 1998).

En la presente revisión se presentan estos datos y se hace hincapié en nuevos conocimientos adquiridos recientemente, además se describe por primera vez los datos de dos virus que se pueden encontrar en las plumas, el virus de la gripe aviar (Swayne y Halvorson, 2008) y el virus de la laringotraqueítis infecciosa (Guy y García, 2008).

Adicionalmente se ha puesto un énfasis especial en la diferenciación en las plumas de cepas de virus de campo y virus vacunales y la detección de los dos t ipos de virus, sobre todo envoltu ras de MDV e IlTV y sus cepas vacuna les en dichas plumas.

Mientras los virus DNA poseen alta estabilidad en

que comenzaron en 1969 describieron al epitelio folicular de la pluma (FFE) como el único sitio anatómico en el ave en donde ocurre replicación productiva de MDV y fue encontrada la envoltura de los viriones (Calnek & Hitchner, 1973).

Por el contrario un est udio realizado por Heidari Et al. (2007) introdujo una sombra de duda en el dogma que sólo las células del folículo de la pluma llevan MDV. Usando pollos sin plumas en los cuales la piel solo contenía pocas plumas dispersas y no un plumaje normal con folícu los de pluma, se mostró que estas aves pueden también diseminar horizontalmente MDV a sus compañeros de jaula aunque con un retraso de cerca de 4 días.

En este estudio no fue posible definir si las células de los folícu los de la pluma contenidas en los conductos de las pocas plumas existentes fueron responsables de la replicación y diseminación de MDV o si todas las células epiteliales llevan replicación de MDV

Estudios posteriores realizados por Calnek, Nazerian, Witter y otros muestran que las células libres de infecciones virales que fueron contenidas en descamaciones. polvo de los galpones Y de las plumas

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fueron responsables de la diseminación vertical y transmisión de la enfermedad de Marek (Beasley et al., 1970;Calnek et al., 1970; Carroza et al., 1973). Investigaciones pr&'ias mostraron también que 105

filtros comerciales deairefueron eficientes para remover partíaJlas de MDV del aire (Burmester & Wrtter. 1972).

la propiedad de MDV de ser producido y acumulado en 105 conductos de las p lumas y la pulpa y permanecer luego infectivo en las plumas secas fue utilizada en nuestros estudios por el lapso de 25 años en el Kimron Veterinary Institute, Bet Dagan, Israel.

Nuestro objetivo fue determinar la presencia y la cinética del MDV en la muda por medio del análisis de antígenos virales y DNA por ElISA e hibridización Dot Blot (David son et aL, 1986; Malkinsonet al., 1989) o por PCR de lotes comerciales de pollos y

Este aspecto constituyó un enfoque nuevo, ya que la inyección intraperitoneal fue usada rutinaria mente en las pruebas de infección de MDV, a pesar de que la ruta natural de infección de MDV son las vías aéreas.

Mientras diversas investigaciones describen el uso de células asociadas con virus de MOV en sangre o cultivo celular, nosotros originalmente usamos células infectadas con virus, presentes en las puntas de las plumas.

Aplicando directamente el extracto de punta de pluma en la superficie mucosa de las aves se logró una infección sincronizada y además se evitaron los problemas técnicos asociados con el método alternativo de insuflar polvo infectivo de MDV dentro de la tráquea inferior (Butter et aL, 2007) .

incremento de la posibilidad de contaminación y debido a que la severidad de la enfermedad es proporcional a la cantidad de MDV secretado en las plumas.

Otras investigaciones recientes intentaron ident ificar y cuant ificar por medio de la metodología de PCR en tiempo real los tres serotipos de MDV y permitieron la diferenciación entre la cepa vacunal de MDV y la cepa viral muy virulenta del virus de campo de MDV: Esta aplicación podría permitir monitorear las vacunas de MDV en el historial de la infección de MDV virulentas. (Islam et aL, 2006; Renz et aL, 2006).

Diversos estudios se han dedicado a desarrollar mét odos de predicción para la evaluación de la eficacia de la vacunación, basados en las

Las plumas son tejidos vivos que se recolectan fácilmente de aves vivas con daño mínimo. Más aún como las plumas se diseminan dentro y alrededor de los galpones para aves, están disponibles fácilmente y puede ser estimado el grado de contaminación ambiental de los patógenos aviares.

pavos (Davidson et aL, 1995), los antigenos de MDVy DNA fueron detectados en puntas de plumas de aves inyectadas comenzando en el día 11 post infección y dos semanas después, las aves infectadas en contacto resultaron positivas (Davidson et al., 1986; Malkinson et al., 1989).

Además, se encontraron dos nuevos usos de los extractos de puntas de aves: a) El gran genoma (200kbp) de MDV fue separado directamente de los conductos de las plumas de aves infectadas usando Electroforesis de Campo pulsado en Gel (Borenshtain & Davidson, 2002); b) Una infección experimental de MDV fue inducida por introducción de gotas de extractos de puntas de plumas en pollitos SPF ( Specific Pathogen Free) de un día de edad (David son & Borenshtain, 2003).

De esta manera en nuestros estudios se pudo reproducir por primera vez la enfermedad infectando la superficie mucosa de los ojos y las vías respiratorias,

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la aplicación directa del extracto de punta de pluma dentro de la superficie mucosa del tracto respiratorio, también se ha usado en el estudio de otros virus como es el caso del CAV, el mismo que fue encontrado en extractos de punta de pluma (ver más adelante en CAV). la accesibilidad reciente a la tecnología de PCR en tiempo real trajo consigo el desarrollo de métodos altamente sensitivos de detección de MDV en los conductos de las plumas y la diferenciación entre el virus de campo y el virus vacunal así como la cuantificación viral con el método de PCR en tiempo real. (Baignet et al., 2004; Abdul·Careem, 2006).

los datos obtenidos del PCR en tiempo real fueron confirmatorios de otros datos previamente obtenidos por el método de PCR estándar respecto a la cinética de la aparición de MOV en las plumas. (Malkinson et al " 1989), Este incremento en la sensibilidad permitió la detección del virus dos días antes de lo indicado por el PCR convencional. Aún así esta sensibilidad alta de detección no es garantía para los casos clínicos, debido al

cantidades diferenciales de los virus vacuna les y de campo, estos estudios tiene por ahora conclusiones contradictorias (Islam & Walkden· Brown 2007; Islam et al., 2008; Baignet et a1., 2007) , Recientemente, en estudios paralelos sobre el incremento en la carga viral y replicación viral en la pluma, se describió que las respuestas inmunes locales ocurren primeramente en el epitelio folicular de la pluma. Así también hubo un gradual pero progresivo incremento en las infiltraciones de células T C04 + Y CD8 + dentro de la pulpa de la pluma de pollos infectados con MDV, comenzando en el día 4 con un pico en el día 10 post infección (Abdu l ·Careem et al. , 2008a,b).

las plumas y el virus de la influenza aviar

Desde la epidemia de la influenza aviar en Asia en 1997, se han realizado numerosos estudio sobre la epidemiologia y caracterización del virus de la influenza aviar (AIV). Sin embargo 5010 uno de esos estudios ha investigado la relevancia de las plumas en la biología de la AIV. Yamamoto et al.

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(2007a) investigó los cambios patológicos en las plumas de patos después de la infección intranasal con cepas de AlV H5Nl, ya que las aves acuáticas son conocidas como hospedadores naturales y reservorios de AIV.

El estudio demostró que cepas patogénicas Japonesas de AIV pueden replicarse en las células del epitelio de la pluma de patos a través de rutas de infección naturales, y esas plumas pueden ser usadas para crear una reinfección de los patos. Esto sugiere que las plumas pueden ser una fuente potencial de infección para aves no infectadas en la naturaleza (Yamamoto et aL, 2007b).

Posteriormente se verificó la replicación y los cambios ultra estructurales de dos cepas de AJV en patos domésticos y gansos.{Yamamoto et al., 2008). A pesar de que las aves inoculadas no exhibieron signos clínicos aparentes, histológica mente y virológicamente el virus de la influenza aviar fue demostrado en las células epidermales de las plumas. Royet al. (1998) describió un uso adicional y ventajoso del contenido de las plumas en el contexto del monitoreo sera lógico de anticuerpos en la enfermedad de Nevvcastle, debido a la faci lidad de la recolección de las plumas. Tres semanas después del refuerzo de la vacunación por la ruta oculonasal.

se expresa en retraso del crecimiento, enanismo, incremento de la morta lidad, anemia, depleción de las célu las de la medula ósea, hemorragia subcutánea, y disminución de la resistencia a enfermedades bacterianas secundarias como dermatitis gangrenosa y colonización de Campilobacter.

Estos efectos son causados por la eficacia multipotencial de (AV para infectar y reducir las células madre tanto de las líneas celulares hematopoyéticas como las linfocíticas en la médula ósea. En aves viejas el virus disminuye las respuestas inmunes severas e incrementa la morbilidad causada por varios patógenos.(Fehler &Winter, 2001; MarkO\'VSki-Grimsrud & Schat. 2003).

La prevalencia de la enfermedad en lotes comerciales israelíes ha sido reportada recientemente. (Davidson et al., 2004). El CAV se disemina tanto verticalmente y horizontalmente entre las aves. En contraste, se ha evaluado la eficiencia de la diseminación lateral del virus en los lotes comerciales a través de la seroconversión, sin embargo la información es limitada para CAV. Además se desconocen las rutas de transmisión, su impacto en la salud de las aves y la contaminación

inducidas por CAV por medio de histología e inmunohistoquímica. los cambios histológicos específicos se encontraron solo en pollos con puntas de alas positivas a PCR CAV.

Sin embargo, los niveles de proteína viral tuvieron nivelesdedetección bajos porinmunohistoqufmica. (Davidson et al., 2008a). Para determinar si las secuencias de CAV detectado por PCR representan virus infecciosos, se usaron puntas de alas homogenizadas para infectar pollitos de un día por vía de inoculación mucosa, por ejemplo ojos, nariz y oro faringe. Esta ruta de infección se asemeja al modo natural de infección horizontal que se ha demostrado previamente para el virus de la enfermedad de Marek. (MDV) (Davidson & Borenshtain, 2002). El MDV se incluyó en el presente estudio para imitar el inoculo natural en lotes de campo, donde ambos virus son ubicuos.

Dos grupos recibieron virus de MDV y CAVen cargas diferentes, un grupo recibió virus de MDV y otro recibió extracto no infectado de pluma como control. Se demostró entonces que se puede infectar la mucosa con CAV y MDV usando inoculo de punta de la pluma. Se ha encontrado también que otros agentes patógenos como otros circovirus, la psitacosis del pico y la enfermedad

La aplicación directa del extracto de punta de pluma dentro de la superficie mucosa del tracto respiratorio, también se ha usado en el estudio de otros virus como es el caso del CAV, el mismo que fue encontrado en extractos de punta de pluma.

los niveles de anticuerpos de las muestras de suero fueron altas, seguidos por la pulpa de las plumas y las muestras de lágrimas.

Aunque la infección de /JJV del pollo es aguda y las rutas principales de diseminación de AIV ocurren a través de las heces diseminadas y/o las secreciones respiratorias, se han realizado posteriores evaluaciones del potencial de diseminación de AIV en el ambiente a través de las plumas y su potencia l de infección en aves no t ratadas previamente. las plumas podrían representar una ruta de infección significativa en el caso de la infección de AIV por cepas virales medianamente virulentas o no virulentas, en caso de cargas virales bajas o durante el procesamiento de pollo para varias materias primas.

las p lumas y los ci rcoviruses

las infecciones con CAV (Anemia Infecciosa Aviar) son consideradas de gran importancia económica debido a que la enfermedad clínica se manifiesta tanto con signos clinicos, visibles, así como invisibles o subclfnicos. En los pollitos jóvenes de menos de tres semanas de edad, sin anticuerpos maternales, la infección

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ambiental. las heces fecales de aves infectadas están implicadas en la diseminación horizontal durante 5 a 7 semanas después de la infección (Hoop, 1992; Yuasa et al., 1983) y se ha sugerido además la posibilidad de las rutas orales o respiratorias. (Rosenberger &Cloud, 1989).

Sin embargo no se ha establecido la posibilidad de que el virus se disemine a través de las plumas o la descamación, ya que CAV no tiene envoltura y posee así mismo una estabilidad remarcable en condiciones extremas. En uno de nuestros estudios se reportó por primera vez, que CAV puede ser detectado en las puntas de las plumas y la infección puede ser diagnosticada ana lizando las puntas de las plumas, de manera semejante a lo descrito en MVD.

En nuestro estudio se describió recientemente el rol de las plumas en la diseminación horizontal d~l. virus de CAVen las puntas de las plumas, utlllzando PCR en pollos infectados (Davidson et al., 200Ba,b). Al comparar el DNA de las plumas y los órganos linfoides se pudo evidenciar que el DNA de las plumas es una excelente fuente de detección de CAV. los tejidos foliculares de la pluma se examinaron para observar lesiones

viral de la pluma (PBFDV) (Woods & latimer, 2008) se almacenan en las plumas y pueden ser transmitidos horizontalmente por medio de la descamación de las plumas así como en las heces y en el contenido del buche. Como se hizo con el virus CAV, en nuestros estudios detectamos el PBFDV por medio de PCR en extractos de puntas de pluma de aves enfermas y aplicamos el enfoque d~ . monitoreo ambiental del piso de la jaula utlhzando plumas (Davidson & Bendheim, 2004).

las p lumas y el virus de la viruela av iar

La viruela es una enfermedad viral del pollo comercial (pollos y pavos) así como también de mascotas y aves salvajes (Tripathy & Reed, 2008). Esta enfermedad es causada por el virus de la viruela (FPV) y constituye una enfermedad significativa desde el punto de vista económico debido a que puede producir caída en la producción de huevos e incremento de la mortalidad.

Sin embargo la viruela tiene una aparición clínica leve y se disemina en un rango bajo, lo que ocasiona lesiones nodulares proliferativas discretas en la piel, localizadas en sitios no emplumados del cuerpo (forma cutánea) o lesiones fibrina

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necróticas y proliferativas de la membrana mucosa del tracto respiratorio superior, boca y esófago (forma diftérica).

Puede producirse también una infección sistémica simultánea en ambos casos. El FPV se disemina de manera horizontal únicamente, en forma de aerosol a través del polvo del galpón de las aves, constituido por plumas y descamación seca, aunque ocasionalmente, también se ha implicado a los insectos en la diseminación ambiental de la enfermedad. Los intentos de detectar FPV por PCR en pollos que presentan lesiones variólicas múltiples en la piel fueron parcia mente exitosos en nuestros estudios, sin embargo solamente se han obtenido datos limitados. Parece ser que la fuente de detección más eficiente de DNA para FPV es la lesión por si misma por lo tanto se necesitan estudios complementarios posteriores.

las plumas y los retrovirus

Investigaciones recientes han dedicado su atención a la presencia de retrovirus en plumas. A diferencia de MOV, que pertenece a la familia de los herpesvirus y es transmit ida solo horizontalmente, los retrovirus son transmitidos

de anticuerpos. En el 2002 se alcanzó un mayor progreso en este aspecto cuando se publicaron tres estudios separados e independientes. Todos ellos mostraron que el AlV-J podría ser detectado en las puntas de las plumas de aves infectadas. (Oavidson & Borenshtain, 2002; Sung et al.,2002; Zavala et al., 2002) .

las plumas y el virus de la laringotraqueitis aviar

la laringotraqueitis infecciosa (l l T) es una enfermedad respiratoria causada por un alfaherpesvirus, ILTV. En nuestra investigación nosotros originalmente intentamos ana li zar directamente los órganos d el po llo, incluyendo los conductos de plumas, para ev ita r cambios en el genoma viral y para facilitar el diagnóstico rápido. (David son et al., 2009).

Por primera vez se demostró que las muestras de plumas son válidas en el diagnóstico de la infección de IlTV y el monitoreo de la vacunación en los lotes de aves. Se llegó a la conclusión de que el uso de plumas evita que se realice la eutanasia y la necropsia del ave, y permite los muestreos repetidos. Además investigamos el intervalo de

enzima de restricción HaelU como fue descrito por Han & Kim (2003). Al contrario [a digestión de las cepas vacunales de IlTV resultó diferente ya que el producto no fue cortado, en tanto que en el ONA purificado directamente de órganos de aves afectadas clínicamente, se lograron productos de PCR TKPK2 cortados y no cortados. Sin embargo, ambas cepas de virales de IlTV tanto vacunales como de campo pueden causar signos clínicos.

En conclusión en el análisis de todos [os lotes se identificó que los virus vacunales pueden ser detectados por cerca de un mes post vacunación en el 20 al 40% de los pollos que fueron vacunados; así mismo el €Status vacuna[ del lote fue determinado por medio de la línea base. Para esta determinación, se utilizaron plumas de aves vacunadas.

la estabilidad del virus DNA en las plumas

Calnek & Hitchner (1973) definieron el periodo de tiempo y la habilidad con la cual el virus de MOV es viable para infectar experimentalmente, cultivos de tejidos y pollitos jóvenes, así como su comportamiento en condiciones de temperatura y humedad diferentes. Sus pruebas experimentales demostraron que con el incremento de la

Las plumas podrían representar una ruta de infección significativa en el caso de la infección de AIV por cepas virales medianamente virulentas o no virulentas, en caso de cargas virales bajas o durante el procesamiento de pollo para varias materias primas.

tanto verticalmente como horizontalmente. Mientras MDV es relativamente estable en el polvo de pluma seca los retrovirus son inestables fuera de las aves y requieren contacto directo mayor con material biológico de un ave infectada.

Hasta el momento la transmisión de retrovi rus por medio de las plumas ha sido considerada relativamente sin importancia, a pesar de que el virus de la leucosis aviar, subgrupo A (AlV-A) ha sido detectado y aún cultivado de la pulpa de pluma y FFE (Spencer et al., 1983; 1987). la pulpa de pluma fue también idónea para el desarrollo de una prueba de EUSA que detecta antígenos de grupo específicos.(Korec et al., 1984). Recientes observaciones de lotes comerciales revelaron que el virus de la leucosis aviar subgrupo J(AlV-J) se d isem ina tanto horizontalmente como verticalmente en una extensión más g rande que el ALV-A.

Estos datos epidemiológ icos permitieron a Koch et al. (2000) estudiar la transmisión horizontal de A l V-J. Para evaluar la transmisión por el aire de AlV-J, se retiraron los alambres de las jaulas, de esta manera se evidenció un alto rango de infección horizontal transmitida por el aire a través de la demostración tanto de virus como

tiempo para la detección del virus vacunal luego de la vacunación comercial por aplicación en aerosol. la cual es practicada satisfactoriamente en Israel. El estudio indicó que fue posible la amplificación de ILlV de los conductos de las plumas en casos clínicos y por un periodo aproximado de cerca de un mes después de [a vacunación.

las cepas vacunales fueron identificadas por PCR anidada para el gen ge-ILTV Han &Kim (2003) y difieren de las cepas de campo ILTV por dos criterios: mientras las vacunas avirulentas pueden ser detectadas por cerca de un mes después de la aplicación en aerosol, el virus de campo puede ser detectado conjuntamente con signos clínicos y por un periodo de tiempo ilimitado. la vacuna ILTV estuvo presente en el ave en pequeñas cantidades en comparación con el virus de campo.

Debido a que la vacuna posee una diminuta carga viral. fue necesario el uso de PCR anidado para demostrar la vacuna IlTV. Se evaluó además el tipo de virus que apareció asociado con [os signos clínicos y se mostró que los signos clínicos aparecen conjuntamente con ambas formas moleculares de ILlV. La diferenciación molecular entre el tipo de campo y el virus vacunal se facilitó por la digestión del producto de amplificación TKPD2 con la

temperatura y la humedad se logra la disminución de la estabilidad del virus. las plumas desprendidas de aves infectadas contienen MOV después del almacenamiento de 3 semanas a 37,5°C por 8 meses, pero el viru s no es estable después de 13 semanas bajo esas condiciones.

Sin embargo, cuando se mantienen a 4°C el virus se mantiene aún después de 3 años, y cuando se eleva la humedad al 80% la est abilidad del vi rus disminuye a más del 50% del tiempo. Otros estudios han descrito la eficiencia de la filtración de aire para evitar la contaminación ambiental con MOV localizadoen descamaciones, polvo de los galpones de aves y partículas de plumas (Burmester & Witter, 1972).

En otras investigaciones se describió que el polvo de las casetas de los pollos puede infectar pollitos después de 4 semanas pero no después de 6 semanas a temperat ura ambiente (Beasly et al., , 970), más de 44 días después del saque (Jurajda & Klimes, 1970), y por lo menos 200 días a temperatura ambiente, donde del congelamiento. (Carozza et al., 1973).

En otros estudios posteriores, para determinar la posibilidad de la diseminación de virus contenido

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en plumas, se cortaron y dividieron en grupos puntas de plumas de pollitos infectados de MOV o CAV para homogenizar la muestra. las puntas fueron distribuidas en grupos de 10 puntas y se colocaron en tubos de micro centrifug~ en periodos de tiempo determinados. se prepararon tres series de tubos que fueron incubados abiertos en cond iciones diferentes de temperatura y humedad.

las condiciones incluyeron temperatura ambiente (22 a 25° e a humedad media), cuarto frío (4° ( con alta humedad) y habitación caliente (37°( con baja humedad). Posteriormente el DNA fue purificado de cada tubo y amplificado para PCR. Estos procedimientos fueron aplicados para ambas series, tanto para MDV como para (AV, donde las puntas de las plumas fueron tomadas de pollos infectados de MDV o CAV respectivamente.

las secuencias de MDV fueron retenidas intactas en las puntas de las plumas durante por lo menos 32 días y se detectó CAV a 4°(, a temperatura ambiente pero no a 37°(, Investigaciones posteriores se podrían realizar para establecer la habilidad para amplificar las secuencias de CAV de plumas incubadas en condiciones de calor y de sequedad.

de monitoreo para la evaluación de contaminación ambiental en casetas de pollos. en donde existen señales potendales de una bioseguridad insuficiente. Posteriormente se publicó un reporte que describe al polvo de la caseta como una fuente eficiente de DNA para amplificación de MDV y que puede ser usado para el monitoreo del estado de MD en lotes comerciales de pollo.(Walden-Brown et al., 2004).

Otras investigaciones podrían esclarecer la posibilidad de supervisar y controlar las enfermedades infecciosas aviares que son causadas por virus de t ransmisión horizontal relativamente estables. En nuestros estudios se utilizó para evaluar la presencia del PBFOV en las plumas que fueron arrojadas por psitácidas afectados, por lo tanto se estableció una posible mejora en el contro l de la bioseguridad alrededor de las reproductoras.

Detección de diagnóstico de infección viral en lotes comerciales

A pesar de la gran importancia de las plumas como fuente de diseminación horizontal de virus DNAy su relativa alta estabilidad, no se ha dedicado mucha atención al uso de puntas de alas para el diagnóstico.

Cuando el REV se transmite verticalmente, produce degeneración y necrosis de las células formadoras de pluma embrionarias lo cual permite un emplume típico anormal llamado "Nakanuke". El sindrome es caracterizado por delgadez e incremento de la transparencia del cálamo y el raquis y una pérdida característica de 105 penachos.(Tajima et al., 1977).

las anormalidades de las plumas fue ron observadas y asociadas también con la variante paramixovirus ·l-pigeon en las palomas y pollos.

El efecto del virus de la influenza tipo C, cepa 33/50 en el desarrollo de embriones de pollo, que fueron infectados al día 10 -12 en el embrión fue documentado por observaciones macroscópicas y microscópicasa laeclosión. (Spence & Q'Callaghan, 1985). T los pollitos recién eclosionados muestran anormalidades marcadas en su emplume.

las lesiones aparecieron debido a hipertrofia y / hiperplasia de las células de las barbas y bárbulas. Cuando se retrasó el día de la infección por dos días, no se formaron lesiones en el emplume, mostrando un efecto teratogénico especifiCO del virus de AIV en el tejido embrionario.

Diversos virus muestran efectos teratogénicos en el desarrollo de la pluma en pollitos recientemente eclosionados de un día de edad, este hecho puede ser observado durante el examen visual de la apariencia del emplume de pollitos de un día de edad en la incubadora.

Monitoreo ambienta l de virus de ONA en lotes comerciales usando p lumas

El uso de plumas para monitorear la contaminación viral del ambiente de las casetas de los pollos se basa en la asociación de virus con plumas de aves infectadas y la alta estabilidad relativa de los virus en las plumas, polvo y descamaciones, así como nuestro último hallazgo el periodo prolongado de tiempo que el MDV y CAV pueden ser amplificados de las puntas de las plumas.(Davidson et aL, 2003).

Este estudio se centró en el uso de plumas de aves comerciales y fueron analizadas como una fuente de DNA para amplificación. se evaluaron además para secuencias de MDV y (AV los lotes de pollos de engorde con crecimiento desigual y retardado, hemorragias internas yextemas, dermatitis necrótica, y aparente inmunosupresión. También se analizaron las vísceras, cerebros y plumas de aves enfennas así como las plumas del piso de la caseta.

A diferencia de MDV en el cual su presencia en las puntas de las alas fue previamente reconocida, la detección de (AV y FPV en plumas es un concepto nuevo. En nuestros estudios se mostró por primera vezqueel PCRpuedeserusadocomouna herramienta

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En la investigación sobre MDV las plumas fueron reconocidas como el único sitio donde 105 virus infecciosos se replican el pollo. Zanella et al fue el pionero en describir la posibilidad del uso de puntas de alas para el diagnóstico, pronóstico y evaluación de MD y adicionó sus 20 años de experiencia en el uso de la prueba de agar gel precipitación. (Zanella et al., 2004).

En nuestros estudios describimos la diversidad del virus para lo cual describimos el uso de las plumas como muestras diagnósticas para MDV; REV; AlV·J, CAV y FPV. Hace poco se realizaron diagnósticos diferencias en más de 1000 lotes (Davidson et aL, 2007).

Malformaciones en el emplume del embrión de pollo como una indicación de infección viral

los patógenos virales y bacterianos podrían tener influencia en el desarrollo de las plumas tanto en pre eclosión o en replicación post eclosión en varios folículos de la pluma o en los tejidos embrionarios (leeson & Walsh, 2004b). El principal patógeno conocido que puede tener influencia en el emplume del pollito es REV, sin embargo otros virus han sido descritos como teratogénicos para el emplume del pollito.

Parece ser que el AIV tiene un efecto teratogénico en sitios en donde el virus se replica rápidamente en tejidos diferenciados. Otro teratogenico fue también observado en nuestros estudios sobre la replicación en los embriones de CAV, a pesar de que los efectos específicos en el emplume de los pollitos no ha sido descrito. (David son el al., 2008b).

En conclusión, diversos virus muestran efectos teratogénicos en el desarrollo de la pluma en pollitos recientemente eclosionados de un día de edad, este hecho puede ser observado durante el examen visual de la apariencia del emplume de pollitos de un día de edad en la incubadora. los daños podrían proveer una gran indicación si 105 pollitos llevan una infección viral vertical.

Se requieren de estudios posteriores y más profundos que puedan establecer indicadores rápidos para determinar la salud de los pollitos recién nacidos en la incubadora.

Referencia bib liográfica:

Debido a la amplia referencia bibliográfica le pedimos a los interesados solicitarla a la dirección: [email protected]