TEMAS DISCIPLINARES EN MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA - PDF Descargar libre (2023)

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3 TEMAS DISCIPLINARES EN MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

4 Temas disciplinares en medicina veterinaria y zootecnia / Jaime Salinas Chavira, Eduardo Arcadio González Valenzuela, Edgar Alberto López Acevedo coordinadores. Ciudad de México : Colofón ; Universidad Autónoma de Tamaulipas, pág. : il. ; 17 x 23 centímetros 1.Veterinaria Estudio y enseñanza 2. Zootecnia Estudio y enseñanza I. Salinas Chavira, Jaime, coord. II. González Valenzuela, Eduardo Arcadio, coord. III. López Acevedo, Edgar Alberto, coord. LC: SF745 T45 DEWEY: T45 Consejo de Publicaciones UAT Tel. (52) extensión: Centro Universitario Victoria Centro de Gestión del Conocimiento. Tercer Piso Cd. Victoria, Tamaulipas, México. C.P D. R Universidad Autónoma de Tamaulipas Matamoros SN, Zona Centro Ciudad Victoria, Tamaulipas C.P Edificio Administrativo, planta baja, CU Victoria Ciudad Victoria, Tamaulipas, México Libro aprobado por el Consejo de Publicaciones UAT ISBN UAT: Colofón S.A. de C.V. Franz Hals núm. 130, Alfonso XIII Delegación Álvaro Obregón C.P , Ciudad de México ISBN: Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta obra incluido el diseño tipográfico y de portada, sea cual fuera el medio, electrónico o mecánico, sin el consentimiento del Consejo de Publicaciones UAT. Impreso en México Printed in Mexico El tiraje consta de 300 ejemplares Este libro fue dictaminado y aprobado por el Consejo de Publicaciones UAT mediante un especialista en la materia. Asimismo fue recibido por el Comité Interno de Selección de Obras de Colofón Ediciones Académicas para su valoración en la sesión del primer semestre 2018, se sometió al sistema de dictaminación a doble ciego por especialistas en la materia, el resultado de ambos dictámenes fue positivo.

5 TEMAS DISCIPLINARES EN MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA Jaime Salinas Chavira Eduardo Arcadio González Valenzuela Edgar Alberto López Acevedo Coordinadores

6 Ing. José Andrés Suárez Fernández Presidente Dr. Julio Martínez Burnes Vicepresidente Dr. Héctor Manuel Cappello Y García Secretario Técnico C.P. Guillermo Mendoza Cavazos Vocal Dra. Rosa Issel Acosta González Vocal Lic. Víctor Hugo Guerra García Vocal Consejo Editorial del Consejo de Publicaciones de la Universidad Autónoma de Tamaulipas Dra. Lourdes Arizpe Slogher Universidad Nacional Autónoma de México Dr. Amalio Blanco Universidad Autónoma de Madrid. España Dra. Rosalba Casas Guerrero Universidad Nacional Autónoma de México Dr. Francisco Díaz Bretones Universidad de Granada. España Dr. Rolando Díaz Lowing Universidad Nacional Autónoma de México Dr. Manuel Fernández Ríos Universidad Autónoma de Madrid. España Dr. Manuel Fernández Navarro Universidad Autónoma Metropolitana. México Dra. Juana Juárez Romero Universidad Autónoma Metropolitana. México Dr. Manuel Marín Sánchez Universidad de Sevilla. España Dr. Cervando Martínez University of Texas at San Antonio. E.U.A. Dr. Darío Páez Universidad del País Vasco. España Dra. María Cristina Puga Espinosa Universidad Nacional Autónoma de México Dr. Luis Arturo Rivas Tovar Instituto Politécnico Nacional. México Dr. Aroldo Rodrígues University of California at Fresno. E.U.A. Dr. José Manuel Valenzuela Arce Colegio de la Frontera Norte. México Dra. Margarita Velázquez Gutiérrez Universidad Nacional Autónoma de México Dr. José Manuel Sabucedo Cameselle Universidad de Santiago de Compostela. España Dr. Alessandro Soares da Silva Universidad de São Paulo. Brasil Dr. Akexandre Dorna Universidad de CAEN. Francia Dr. Ismael Vidales Delgado Universidad Regiomontana. México Dr. José Francisco Zúñiga García Universidad de Granada. España Dr. Bernardo Jiménez Universidad de Guadalajara. México Dr. Juan Enrique Marcano Medina Universidad de Puerto Rico-Humacao Dra. Ursula Oswald Universidad Nacional Autónoma de México Arq. Carlos Mario Yori Universidad Nacional de Colombia Arq. Walter Debenedetti Universidad de Patrimonio. Colonia. Uruguay Dr. Andrés Piqueras Universitat Jaume I. Valencia, España Dr. Yolanda Troyano Rodríguez Universidad de Sevilla. España Dra. María Lucero Guzmán Jiménez Universidad Nacional Autónoma de México Dra. Patricia González Aldea Universidad Carlos III de Madrid. España Dr. Marcelo Urra Revista Latinoamericana de Psicología Social Dr. Rubén Ardila Universidad Nacional de Colombia Dr. Jorge Gissi Pontificia Universidad Católica de Chile Dr. Julio F. Villegas Universidad Diego Portales. Chile Ángel Bonifaz Ezeta Universidad Nacional Autónoma de México

7 ÍNDICE CAPÍTULO 1 Uso de fármacos antiparasitarios para el control de monogéneos en el bagre de canal (Ictalurus Punctatus) Flaviano Benavides-González, Zeferino Blanco-Martínez CAPÍTULO 2 El examen Post Mortem; en el diagnóstico veterinario Ned Iván de la Cruz Hernández, José Octavio Merino Charrez CAPÍTULO 3 Tendencias actuales en el desarrollo de vacunas contra garrapatas Verónica Carvajal de la Fuente, Octavio Merino Charrez, Fernando Alberto Muñoz Tenería, Jorge Loredo Osti CAPÍTULO 4 Mecanismos de defensa del sistema respiratorio y factores predisponentes para el desarrollo de neumonías en bovinos de engorda Julio Martínez Burnes, Alfonso López Mayagoitia, Rafael Ramírez Romero, Luis Jorge García Márquez CAPÍTULO 5 Genética aplicada a la medicina veterinaria Luz Yosahandy Peña Avelino, Ivonne Ceballos Olvera, Jorge Alva Pérez CAPÍTULO 6 Biotecnologías reproductivas: su impacto en la rentabilidad ganadera Eric Fraga Escamilla CAPÍTULO 7 Guía de prioridades para el manejo integral y sustentable de empresas ganaderas de bovinos de carne en pastoreo Eduardo Arcadio González Valenzuela, Rigoberto López Zavala, Jaime Salinas Chavira, Jorge Zertuche Rodríguez

8 CAPÍTULO 8 Principales plantas forrajeras utilizadas en Tamaulipas Eduardo Arcadio González-Valenzuela, Jaime Salinas Chavira, Ignacio Raúl Delgado-Morales CAPÍTULO 9 Uso estratégico de forrajes en dietas para bovinos engordados en corral Jaime Salinas Chavira, Eduardo Arcadio González-Valenzuela, Julio Hinojosa-Hinojosa CAPÍTULO 10 Formulación estratégica de raciones para ovinos de engorda en corral Jaime Salinas Chavira, Eduardo Arcadio González-Valenzuela, Teresa Soto Varela, Claudio Arzola Álvarez, Julio Hinojosa-Hinojosa

9 Presentación Los avances científicos y tecnológicos conducen a la mejor práctica profesional del médico veterinario zootecnista. Este libro surge en la Academia de Formación Disciplinar en la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Tamaulipas, como una forma de divulgar conocimiento actualizado a estudiantes de medicina veterinaria y zootecnia para contribuir en su adecuada formación profesional. El libro, en el área de medicina veterinaria incluye temas de farmacología, patología, diagnóstico e inmunología. En el área de Zootecnia incluye temas de genética, reproducción, bovinos de carne en pastoreo, plantas forrajeras, bovinos de carne en engorda y formulación de raciones para ovinos. En forma conjunta con los profesores de la academia de formación disciplinar de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia se contó con la colaboración de destacados profesores-investigadores de importantes instituciones nacionales y del extranjero, para contribuir a la universalidad del conocimiento con un libro de mayor alcance en sus contenidos. Los participantes en el presente libro integran conocimiento generado en sus cátedras, en sus investigaciones, así como en su experiencia profesional. De esta forma se promueve que los interesados en medicina veterinaria y zootecnia encuentren conocimiento actualizado en plazos cada vez más breves.

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11 CAPÍTULO 1 Avances de investigación sobre el uso de fármacos antiparasitarios, para el control de monogéneos en el bagre de canal (Ictalurus punctatus) Flaviano Benavides-González¹* Zeferino Blanco-Martínez² Resumen Ligictaluridus loridanus es el parásito monogéneo prevalente (>85%) que presenta el bagre de canal (Ictalurus punctatus) cultivado en las granjas de Tamaulipas, México; este parásito afecta el crecimiento de los peces y puede ser detonante de infecciones secundarias. Los tratamientos contra parásitos de los peces en la acuicultura actual, incluyen el uso de agentes quimioterapéuticos para controlar y prevenir enfermedades. El peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ), el metrifonato (Mtf) y el praziquantel (Pzq) son productos comunes utilizados en infestaciones de ectoparásitos en cultivos de peces. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficacia terapéutica de estos productos contra L. loridanus en I. punctatus en experimentos in vitro e in vivo a través de baños. Los ensayos in vitro se llevaron a cabo utilizando branquias de peces naturalmente infectadas con L. floridanus, que se sumergieron en soluciones H 2 O 2 (150, 300 y 570 mg/l), Mtf (0.25, 0.5 y 0.75 mg/l) y Pzq (2, 5 y 10 mg/l) utilizando diferentes diluyentes: agua de acuario, agua destilada y solución salina; la eficacia de los tratamientos se basó en el tiempo de supervivencia de los parásitos. Posteriormente se realizó un ensayo in vivo utilizando juveniles de bagres de canal naturalmente infectados con L. floridanus. U n grupo recibió baños de inmersión de 570 mg/l de H 2 O 2 (3%) durante 4 min; El grupo Mtf (90%) recibió 0.5 mg/l de Mtf durante 10 min y el grupo de Pzq recibió baños de 10 mg/l por 90 minutos. Los resultados in vitro obtenidos con Pzq indican una diferencia estadística significativa (p<0.05) al utilizar solución salina (0.065%) como 1 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad Autónoma de Tamaulipas. Carretera Victoria-Mante Km 5. AP 263. C.P Cd. Victoria, Tamaulipas. 2 Ibídem *Autor para correspondencia: Flaviano Benavides-González, 11

12 diluyente en el tratamiento, frente al grupo que utilizó agua proveniente del acuario; en el experimento in vivo se demostró una reducción significativa (p<0.05) en la prevalencia y la intensidad media parasitaria, y una reducción en la abundancia de parásitos en los peces tratados. Los experimentos con Mtf no demuestran reducción significativa (p>0.05) en la intensidad media parasitaria por arco branquial ni en el tiempo de sobrevivencia in vitro de L. floridanus. Los baños con H 2 O 2 a 570 mg/l durante 4 min fueron significativamente (p <0.05) eficaces contra adultos y estados inmaduros de L. floridanus. Estos estudios sugieren que el Pzq puede ser utilizado como un agente de control en infecciones naturales de L. floridanus; mientras que el H 2 O 2 es 100% eficaz y puede ser utilizado como un agente antiparasitario. Palabras clave: bagre de canal, antihelmínticos, trematodos, monogéneos Introducción Una de las tecnologías en la industria productora de alimentos con mayor crecimiento en el mundo es la acuacultura; debido a esto y a la intensificación de los sistemas de cultivo, se han producido graves pérdidas en esa rama a causa de organismos patógenos. El bagre de canal, Ictalurus punctatus (Rafinesque 1818), es una especie nativa de Norte América que se encuentra en muchas partes del continente, sin embargo, a pesar de ser la misma especie, no se encuentra en el mismo medio, ni bajo las mismas condiciones de explotación y no convive con los mismos organismos patógenos, por ello, es necesaria la aplicación regional de estudios que permitan resolver problemáticas de salud locales. Tamaulipas es uno de los principales estados productores de bagre de canal bajo sistemas controlados a nivel nacional; esta industria representa una gran cadena productiva que involucra a diversas personas en cada una de las etapas que se presentan desde la producción de alevines hasta la obtención de filetes que llegan a la mesa del consumidor. En estudios recientes se ha demostrado la elevada prevalencia parasitaria, principalmente del trematodo Ligictaluridus floridanus, forzando a los productores a utilizar excesivamente agentes químicos para su control ya que cuando se intensifica la producción de una especie animal, es inevitable que se presenten enfermedades y se deben tener en cuenta distintos factores para su prevención, tales como la especie explotada, su ambiente, el manejo y los patógenos presentes (Wendover, 2009). Los parásitos que causan mayores pérdidas económicas en los cultivos de bagre de canal son los protozoarios como Ichthyophthirius multifiliis o Ich, Trichodina sp., Chilodonella sp., Costia sp., Trichophyra sp., Scyphidia sp., y Epistylis sp.; los cestodos 12

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13 o gusanos planos, los trematodos monogéneos como Gyrodactylus sp. y Cleidodiscus sp., o trematodos digeneos como Alloglosidium corti, entre otros (Hoffman, 1985). Ligictaluridus loridanus es un trematodo monogéneo, es decir, que su ciclo de vida completo se realiza dentro de un solo hospedero; pertenece a la familia Ancyrocephalidae. Los monogéneos se hallan comúnmente en la piel o en las branquias de peces de agua dulce, siendo estas últimas donde parasita L. loridanus; es un parásito ovíparo, esto es, que sus larvas llamadas oncomiracidios emergen de un huevo; todos los monogéneos poseen un órgano para la fijación en su huésped llamado opistohaptor, el cual sirve para identificarlos y clasificarlos. Investigaciones recientes demuestran que L. floridanus causa un efecto negativo significativo en el peso de los bagres (I. punctatus) y en su consumo de alimento (Rábago-Castro et al., 2014) Además, L. floridanus causa una infección aguda en el bagre de canal, que inicia en el día 3 post infección y alcanza su mayor nivel en el día 7 y comienza a descender en el día 9 causando inflamación en el sitio de la adhesión del parásito. El hacinamiento en los cultivos de bagre en jaulas promueve la transmisión de ectoparásitos entre los peces (Villamil et al., 2003); al facilitar la infestación de L. floridanus debido a su ciclo directo mostrando una presencia superior al 85% en las granjas de Tamaulipas (Rábago-Castro, 2010). El tratamiento contra parásitos externos en las explotaciones acuícolas incluye el uso de productos como las cloraminas, sulfato de cobre y la formalina; sin embargo, algunos de estos productos suelen tener efectos secundarios sobre los peces, como la inmunosupresión, la toxicidad branquial. El praziquantel es una isoquinolona de amplio espectro utilizado contra los parásitos, que es eficaz contra monogéneos por baño por inmersión (Del Rio-Zaragoza et al., 2011); este producto causa parálisis en los trematodos y daña el tegumento. El peróxido de hidrógeno es un fuerte agente oxidante encontrado comercialmente como solución al 3% o para su uso industrial al 30-35%. En el cultivo de peces se usa para tratar la hipoxia ambiental aguda, infecciones fúngicas y bacterianas y como. El H 2 O 2 está aprobado por la Food and Drug Administration (FDA) para su uso en acuacultura y no requiere de un tiempo de retiro establecido. El metrifonato, también conocido como triclorfón, es un organofosforado utilizado desde la década de 1950 en el ganado, caballos y otras especies menores en la agricultura, para controlar los insectos y como un antihelmíntico. Esta sustancia es un inhibidor de la colinesterasa y recientemente, se ha utilizado para tratar la enfermedad de Alzheimer. En el presente capítulo se evalúan y analizan los efectos del praziquantel, peróxido de hidrógeno y metrifonato como agentes antiparasitarios contra L. loridanus en experimentos in vitro e in vivo con bagres de canal (I. punctatus) infectados naturalmente. 13

14 Metodología Los juveniles de bagre de canal (I. punctatus) utilizados en los bioensayos de este capítulo fueron adquiridos en una granja comercial, donde estaban infectados de manera natural con L. floridanus; la identificación del parásito se realizó mediante las claves de Hoffman (1985). Los peces fueron trasladados en tanques de fibra de vidrio con aireación al Laboratorio de Bioensayos de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Dr. Norberto Treviño Zapata en Ciudad Victoria, Tamaulipas. Bioensayos in vitro La evaluación in vitro utilizó el método de Hirazawa et al., (2000) con ligeras modificaciones; para ello fueron preparadas nueve soluciones con Pzq (Cisticid, Merck SA de CV, México.) a razón de 2, 5 y 10 mg/l utilizando solución salina (0.65%) (SS), agua destilada (DW) y agua de acuario (AW) como diluyentes para cada una de las concentraciones antes mencionadas; estos tratamientos fueron comparados contra el control (solución salina al 0.65%, agua destilada y agua de acuario); se utilizaron diez peces con un peso promedio de ± 3.98 g y una longitud furcal media de ± 0.50 cm. Para los experimentos con H 2 O 2 y Mtf se utilizaron veinte juveniles de bagre de canal, clínicamente sanos con un peso promedio de 26,75 ± 1,76 g una longitud furcal media de 13,56 ± 1,00 cm. De igual manera se prepararon nueve soluciones de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) de grado comercial (3%) a razón de y 570 mg/l usando como diluyentes SS, DW y AW. Del mismo modo se prepararon soluciones con Mtf a razón de 0.25, 0.5 y 0.75 mg/l usando los mismos diluyentes antes mencionados para un total de nueve tratamientos. Los peces fueron sacrificados con 120 mg/l de benzocaína (Cedrosa, México) y les fueron diseccionados los arcos branquiales; se eligieron aquellos arcos branquiales con al menos cinco L. floridanus; posteriormente los arcos branquiales fueron sumergidos en una caja de Petri cada uno; la temperatura de la solución se registró en 50 ml y contenía las soluciones de Pzq, H 2 O 2 y Mtf y sus controles (SS, DW y AW). La eficacia de las soluciones con sobre L. floridanus se determinó por la ausencia de movimiento o la inactividad total de los parásitos (inmaduros y adultos). al ser observados bajo un microscopio estereoscópico (Carl Zeiss, Stemi 2000-C, Göttingen, Alemania). Bioensayos in vivo El estudio in vivo de Pzq se realizó de acuerdo a las especificaciones de Silveira- Coffigny (2006), con ligeras modificaciones. Para ello se utilizaron veintitrés juveniles de bagre de canal, clínicamente sanos, pero naturalmente infectados con L. floridanus. Los peces tuvieron un peso promedio de ± 2.04 g y una longitud 14

15 furcal media de ± 0.86 cm y fueron colocados en un tanque de fibra de vidrio de 80 L, con aireación suministrada por un soplador y un flujo continuo de agua proveniente de un pozo profundo. Una muestra de cinco peces fue tomada para confirmar la infección del parásito. Para ello, los peces fueron anestesiados con benzocaína (40 mg/l) y posterior a ello se sacrificaron mediante punción craneal. La infección con el parásito fue confirmada diseccionando los arcos branquiales del lado izquierdo de los peces, examinándolos bajo un microscopio estereoscópico, mostrando una media de 2.5 ± 1.0 parásitos por arco branquial. Después de esto, los peces restantes se dividieron de manera aleatoria en un grupo control y un grupo de tratamiento, con tres repeticiones de tres peces en cada uno. Se utilizaron seis acuarios con una capacidad de 40 L para el experimento; los acuarios fueron llenados con 37 L de agua, y el nivel fue mantenido con un flujo constante de agua (18 L/h). Los peces estaban clínicamente saludables y se aclimataron durante 4 días antes de iniciar el tratamiento. Al comienzo del tratamiento, el flujo de agua en los acuarios del grupo control y acuarios del grupo tratado se interrumpió durante 3 h, hasta reducir el volumen de agua a 10 L; luego, se añadieron 100 mg de praziquantel diluidos en agua (100 ml) al agua en los acuarios tratados, para alcanzar una concentración final de 10 mg/l. Los peces fueron sometidos a tres baños de 3 h cada uno, y se llevaron a cabo con intervalos de 72 h; durante este tiempo, las paredes internas de los acuarios se limpiaron con toallas de papel para eliminar los huevos de L. floridanus que se hubieran adherido; además las paredes se enjuagaron con la solución de praziquantel contenida en cada acuario. La misma administración, reducción de nivel del agua y la limpieza de la pared se repitió en los acuarios control. Después de tres horas de tratamiento, los niveles de agua se devolvieron al volumen inicial (37 L). Durante el experimento, los peces fueron alimentados a saciedad dos veces al día, con una dieta comercial para bagre (32% de proteína) con un tamaño de partícula 3 mm. Veinticuatro horas después del último baño de tratamiento, los peces fueron anestesiados con benzocaína (40 mg/l) y sacrificados mediante punción craneal; los cuatro arcos branquiales del lado izquierdo fueron examinados para obtener la prevalencia, intensidad y abundancia de L. floridanus (inmaduros y adultos) bajo un microscopio estereoscópico colocándolos en placas Petri con solución salina (0.65%). El experimento in vivo con H 2 O 2, Mtf tuvo una duración de 16 d y utilizó un total de treinta y seis peces (31.87 ± 3.98 g) que fueron divididos en tres grupos, cada uno con tres repeticiones con cuatro peces en cada acuario. Los grupos fueron H 2 O 2, Mtf y el grupo control. 15

16 Los peces se aclimataron, alimentaron y se mantuvieron bajo las mismas condiciones que el bioensayo descrito anteriormente, el flujo de agua en los acuarios tratados se interrumpió y el volumen de agua se redujo a 10 L; el grupo de H 2 O 2 recibió 570 mg/l de H 2 O 2 (3%) durante 4 min; el grupo Mtf recibió 0.5 mg/l de Mtf durante 10 min. Los tratamientos se realizaron en los días 3, 7 y 11. Al concluir el tiempo de tratamiento, el acuario se llenó al nivel anterior y el flujo de agua fue restablecido. Los peces fueron muestreados en los días 0, 4, 8 y 12 del experimento. Todos los peces en los acuarios fueron anestesiados in situ con benzocaína (40 mg/l), añadiendo el compuesto al recipiente; luego, fue tomado al azar un pez de cada acuario y fue sacrificado de la manera antes mencionada en el bioensayo in vitro; a continuación los cuatro arcos branquiales de la parte izquierda de cada pez se examinaron bajo el estereoscopio, colocando los tejidos en cajas de Petri con solución salina (0.65%). La infestación inicial de parásitos se determinó en el día 0. Durante el experimento la temperatura del agua, oxígeno disuelto y ph se midieron con un kit de agua dulce (La Motte, Chertestwon, MD, EE.UU). Análisis estadístico Los datos obtenidos en cada desafío de sobrevivencia fueron analizados bajo la prueba ANOVA. Algunos datos se transformaron para satisfacer los supuestos del ANOVA de normalidad (Kolmogórov-Smirnov) y homocedasticidad de varianza (Bartlett); Los datos que no cumplieron los supuestos se sometieron a la prueba de Kruskal-Wallis utilizando el software comercial Statistica v6.1 (StatSoft, Inc. Tulsa, OK, EE.UU) con niveles de significancia de α=0.05. Para el experimento in vivo, la prevalencia, intensidad y abundancia de L. floridanus se obtuvieron de acuerdo a Margolis et al., (1982). Resultados Se observó un efecto significativo del Pzq sobre el tiempo de supervivencia de los parásitos durante el ensayo in vitro; además, se observó que los parásitos se desprendían de las branquias, antes de que dejaran de moverse. Los parásitos que recibieron 10 mg/l de Pzq utilizando Solución Salina (SS) como diluyente mostraron una contracción (forma curvada) casi inmediata al tener contacto con la solución. El tiempo de supervivencia de L. floridanus en la SS mostró diferencia significativa (p<0.05) entre todos los grupos; el grupo control y el grupo tratado con 2 mg/l de Pzq SS tuvieron una diferencia mayor (p<0.02) con respecto a los otros grupos. 16

17 Los parásitos expuestos a Pzq en el grupo que utilizó agua de acuario como diluyente, mostraron un tiempo de sobrevivencia más largo que los parásitos expuestos a otras soluciones diluyentes (Figura 1). Los parásitos en los arcos branquiales de los grupos control y 2 mg/l comenzaron a morir en tiempos muy distintos; mientras que en los grupos de 5 y 10 mg/l, casi el 20% de todos los parásitos observados murió en menos de 100 segundos. Figura 1. Gráfico comparativo del tiempo de sobrevivencia de Ligictaluridus floridanus en arcos branquiales expuestos a praziquantel y solución salina (0.65%) (SS), agua destilada (DW) y agua de acuario (AW) como diluyentes y controles Media Media±0.95*EE Sol. salina (0.65%)(SS) 2 mg/l Pzq (SS) 5 mg/l Pzq (SS) 10 mg/l Pzq (SS) Agua destilada (DW) 2 mg/l Pzq (DW) 5 mg/l Pzq (DW) 10 mg/l Pzq (DW) Agua de acuario (AW) 2 mg/l Pzq (AW) 5 mg/l Pzq (AW) 10 mg/l Pzq (AW) La prevalencia parasitaria mostrada en el grupo control y el grupo tratado (10 mg/l Pzq) en el experimento in vivo fue de 100% y 66.6% respectivamente; mientras que la intensidad parasitaria media por pez entre el grupo control y el grupo de tratamiento fue de y 5.0 respectivamente; la abundancia parasitaria en el grupo control fue mayor que en el grupo tratado, con y 3.33, en cada caso particular. Los parásitos sumergidos en soluciones de H 2 O 2 mostraron menor tiempo de supervivencia respecto a otros diluyentes utilizados en los tratamientos (Tabla 1). El grupo que utilizó solución salina como diluyente mostró que la tasa de mortalidad de L. floridanus fue 50% menos que con agua destilada o acuario. 17

18 Los resultados de este estudio indican con certeza que la administración de peróxido de hidrógeno, mediante baño de inmersión a dosis de 570 mg/l durante cuatro minutos, fue 100% eficaz contra adultos y estados inmaduros de L. floridanus; mientras que los baños con metrifonato a 0.5 mg/l, durante 10 minutos no mostraron una reducción significativa en el número de parásitos medio por arco branquial en ninguno de los tiempos de muestreo. Los resultados in vitro mostraron una diferencia significativa (p<0.05) entre todos los grupos de H 2 O 2 a 570 mg/l en comparación con los otros grupos. Del mismo modo, los grupos con 300 mg/l de H 2 O 2 mostraron diferencias significativas (p<0.05) entre todos los grupos, excepto para el grupo que utilizó DW como diluyente. Los grupos que utilizaron metrifonato con agua destilada y agua de acuario como diluyentes no mostraron diferencias estadísticamente significativas (p>0.05) entre ellos, a excepción del grupo que utilizó metrifonato a razón de 0.75 mg/l con agua destilada como diluyente. Figura 2. Cantidad de parásitos (Ligictaluridus floridanus) por arco branquial (Media±EE) en los días de muestra del bioensayo in vivo Parásitos / arco branquial Control H 2 O 2 Mtf Media±0.95*EE Día 18

19 La prevalencia de L. floridanus en el grupo control y el grupo de metrifonato durante el experimento in vivo fue de 100% en cada uno de los días de muestra; es decir, tuvieron parásitos presentes en cada uno de los días de muestra; en los peces tratados con peróxido de hidrógeno la prevalencia parasitaria disminuyó de un 100% en el día 0 del experimento a 0% en los días de muestreo 4, 8 y 12 (Figura 2). La intensidad media parasitaria de L. floridanus en el grupo control fue de , , 398 y para los días 0, 4, 8 y 12 respectivamente. Los peces tratados con metrifonato mostraron una intensidad media parasitaria más baja que el grupo de control con 161,33 y 125,33 en los días 4 y 8, mientras que fue más alta en los días 0 y 12 mostrando y respectivamente. Tabla 1. Media ± EE del tiempo de sobrevivencia de Ligictaluridus floridanus por arco branquial expresado en segundos inmerso in vitro en soluciones con metrifonato (Mtf) y peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) al utilizar solución salina (SS) (0.65%), agua destilada (DW) y agua de acuario (AW) como diluyentes. Grupo Arco branquial 1 Arco branquial 2 Arco branquial 3 Sol. Salina (0.65%) (SS) ± ± ± mg/l Mtf (SS) ± ± ± mg/l Mtf (SS) ± ± ± mg/l Mtf (SS) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (SS) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (SS) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (SS) ± ± ± Agua Destilada (DW) ± ± ± mg/l Mtf (DW) ± ± ± mg/l Mtf (DW) ± ± ± mg/l Mtf (DW) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (DW) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (DW) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (DW) ± ± ±

20 Grupo Arco branquial 1 Arco branquial 2 Arco branquial 3 Agua de Acuario (AW) ± ± ± mg/l Mtf (AW) ± ± ± mg/l Mtf (AW) ± ± ± mg/l Mtf (AW) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (AW) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (AW) ± ± ± mg/l H 2 O 2 (AW) ± ± ± Los juveniles tratados con peróxido de hidrógeno tuvieron una intensidad media inicial de L. floridanus de 67,00 parásitos en el día 0; después del tratamiento inicial en los días 4, 8 y 12 no se hallaron parásitos. Una vez que se llevó a cabo el primer baño de tratamiento la infestación media de parásitos de L. floridanus por arco branquial mostró diferencias significativas (p<0.05) entre el grupo tratado con peróxido de hidrógeno y los otros dos grupos experimentales. Discusión y conclusiones Resulta sumamente complicado lograr una desparasitación 100% efectiva en el cultivo de peces en jaula debido a que se encuentran en un ambiente muy diverso, por lo general en cuerpos grandes de agua donde resulta prácticamente imposible controlar las poblaciones parasitarias. El praziquantel parece ser un fármaco antihelmíntico eficaz adecuado para ser utilizado como un agente de control (Benavides-González et al., 2014). El tratamiento in vitro donde se utilizó praziquantel a una dosis de 10 mg/l con solución salina como diluyente mostró ser el más eficaz; sin embargo, el experimento in vivo, no tuvo resultados similares a los hallados en el experimento in vitro con solución salina. El comportamiento observado en los tiempos de muerte de los parásitos por arco branquial en las poblaciones totales de los grupos control y de los grupos tratados con Pzq demuestra que encaja en una distribución normal, puesto que casi el 40% del total de parásitos contados murió en un corto período de tiempo cercano del tiempo promedio de sobrevivencia. La contracción que el parásito mostró al utilizar solución salina como diluyente no se observó durante los tratamientos de agua destilada y agua de acuario; al respecto, Hirazawa et al., (2000) informaron sobre la contracción de helmintos en ensayos in vitro con 20 mg/l de praziquantel, y aceites de pimienta y canela utilizando agua de mar filtrada como diluyente; ello posiblemente afectó la osmorregulación del 20

21 parásito debido a la alta concentración salina, además de que pudiera haber una sinergia en el ingrediente activo utilizado. Los experimentos reportados en el presente estudio, mostraron claramente que la solución salina (0.65%) afecta el tiempo de supervivencia de L. loridanus, probablemente debido a la presencia de sodio en la solución salina según lo reportado por Schelkle et al., (2011) quienes también informaron de tratamientos antiparasitarios con cloruro de sodio en guppies (Poecilia reticulata), que afectan monogéneos, atribuyendo su acción a posibles cambios o interrupción de la osmorregulación; este mismo resultado se observó en el experimento en donde se utilizó praziquantel a 10 mg/l diluido en solución salina. Una ventaja de incluir praziquantel como agente de control para parásitos internos en bagre de canal es que tiene buena absorción a través de epitelios, evidenciado por la reducción de las metacercarias después de los tratamientos en baños; sin embargo se requiere el establecimiento de la correcta dosis letal para minimizar el posible desarrollo de la resistencia a praziquantel, causada por la exposición prolongada del parásito a dosis subletales. Los resultados de este estudio indican claramente que la administración de peróxido de hidrógeno como baño a 570 mg/l durante 4 min fue 100% eficaz contra adultos y estados inmaduros de L. loridanus; mientras que metrifonato en 0.5 mg/l durante 10 minutos mostró una reducción no significativa en la media parasitaria por arco branquial en los dos siguientes baños; sin embargo, en el tercer baño, se observó un incremento en el número de parásitos (Benavides-González et al., 2015). Algunos estudios de metrifonato o triclorfón en monogéneos en diferentes dosificaciones que van de 0.25 hasta 200 mg/l no mostraron efectividad en Gyrodactylus sp. (Schelkle et al., 2009); en este sentido se ha reportado una reducción parasitaria no significativa en Gasterosteus aculeatus y Oncorhynchus mykiss tratados con metrifonato contra los monogéneos Gyrodactylus aculeati y Diplozoon paradoxum; por el contrario, Buchmann (1993) documentó un efecto parasiticida moderado de metrifonato contra Dactylogyrus spp. sobre la anguila europea (Anguilla anguilla), aunque también reportó toxicidad en esta especie después de 24 h de exposición y su muerte en dosis de hasta 10 mg/l; en este estudio, la infección de L. loridanus muestra una ligera reducción de parásitos, pero sin significancia estadística (p>0.05); quizá sea necesario utilizar una mayor cantidad de metrifonato, sin embargo, hay que considerar que como todo organofosforado, podría poner en peligro la salud de los peces o causar toxicidad. La ventaja de peróxido de hidrógeno sobre el metrifonato es principalmente de que su uso está aprobado por parte de la Food and Drug Administration (FDA) como un tratamiento no perjudicial para el ambiente; una vez que se oxida, se 21

22 22 convierte en agua y oxígeno; sin embargo, la FDA no propone el uso de peróxido de hidrógeno para las infecciones por monogéneos, sino como un tratamiento bacteriano para branquias y efecto fúngico en ovas. De acuerdo con Thomassen (2006) este producto químico se utiliza para la eliminación de parásitos de la piel y branquias y se ha empleado en varias especies de peces para la erradicación de monogéneos en diferentes tiempos y dosis. Por ejemplo, infecciones por Gyrodactylus spp. han sido tratadas con peróxido de hidrógeno en la trucha arco iris (O. mykiss) donde dosis de hasta 560 mg/l se necesitaron para eliminar los parásitos de la piel y las branquias (Bowker et al., 2012). Sitjà-Bobadilla et al., (2006) también utilizaron el peróxido de hidrógeno en Sparus aurata L. infectados in vivo con Sparicotyle chrysophrii; no obstante, estos autores sugieren el uso de 100 mg/l durante 30 min para una reducción significativa en la abundancia de los parásitos; Cruz-Lacierda et al., (2012) asimismo utilizaron este químico a una dosis de 200 mg/l durante 1 h contra infecciones de Pseudorhabdosynochus lantauensis en Epinephelus coioides, sin reportar mortalidad de los peces infectados. De acuerdo con los tratamientos, la infección con L. loridanus en el bagre de canal se comporta de la misma manera, eliminando todos los adultos y parásitos inmaduros, aparentemente incluyendo huevos; se requiere sin embargo de investigaciones adicionales futuras, incluyendo la evaluación in vitro para corroborar lo anterior. Mansell et al., (2005) reportaron efectos negativos sobre la salud de los peces utilizando peróxido de hidrógeno en el jurel (Seriola lalandi) infectado por cohabitación con monogéneos de Zeuxapta seriolae. En conclusión, el peróxido de hidrógeno puede erradicar efectivamente gusanos inmaduros y adultos de L. loridanus en branquias de bagre de canal (I. punctatus), pero el praziquantel y el metrifonato no funciona tan bien como el peróxido de hidrógeno; la dosis de 570 mg/l de peróxido de hidrógeno mostró ser segura para su uso en bagre durante al menos durante cuatro minutos y eliminó a todos las fases de L. loridanus. El corto tiempo de exposición al peróxido de hidrógeno es la principal preocupación para evitar daños branquiales. Se necesitan más estudios para evaluar el daño particular que causa en L. loridanus; del mismo modo, evaluar baños prolongados para establecer el daño tisular en el bagre de canal, antes de su uso en las condiciones prácticas de cultivos acuícolas.

23 Lista de referencias Benavides-González, F., Gómez-Flores, R. A., Sánchez-Martínez, J. G., Rábago- Castro, J. L., & Montelongo-Alfaro, I. O. (2014). In vitro and in vivo antiparasitic efficacy of praziquantel against monogenean Ligictaluridus floridanus in channel catfish (Ictalurus punctatus). The Thai Journal of Veterinary Medicine, 44 (4), 533. Benavides-González, F., Gomez-Flores, R. A., Rábago-Castro, J. L., Sánchez- Martínez, J. G., & Montelongo-Alfaro, I. O. (2015). Effects of Hydrogen Peroxide and Metrifonate on Monogenean Ligictaluridus floridanus on Catfish (Ictalurus punctatus, Rafinesque) Gills. Journal of Parasitology, 101(6), Bowker J. D., Carty D., Dotson M. M. (2012). Efficacy of 35% PEROX-AID (hydrogen peroxide) in reducing an infestation of Gyrodactylus salmonis in freshwater-reared Rainbow Trout. North American Journal of Aquaculture, 74, Buchmann K. (1993). Screening of 22 Anthelmintics for their efficacy against the gill-parasitizing monogeneans pseudo-dactylogyrus spp. from the european eel (Anguilla anguilla). Bulletin of the Scandinavian Society for Parasitology, 1, Cruz-Lacierda E. R., Pineda A. J. T., Nagasawa K. (2012). In vivo treatment of the gill monogenean Pseudorhabdosynochus lantauensis (Monogenea, Diplectanidae) on orange-spotted grouper (Epinephelus coioides) cultured in the Philippines. International Journal of the Bioflux Society, 5, Del Rio-Zaragoza O. B., Fajer-Ávila E. J., Almazán-Rueda P. (2011). Influence of β-glucan on innate immunity and resistance of Lutjanus guttatus to an experimental infection of dactylogyrid monogeneans. Parasite Immunology, 33, Hirazawa N., Ohtaka T., Hata K. (2000). Challenge trials on the anthelmintic effect of drugs and natural agents against the monogenean Heterobothrium okamotoi in the tiger puffer Takifugu rubripes. Aquaculture, 188, Hoffman G. L. (1985). Worm Parasites (Helmints and Leeches). En: Plumb J. A. (Ed.) Principal Diseases of Farm Raised Catfish (pp ). Auburn, Alabama. Mansell B., Powell M. D., Ernst I., Nowak B. F. (2005). Effects of the gill monogenean Zeuxapta seriolae (Meserve, 1938) and treatment with hydrogen peroxide on pathophysiology of kingfish, Seriola lalandi Valenciennes, Journal of Fish Diseases, 28, Margolis L., Esch G. W., Holmes J. C., Kuris A. M., Schad G. A. (1982). The use of ecological terms in parasitology (report of an ad hoc commitee of the american society of parasitologists). Journal of Parasitology, 68, Rábago-Castro J. (2010). Monitoreo y distribución de enfermedades bacterianas y parasitarias en el cultivo de bagre de canal Ictalurus punctatus en Tamaulipas. 23

24 24 Monterrey, Nuevo León, México: Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas. Rábago-Castro J. L., Sánchez-Martínez J. G., Pérez-Castañeda R., Vázquez- Sauceda M. L., Ruiz-Orozco G. (2014). Chronic effects of a monogenean Ligictaluridus floridanus (Ancyrocephalidae) infection on channel catfish (Ictalurus punctatus) growth performance. Acta Veterinaria Brno, 83, Schelkle B., Doetjes R., Cable J. (2011). The salt myth revealed: treatment of gyrodactylid infections on ornamental guppies, Poecilia reticulata. Aquaculture, 311, Schelkle B., Shinn A. P., Peeler E., Cable J. (2009). Treatment of gyrodactylid infections in fish. Diseases of Aquatic Organisms, 86, Silveira-Coffigny R. (2006). Los productos fito-farmaceuticos en la acuicultura (The phyto-farmaceuticals products in aquaculture). REDVET, 7, Sitjà-Bobadilla A., Conde de Felipe M., Alvarez-Pellitero P. (2006). In vivo and in vitro treatments against Sparicotyle chrysophrii (Monogenea: Microcotylidae) parasitizing the gills of gilthead sea bream (Sparus aurata L.). Aquaculture, 261, Thomassen JM. (2006). Hydrogen peroxide as a delousing agent for Atlantic salmon En: Boxshall G. A., Defaye D. (Ed.), Pathogens of Wild and Farmed Fish: Sea Lice. Chichester: Ellis Horwood Limited. (pp ). Villamil L., Figueras A., Novoa B. (2003). Immunomodulatory effects of nisin in turbot (Scophthalmus maximus L.). Fish & Shellfish Immunology, 14,

25 CAPÍTULO 2 El examen post mortem en el diagnóstico veterinario Ned Iván de la Cruz Hernández³* José Octavio Merino Charrez⁴ Introducción La expresión post mortem es latina, y su significado es después o a continuación de la muerte, usándose para todos aquellos actos que se practican luego de la muerte de una persona, sobre su cadáver; o a los efectos de acciones que la persona ya fallecida realizó en el curso de su vida, pero que se cumplen luego de su deceso. (Post mortem. deconceptos.com) Las primeras civilizaciones se interesaron en examinar cuerpos humanos cuando éstos sufrían heridas de guerra o eran víctimas de sacrificios rituales, con especial interés en la cavidad abdominal (Nogales, A. 2004). Es conocido el caso de Egipto, en donde el historiador Manetón narró que el faraón médico Athotis escribió libros de medicina en los que se encontraban descripciones anatómicas en el año 4000 antes de Cristo (a.c). Se menciona además que desde el año 3000 a.c. se realizaban embalsamamientos en cadáveres humanos; no obstante, estos procedimientos no eran realizados por médicos y los conocimientos anatómicos eran basados en la matanza de animales que era supervisada por sacerdotes (Nogales, A. 2004). Cuando se trata de actos cometidos sobre el cadáver pueden mencionarse la autopsia (necropsia), que es un examen médico de inspección y disección del cuerpo muerto, para averiguar las causas del deceso, sobre todo si resultó dudoso (muerte accidental o provocada) y/o averiguar las patologías (patogenias) que lo hubieran afectado. También puede emplearse para describir el cadáver (rigidez o frialdad post mortem). 3 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Dr. Norberto Treviño Zapata. Universidad Autónoma de Tamaulipas. Km 5 Carretera Victoria-Mante s/n. CP Cd. Victoria, Tamaulipas, México. Tel and fax.: Ibídem * Autor para correspondencia 25

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26 Autopsia - Necropsia Etimológicamente la palabra autopsia significa ver por uno mismo (Vargas- Alvarado 1999), pues procede de la palabra griega αυτοψια que de hecho se refiere a la acción de ver por los propios ojos (DRE 2013). En el léxico común se define como examen anatómico de un cadáver o examen analítico minucioso. En Centro y Suramérica se utiliza de forma generalizada esta palabra para referirse a dicho acto médico (Finkbeiner 2009), sin embargo, en otros países de habla hispana se utiliza su principal sinónimo necropsia (DRE 2013) que combina las raíces griegas que se refieren a muerte y a vista, es decir, examen de un cadáver. No obstante, en general, en el ámbito médico, y en particular, en el campo de las especialidades en las que se efectúan autopsias, como la Anatomía Patológica, su subespecialidad Patología Forense o la Medicina Legal, no es tan sencillo encontrar una definición completa de lo que significa en realidad este procedimiento. Una de las más integrales la propone Wagner (Wagner 2005): La autopsia es la evaluación completa de la muerte de un individuo y de todas las circunstancias que la rodean. Incluye un examen total del cadáver en lo que se ha llamado el último examen físico. Fotografía de necropsias Fuente: Ned Iván de la Cruz Hernández Necropsia significa estudio de la muerte, o examen post-mortem (Law et al., 2012). La técnica consiste en el examen cuidadoso de todos los órganos y colecta adecuada de sus fragmentos. Su uso es fundamental para la confirmación del diagnóstico, a fin de aclarar o incluso corregir el diagnóstico clínico. Los médicos que participan 26

27 en las autopsias y acompañan todo el estudio del caso, tienden a comprender mejor el proceso patológico (Peixoto et al., 1998). Además de la importancia que se debe dar al estudio macroscópico como herramienta básica e imperante en el quehacer veterinario; en los rebaños o hatos, cuando los animales se enferman e incluso mueren, la necropsia y el diagnóstico de algunos animales, lleva al tratamiento del resto, evitando más pérdidas (Tokarnia et al., 2012). Sin embargo, hay que recordar siempre que para realizar una necropsia es necesario equipo de protección individual, pues el material manipulado puede ser contagioso, un cuchillo de buena calidad, una tijera y una pinza de disección (Werner, 2010). Corte histológico piel noduloquístico 5 Micras con tinción H&E Obj 40x Fuente: Ned Iván de la Cruz Hernández Vejiga urinaria y riñón con exudado granulomatoso Fuente: Ned Iván de la Cruz Hernández 27

28 Citopatología exfoliativa con cuerpo de inclusión intracitoplásmico (CIIC) Fuente: Ned Iván de la Cruz Hernández La necropsia es un examen macroscópico minucioso y sistemático de los órganos y tejidos en un cadáver para identificar lesiones características de una enfermedad y determinar la causa de muerte, el grado de enfermedad o lesión, el efecto de la terapia o la identificación de alguna condición patológica no detectada ante mortem (Aline 2002). La necropsia es un procedimiento de diagnóstico que facilita el control de muchas enfermedades. Realizada con habilidad, prolijidad, espíritu de observación y unida a una inteligente interpretación de los hallazgos post mortem y sentido común, dará un alto grado de eficiencia a quien la realice. (Inta 2010). Evaluación clínica Parámetros clínicos Auscultar Palpar Percutir Observar Describir Analizar Fotografía: Ned Iván de la Cruz Hernández 28

29 Se pueden señalar como objetivos de la necropsia: a) Determinar la causa de la muerte o enfermedad. b) Identificar anomalías congénitas. c) Establecer el diagnóstico morfológico y etiológico de la enfermedad. d) Confirmar o rechazar el diagnóstico clínico y establecer la correlación entre la clínica y la patología. e) Valorar los resultados del tratamiento médico para mejorarlos en su aplicación a los enfermos. f) Informar al clínico, para la toma de medidas sanitarias o de salud pública. g) Poseer información para análisis estadísticos y epidemiológicos. (Aline 2002). Diagnóstico (Diagrama de flujo) Recepción Registro de indentificación Inspección y evaluación Emisión de resultado Análisis Sala de bioensayo Muestra: Tipo Envío Tamaño Especie Conservador Clínico Patológico Inmunológico Toxicológico Microbiológico Metabólico-nutricional De campo Determinación prueba diagnóstica Cuarentena Fuente: Elaboración propia Existen varias técnicas descritas por diferentes autores. Cada patólogo tiene predilección por una u otra. Es importante tener presente que cada caso necesitará de ciertas modificaciones, tomando en cuenta el diagnóstico ante mortem. Sin embargo, para el estudiante es aconsejable que, como regla general, trabaje siguiendo una rutina establecida. Por la diversidad de animales que en medicina veterinaria se tienen que estudiar, los procedimientos cambian ligeramente de acuerdo con las particularidades anatómicas de cada especie. El cadáver de rumiantes adultos, se coloca en decúbito lateral izquierdo, para observar las diferentes vísceras abdominales. En equinos, éstos se colocan en decúbito lateral derecho, para una mejor apreciación y revisión in situ de todas las vísceras abdominales. En el resto de las especies, se prefiere colocarlos en decúbito dorsal, con lo cual se logra una inspección de las vísceras abdominales. 29

30 Requiere del conocimiento general y especial de la patología de órganos y sistemas. Demanda también el conocimiento de la normalidad de los órganos y la identificación de los cambios post mortem que eventualmente se produzcan. La necropsia está constituida por una serie de pasos a seguir a fin de acercarse con la mayor certeza posible a la o las razones por las cuales un organismo ha fallecido. Esta causa puede ser patológica, por razones ambientales, por tóxicos, por exceso de estrés, etcétera. Para su análisis crítico se debe conocer los datos previos de los organismos, ya sea edad, sexo, calidad y cantidad de alimento que recibieron, contenedores donde se estabularon, etcétera. El hecho de contar con un protocolo de necropsia permitirá al veterinario realizar una necropsia sistemática, completa y rápida. Se deberá siempre tener en cuenta que se puede manipular material de riesgo para la salud propia o de quienes nos rodeen; la posibilidad de adquirir una zoonosis no deberá nunca ser desestimada. En un 80% de los casos se llega a un diagnóstico certero cuando se envía un animal vivo con síntomas, o recientemente muerto, mientras que dicho porcentaje es mucho menor cuando solamente las muestras son llevadas al laboratorio (anexo). El término Enfermedad (del lat, infirmitas-atis), es sinónimo de situación morbosa y se puede conceptuar como; un estado orgánico caracterizado por la perturbación de las manifestaciones vitales, se acompañe o no de alteración celular. Patogenia (que es el estudio de alteraciones y lesiones en un orden cronológico y evolutivo), de la enfermedad) Anatomía patológica: etimológicamente se derivan de las voces griegas Anatémnein = cortar, disecar; de pathos = enfermedad, y de logos = tratado. En países desarrollados, tomando como ejemplo Estados Unidos, las autopsias han sufrido una disminución significativa. En literatura especializada al respecto resaltan su gran valor histórico, epidemiológico, de correlación anatomoclínica, estadística y de salud pública, sin embargo, en la década de los años cincuenta del siglo anterior se practicaban autopsias a aproximadamente el 50 % de las muertes, mientras que en la actualidad esta tasa ha descendido a menos del 15 % en 2009 (Finkbeiner 2009). Un grupo de autores ha tratado de (SMPV AC) rescatar el valor de la Necropsia mediante publicaciones donde señalan la importancia de implementar un servicio de autopsias académico, para mejorar los estándares de calidad del médico. Uno de estos estándares precisamente es correlacionar los diagnósticos clínicos con los anatomopatológicos para la retroalimentación de los diferentes criterios e integrar los Dx. Al respecto existen estudios interesantes que señalan que a pesar de los avances tecnológicos diagnósticos actuales (en exámenes de laboratorio y 30

31 gabinete, imagenología) continúan errándose diagnósticos y peor aún, aplicándose tratamientos equivocados. En un estudio norteamericano (Bayer-Gartner et al., 2002) se concluyó que 49 % de los casos estudiados tenían al menos un mal diagnóstico y, de ellos, un 58 % inducía a un tratamiento equivocado para la patología de fondo ( Bayer- Garner 2002). Concluyen al afirmar que la autopsia es primordial en los servicios hospitalarios, porque constituye una evaluación de métodos de diagnóstico y tratamiento, proporciona información de manifestaciones de la enfermedad, ayuda al reconocimiento de nuevas enfermedades, contribuye a investigar cómo aumentar la sobrevida en el cáncer, esclarece situaciones para disminuir denuncias de responsabilidad médica; además que siempre ha constituido un pilar de la Salud Pública (Bayer-Garner 2002, Shojania, KG. Burton 2003). No así en medicina veterinaria donde, de ser necesario, se deben establecer estudios referentes al uso de esta herramienta y metodología forense para determinar su utilidad y gran importancia en la sanidad animal en México. Clasificación Las Necropsias pueden clasificarse de muchas formas. Por la técnica utilizada, también pueden dividirse en completas y parciales. Por ejemplo, en el abordaje médico forense de muertes masivas de animales, cuando hay una gran cantidad de víctimas por una catástrofe natural, basta realizar de 1 a 3 examenes externos (inspecciones), para poder establecer las causas de muerte. Asimismo, de acuerdo con el grupo etario, la necropsia puede clasificarse en neonatal o perinatal (idealmente debe ser realizada por un patólogo especialista) y la autopsia de adulto. Sin embargo, la clasificación más conocida es desde el punto de vista de los objetivos que persigue, que las divide en Necropsia hospitalaria (efectuada por un anatomopatólogo en el Laboratorio) y Necropsia médico legal o Forense (efectuada por un médico o un patólogo forense realizada en las dependencias del Poder Judicial o lugar del desastre. Para el caso de Necropsias En los Animales no existe una clasificación especifica se puede aplicar; por especie (aves, peces, bovinos, etc.) o por tallas (necropsia en Grandes Especies, necropsia en pequeñas especies, fauna silvestre) esto dependerá de la talla y especie de interés por la manipulación de sus tejidos y la forma utilizada para la disección. La medicina veterinaria requiere de personal capacitado con la finalidad de llegar al diagnóstico de las enfermedades que afectan a los animales domésticos, de tal manera que es necesario establecer un enlace entre los médicos de campo y de laboratorio para lograr este objetivo. Para la selección de muestras adecuadas y 31

32 necesarias para obtener un diagnóstico, se requiere cierta experiencia, ya que las pruebas solicitadas deben permitir la obtención de un resultado en corto tiempo con ahorro de material y esfuerzo. Historia clínica /anamnesis Aplicación de los métodos de laboratorio Interpretación y uso de los resultados Solución del problema clínico Limitación Utilización de datos Toma de muestras inadecuadas Información y requerimiento inadecuado Interpretación de resultados Dx. incorrecto Medicación inadecuada Toma y envío de muestras Personal capacitado Laboratorio de diagnóstico veterinario Naturaleza de la enfermedad Grado, severidad, daño Respuesta Exploración, historia clínica Conservación y envío Consideraciones generales para el tipo de muestra de análisis; Alto riesgo (potencialmente infecciosas) Utilizar un mensajero directo (rápido y seguro) Obtenidas lo más frescas posibles y conservadas correctamente Rotulación e identificación Información acerca del remitente Historia clínica Diagnóstico probable presuntivo Indicar con claridad la determinación exacta que se requiera Tipos de conservadores Hielo: este método es adecuado si la muestra es debidamente empacada y la distancia al laboratorio no es muy grande, el hielo conserva la muestra 32

33 durante periodos de 18 a 24 h en periodos de invierno, pero el tiempo de conservación es mucho más breve en verano, de 8 a 12 h, la muestra que se envía en hielo debe colocarse en un recipiente hermético. Hielo seco: este método de refrigeración se prefiere si la congelación de la muestra no interfiere con los procedimientos que se realizan en el laboratorio, la muestra se coloca en una bolsa de plástico o en otro recipiente hermético junto con el hielo seco envuelto en papel, el hielo seco no debe ponerse en contacto directo con las muestras. No enviar hielo seco en recipiente metálicos o de vidrio, porque al evaporarse aumente la presión y puede producirse una explosión. Conservadores químicos Examen bacteriológico: Medio Stuart Agentes Aerobios Medio de Amies Medio de Carey-Blair Medio de Sodio Agentes Anaerobios Nota: Los métodos más comunes son la refrigeración y congelación de muestras empacadas con hielo seco, que no esté en contacto con la muestra para no inactivar a los microorganismos; el medio Stuart es práctico para infecciones micóticas. Cuando se toman muestras de órganos o tejidos es recomendable realizar bloques de 3 cm 3 y sellar la superficie con una espátula caliente o flamearla, los tejidos de un animal muerto deben trabajarse en menos de dos horas. Alcohol al 70% Sol. AFA Formol al 5% Dicromato de Potasio al 3% Examen histopatológico: Muestras frescas refrigeradas (*) Formol al 10% Bufferado Formol al 10% Examen citológico Muestra en porta objetos limpio, fijada en alcohol al 70% Líquido en jeringa estéril, refrigeración 33

34 Nota: Para realizar los raspados de piel se utiliza una gota de aceite mineral, o una de glicerol (glicerina) Los resultados citológicos pueden ser raspados de piel, conjuntiva, vagina, mucosa oral y se practican con hojas de bisturí o isopos; se realizan frotis en portaobjetos limpios para posteriormente fijarlas en alcohol metílico por 15 min. o secarlas al aire, de la misma manera se pueden llevar a cabo improntas (frotis de impresión) que consiste en poner en contacto un corte de tejido con portaobjetos; estos pueden ser tejidos lesionados, de biopsias de nódulos o tumores y de tejido de necropsias. Se puede practicar la punción con aguja delgada (calibre 21) de tumores superficiales o profundos de piel y órganos como testículo, próstata, páncreas, hígado, glándulas y nódulos linfáticos entre otros, líquidos torácico, abdominal, sinovial, cefalorraquídeo o líquido de lavados... A la obtención del suero no se debe colocar la sangre en refrigeración inmediatamente. La lipemia se puede presentar si el paciente no ha ayunado el tiempo adecuado. La sangre se debe obtener de un animal en reposo. Entre mayor sea el tiempo transcurrido de la muestra guardada mayor será el deterioro. Un frotis se debe realizar 15 minutos después de la obtención de la muestra. El tiempo de duración de la obtención de la muestra debe ser corto. Debe siempre tomarse en cuenta el mezclado de la sangre con el anticoagulante. Se debe considerar para la obtención de la muestra para análisis clínicos el efecto de la hora o el momento del muestreo sobre los componentes que se van a analizar en el laboratorio. Cuando la prueba se realice en laboratorio no especializado en veterinaria es conveniente consultar que tipo de muestra, cantidad y manejo se requiere para una prueba especial. Frotis; se toman directo del paciente sin anticoagulante, con portaobjetos limpio y libre de grasa, el frotis se seca para evitar la deformación celular, los frotis de médula ósea se preparan como los de sangre pero se recomienda utilizar anticoagulante EDTA, K, y se fijan en alcohol. Bacteriología; sangre para cultivo, por lo general no inferior a los 10 ml, se requiere una estricta asepsia en la toma de la muestra y el paso de éstas a tubos 34

35 esterilizados, el sitio de toma rasurado y lavado con jabón, también se conserva en refrigeración. Biopsias; es la obtención de una muestra de tejido en un animal vivo. Médula ósea, el hueso escogido para la bx debe tener médula roja activa por aspiración, estricta asepsia durante el procedimiento, en pequeñas especies se utilizan agujas tipo Salah (Rosenthal, Vin-Silverman) de 20 mm de largo, en caballos y bovinos hasta 150 mm, el sitio puede ser la fosa trocanteriana, utilizando Citrato de sodio a través de la aguja de bx; para evitar la coagulación se introduce en la médula con un movimiento de rotación, obteniéndose 0.5 ml de médula ósea (en pequeñas especies es menos). Enfermedad Cambios bioquímicos Cambios físicos Cambios inmunológicos De las estructuras orgánicas Patología Patología sistémica Patología clínica Patología quirúrgica Patología experimental Diagrama: Ned Iván de la Cruz Hernández En las complejidades de la existencia contemporánea el especialista que está capacitado, pero no educado y que está técnicamente calificado, pero es culturalmente incompetente constituye una amenaza. (Truman, D.B., Ecured. Para poder entender el sustrato y esencia de la inspección Macroscópica sistemática además de tener las bases de conocimiento de las diferentes áreas básicas (anatomía, fisiología, histología, bacteriología, virología etc) se deben 35

36 comprender las diferencias de las diferentes aplicaciones del concepto Patología y sus aplicaciones: Patología: Estudia las alteraciones anatómicas, fisiológicas y bioquímicas de un organismo vivo como consecuencia de una alteración morbosa (enfermedad). Patología general: Estudia el sustrato morfológico de la lesión, como la alteración básica resultante de una enfermedad, alteraciones estructurales, ultraestructurales y biomoleculares; así como los cambios adaptativos, los trastornos de la reproducción y las modificaciones hemodinámicas y de las sustancias fundamentales de los tejidos. Patología sistémica: Aplica la alteración básica resultante de la enfermedad en los diversos órganos y sistemas de un organismo, Comprende el estudio de los procesos morbosos que acontecen en los órganos y sistemas de cada una de las especies de los animales domésticos, fijando las analogías y diferencias existentes. De la misma manera se deben conocer los cambios que se desarrollan post mortem para poder definir bien las alteraciones causadas por entidad patológica o por los mismos cambios autoliticos; En la práctica diaria observamos que tan pronto como acontece la muerte somática surgen, rápidamente, en el cuerpo o cadáver una serie de nuevas alteraciones morfológicas. Son consecuencia directa de la biodegradación orgánica natural de las células y los tejidos. Estas nuevas alteraciones, en general, tienden a enmascarar o confundir a las verdaderas alteraciones o lesiones producidas por el agente causal o los estados de enfermedad. A estas nuevas alteraciones se las conoce como alteraciones cadavéricas o cambios post mortem. El Médico Veterinario, para evitar errores o confusiones en el diagnóstico, debe saber observar y reconocer estas alteraciones; para así poder diferenciar estos cambios post mortem o no lesiones de las lesiones verdaderas o cambios ante mortem. Estos últimos, a diferencia de los cambios post mortem, son inducidos generalmente por la acción directa o indirecta de agentes etiológicos o, del mismo modo, por la reacción tisular ante la presencia de un agente patógeno. (Guillermo Siro 2010) Un profuso conocimiento sobre las distintas alteraciones cadavéricas, del mismo modo, es de mucha utilidad desde la óptica de la patología forense. Pues las diversas alteraciones cadavéricas se comportan como muy buenos indicadores cuando es el momento de estimar el tiempo que ha transcurrido entre la muerte de un animal y el hallazgo del cadáver. Criterio general para la clasificación de los cambios post mortem, por su cronología de su presentación. 36

37 Cambios post mortem inmediatos Deshidratación cadavérica Algor mortis Rigidez cadavérica Livideces cadavéricas Hipostasia visceral Autolisis post mortem Destrucción del cadáver (carroñeros) Cambios post mortem mediatos Imbibición post mortem Seudomelanosis Enfisema post mortem Ruptura post mortem Desplazamiento post mortem Putrefacción Destrucción del cadáver por factores exógenos Los cambios post mortem comienzan inmediatamente después de la muerte somática. Se los puede observar durante todo el transcurso de tiempo que lleva desde el inicio de la biodegradación natural, que sufre la masa corporal muerta o cadáver, hasta la total desintegración (Guillermo Siro 2010). La realización de la necropsia es imprescindible para establecer un diagnóstico en los casos de muerte súbita. Lo que es especialmente frecuente en ganado de cebo. Al no haber sido observado el animal enfermo y, por lo tanto, no haber sido explorado, no hay otra manera de realizar un diagnóstico. Pero también resulta de utilidad en aquellos casos en los que la enfermedad se manifestó con síntomas extraños, con cuadros poco habituales o bien en aquellos en que, pese a la exploración clínica y a los correspondientes análisis, no se llegó a un diagnóstico, o en aquellos casos en que fallaron los tratamientos médicos o quirúrgicos. De manera que, en todos los supuestos anteriores, la necropsia es asimismo imprescindible. La técnica de la necropsia podemos encontrarla en muchos libros y páginas de Internet, pero es especialmente didáctica la página de la Universidad de Cornell. Para acceder a ella es preciso registrarse, es un paso gratuito y automático. Como último consejo, remarcar nuevamente el interés de fotografiar todos los pasos de la necropsia y después archivar convenientemente esas fotografías, ya que será algo de lo que nunca nos arrepintamos, al contrario de cuando no lo hacemos. 37

38 La importancia de realizar una Necropsia en los diferentes campos de la medicina veterinaria radica en la adecuada elección, clasificación y toma de una muestra, evidentemente con el conocimiento de los agentes Sugestivos o Diferenciales que puedan estar involucrados en la muerte del animal; así mismo el saber clasificar la muestra y saberla conservar para su posterior estudio es el eslabón para poder estructurar un diagnóstico integral Confiable. La necropsia no es la única forma de llegar a un diagnóstico definitivo, por lo que se hace necesario tomar muestras al realizar exámenes de diversas índoles: histopatológico, microbiológico, virológico, parasitológico, toxicológico, etc. recurso interesante de acuerdo a la revolución tecnológica y avances gigantescos de las nuevas técnicas de diagnóstico es la Biología molecular, de aquí la gran importancia de poder realizar una inspección post mortem adecuada. Por lo hasta aquí dicho debe comprenderse que la veterinaria legal (Medicina Forense) es la veterinaria integral para resolver las cuestiones médico legales, por lo que se necesita especialización y mucha dedicación con precisión para cumplir sus objetivos). No menos importante resulta la creación de los medios especiales con los que el especialista pueda ejercer su trabajo. Fotografías: Ned Iván de la Cruz Hernández 38

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39 Lista de referencias Aluja, A. (2002). Técnicas de necropsia en animales domésticos. 2a ed. Ed. El manual moderno. México. Bayer-Garner, IB. Fink, LM. Lamps, LW. (Apr 2002) Pathologist in a teaching institution asses the value of the autopsy. Arch Pathol Lab Med. Vol. 126 Diccionario de la Real Academia Española. (23ª ed.). Recuperado el 01 de febrero de 2013 de buscon.rae.es/draei/. Finkbeiner, WE. Ursell, PC., Davis, RL. (2009). Autopsy Pathology (2ª ed.). Philadelphia, EUA. Saunders, Elsevier Ibargoyen, G., Med. Vet., FRCVCs., MSc. Pathol., Prof. Adjunto a cargo de Cátedra. Cátedra de Patología General, Anatomía y Fisiología Patológicas, FCV, U.N.R Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, INTA - Área de Producción Animal, Ruta Nacional 226 km 73,5, C.C. Nº 276, (7620) BALCARCE, Buenos Aires. Teléfono: (02266) Fax: (02266) Jones T.C., Hunt R.D. & King N.W Patologia veterinária. 6. ed. Manole, São Paulo. McGavin, M. D.; Zachary, James F. Bases da patologia em veterinária. 5. ed. Rio de Janeiro: Mosby Elsevier, 2013 M. Law, P. Stromberg, D. Meuten, J.Cullen, Necropsy or Autopsy? It s All About Communication! Veterinary Pathology, Vol. 49, Issue 2, pp , First Published June 13, Nogales, A., (2004) Aproximación a la historia de las autopsias I. Revista Electrónica de Autopsias. Madrid, España. Volumen 2. Número 1. Shojania, KG. Burton, EC. McDonald, KM. Goldman, L. (2003) Changes in rates of autopsy-detected diagnostic errors over time: a systematic review. JAMA 289: Tokarnia, C.H.; Brito, M.F.; Barbosa, J.D.; Peixoto, P.V.; Döbereiner, J. Plantas Tóxicas do Brasil. 2ª Ed. Rio de Janeiro: Editora Helianthus, p. Vargas-Alvarado, E. (1999). Medicina Legal. (2ª ed). Distrito Federal, México: Editorial Trillas. Vargas, M., Evolución histórica de las autopsias y situación actual en Costa Rica. Med. leg. Costa Rica [online]. 2014, vol.31, n.2, pp ISSN Wagner, SA. (2005). Color Atlas of the Autopsy. Boca Raton, Florida, EUA. CRC Press. Werner, P.R. Patologia general veterinária aplicada. São Paulo, SP: Roca,

40 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA Dr. Norberto Treviño Zapata PROTOCOLO DE NECROPSIA O ESTUDIO FORENSE [Seleccionar fecha] No. de Rec. No. de Hist. Persona que recibió: Pagó: Sí No Fecha y hora de recepción Dirección, calle Colonia C.P. Teléfono Nombre del rancho o granja Ubicación Especie(s) Raza Sexo Edad Color Peso Marca (arete, fierro) Nombre Animal Vivo ( ) Muerto ( ) Fecha y hora de muerte Método de eutanasia Función zootécnica No. de animales totales Machos Hembras No. de animales muertos No. de animales enfermos Historial clínico (signos) anexos Condición general del cadáver: Buena Regular Mala Estado de carnes: Buena Regular Malo Orificios corporales (sangre, moco, contenido) Tumores superficiales El que subscribe la presente constata la recepción y evaluación de cadáver de con las características antes descritas y que en el estudio post mortem forense presentó: Como lesiones relevantes y causales de muerte. Nombre y firma de Médico Forense asistente /Inspector/evaluador/Testigo - Prohibida la reproducción total o parcial del presente documento sin previa autorización, así mismo, el presente documento carece de validez o respaldo legal ante cualquier instancia particular, estatal o federal sin la previa Firma original y sello del laboratorio. 40

41 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA Dr. Norberto Treviño Zapata PROTOCOLO DE NECROPSIA O ESTUDIO FORENSE [Seleccionar fecha] Descripción en forma detallada los hallazgos en la necropsia 1. INSPECCIÓN INTERNA (Incisión Primaria): Tejido subcutáneo: Ganglios Linfáticos explorables: Músculos: Posición de las vísceras: Peritoneo y pleura: 2. APARATO RESPIRATORIO: Cavidad nasal y senos: Laringe: Tráquea: Bronquios, Nódulos Linfáticos: Pulmón y pleura: 3. APARATO CIRCULATORIO Pericardio: Epicardio: Miocardio: Endocardio: Válvulas: Vasos coronarios: 4. SANGRE Y VASOS SANGUÍNEOS Vasos linfáticos: 5. BAZO: 6. HÍGADO: Vesícula biliar y conductos biliares: 7. APARATO DIGESTIVO: Boca, lengua, faringe: Esófago: Estómago: Intestino delgado: Intestino grueso: 8. PÁNCREAS: 9. APARATO URINARIO: Riñones: Uréteres: Vejiga: Uretra: 10. APARATO GENITAL: Ovarios, testículos: Trompas, Epidídimo, Cordón Espermático: Útero, Vesículas seminales: Cuello, Próstata: Vejiga, Glándulas bulbouretrales: Vulva, Pene: 11. SISTEMA NERVIOSO: Encéfalo: Médula espinal: Nervios periféricos: - Prohibida la reproducción total o parcial del presente documento sin previa autorización, así mismo, el presente documento carece de validez o respaldo legal ante cualquier instancia particular, estatal o federal sin la previa Firma original y sello del laboratorio. 41

42 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA Dr. Norberto Treviño Zapata PROTOCOLO DE NECROPSIA O ESTUDIO FORENSE [Seleccionar fecha] 12. SISTEMA ENDOCRINO: Tiroides: Paratiroides: Timo: Hipófisis: Pineal: Suprarrenal: 13. SISTEMA ÓSEO: Cráneo: Huesos: 14. MÉDULA ÓSEA: 15. ARTICULACIONES: Exámenes enviados a otros Laboratorios 16. EXÁMENES BACTERIOLÓGICOS: 17. EXÁMENES SEROLÓGICOS y/o INMUNOFLUORESCENCIA: 18. EXÁMENES HISTOLÓGICOS: 19. EXÁMENES HEMATOLÓGICOS: 20. EXÁMENES TOXICOLÓGICOS: 21. EXÁMENES PARASITOLÓGICOS: 22. OTROS: 23. DIAGNÓSTICO POST MORTEM: 24. FOTOGRAFÍA: 25. MUSEO: 26: NOTAS: Tipo de muestras/ tejidos/líquidos. Para analizar. Enviados. Nombre y firma de Médico o Asistente inspector Nombre Nombre Firma Firma - Prohibida la reproducción total o parcial del presente documento sin previa autorización, así mismo, el presente documento carece de validez o respaldo legal ante cualquier instancia particular, estatal o federal sin la previa Firma original y sello del laboratorio. 42

43 CAPÍTULO 3 Tendencias actuales en el desarrollo de vacunas contra garrapatas en bovinos Verónica Carvajal de la Fuente⁵* Octavio Merino Charrez⁶ Fernando Alberto Muñoz Tenería⁷ Jorge Loredo Osti⁸ Introducción Las garrapatas, son artrópodos hematófagos obligados ampliamente distribuidos en zonas templadas, subtropicales y tropicales del mundo que se alimentan exclusivamente de vertebrados incluyendo mamíferos, aves y reptiles (Castro et al. 2007). Taxonómicamente las garrapatas pertenecen al Phylum artrópoda y a la clase arácnida donde se han reconocido tres familias entre las cuales existen significativas diferencias morfológicas y biológicas: Ixodidae, Argasidae y Nuttalliellidae. Las dos primeras agrupan a la mayoría de los géneros y especies de importancia médica y veterinaria, pues se ha reportado que ocupan un importante lugar como transmisores y reservorios de una gran variedad enfermedades tanto en humanos como animales (de la Fuente et al., 2008). Ixodes ricinus por ejemplo, es capaz de transmitir el virus de encefalitis transmitido por garrapatas (flavivirus), enfermedad de Lyme (Borrelia burgdorferi), la fiebre producida por garrapatas en rumiantes y la anaplasmosis granulocítica humana (ambas producidas por A. Phagocytophilum) entre otros (de la Fuente et al. 2008). En la industria ganadera, estos ectoparásitos 5 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad Autónoma de Tamaulipas, km 5, Carretera Victoria-Mante, Ciudad Victoria, Tamaulipas, CP 87000, México. 6 Ibídem. 7 Facultad de Agronomía y Veterinaria, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Km Carretera San Luis Potosí-Matehuala, Ejido Palma de la Cruz, Soledad de Graciano Sánchez, San Luis Potosí, S.L.P. CP , México. 8 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad Autónoma de Tamaulipas, km 5, Carretera Victoria-Mante, Ciudad Victoria, Tamaulipas, CP 87000, México. * Autor para correspondencia 43

44 han provocado cuantiosas pérdidas económicas que se traducen en una menor disponibilidad de productos de origen animal para consumo humano. El problema se agrava en países en vías de desarrollo, incluyendo a México. La familia Ixodidae, la de mayor importancia en México, comprende aproximadamente unas 700 especies con 12 géneros. Específicamente, Riphicephalus (Boophilus) microplus es la que mayor impacto negativo provoca en la ganadería nacional. Esto, debido a su amplia distribución donde no sólo induce un deterioro directo en el animal, sino que también, como ya se mencionó, es una gran factor de riesgo al ser vector importante de enfermedades (de la Fuente et al. 2008, Merino et al. 2013). El control de las garrapatas y de las enfermedades que éstas transmiten es considerablemente difícil. Durante las últimas décadas, la aplicación de insecticidas acaricidas ha sido la medida de uso más habitual para su control preventivo. No obstante, ésta técnica ha sido parcialmente exitosa debido a que el uso continuo y la sobre exposición de los parásitos a estos compuestos, han inducido la selección de cepas resistentes, la aparición de residuos químicos en la carne y leche, así como la contaminación del medio ambiente ocasionado graves amenazas para la salud pública (Fragoso et al. 2011). Ante esta problemática, científicos de diferentes partes del mundo buscan contribuir con nuevas alternativas como el uso de vacunas, que ofrezcan una opción prometedora para el control de estos ectoparásitos. En este capítulo se hace una revisión sobre los avances recientes en el desarrollo de vacunas contra garrapatas, enfocándose en el descubrimiento y la caracterización de antígenos protectores de garrapatas que tienen un impacto en la infección y transmisión de patógenos. Respuesta inmunológica contra garrapatas Cuando un animal se expone repetidas ocasiones a una infestación natural de garrapatas, ciertos bovinos pueden llegar a desarrollar una resistencia adquirida en donde se observa una menor cantidad de éstos parásitos sobre el animal. Esta selección natural ha permitido que las poblaciones de ganado que han estado en contacto por largos periodos de tiempo con garrapatas, desarrollen cierta resistencia o capacidad para inducir una respuesta inmune, ya sea en contra del vector, como de los agentes infecciosos que transmiten. Ejemplo claro de esto se ha observado en las razas Bos indicus, que son mucho más resistentes a las garrapatas comparadas con razas B. taurus (Sutherst et al. 1983; Jonsson 2006). Durante la infestación con garrapatas se establece una relación muy estrecha con el hospedero dando como resultado la estimulación del sistema inmune del animal. En general, al iniciarse la alimentación de la garrapata sobre un animal que nunca antes estuvo expuesto a infestaciones, la interacción inicia 44

45 con la exposición a un gran número de antígenos salivales como: moléculas antihemostáticas, que permiten a la garrapata mantener la hemorragia, moléculas antiinflamatorias, que entre otras acciones, evitan el prurito y el dolor de la picadura, y moléculas inmunomoduladoras, que permiten a las garrapatas alimentarse sobre hospedadores sensibilizados en contactos previos y que además, facilitan la transmisión de patógenos (Stibraniova et al. 2013). Todas estas moléculas son capaces de inducir en el hospedero respuestas inmunitarias, algunas de las cuales no generan protección frente a la garrapata, al tiempo que otras proporcionan cierto grado de resistencia frente al parásito. Esta resistencia consiste en el bloqueo de la alimentación, la reducción de la fertilidad y a veces en la muerte de la garrapata (Wikel, 2013). Debido a esto, es importante distinguir los mecanismos inmunológicos que no generan protección de aquellos que sí lo hacen, sobre todo si se desea desarrollar vacunas más eficientes para el control de garrapata. Esta distinción no es fácil debido a que no existe un modelo universal de una respuesta inmunitaria anti garrapata, sino que ésta depende de diferentes factores como la especie de garrapata, hospedador implicado, la edad del hospedador y su historia de exposición previa (Ribeiro et al. 2013). Debido a lo anterior, a continuación se describirá de manera genérica la respuesta inmunitaria contra las garrapatas: En un primer contacto, las moléculas antigénicas de la saliva son capturadas por las células presentadoras de antígenos (células dendríticas de la piel principalmente), que las procesan y expresan en su superficie asociados a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad clase II (MHC II por sus siglas en inglés). Estas células migran hacia los linfonodos regionales donde ocurrió la picadura y allí presentan los antígenos a los linfocitos T CD4+ vírgenes (Th0). Los linfocitos reconocen específicamente al complejo MHC II/antígeno a través de su receptor de antígenos (el complejo TCR CD4) y, tras recibir las señales adecuadas, se activan y expanden clonalmente diferenciándose ya sea en linfocitos Th1 o bien en linfocitos Th2. Esta diferenciación depende en gran medida de las señales proporcionadas por las citocinas presentes en el microambiente en el momento de la presentación del antígeno. Por ejemplo, la IL 4 e IL 10 inducen respuestas Th2 (inmunidad humoral o mediada por anticuerpos), mientras que el IFN ϒ y la IL 12 producen respuestas Th1 (inmunidad celular). Una vez activos, los linfocitos Th1 y Th2 segregan nuevas citocinas, diferentes en cada caso, y éstas ponen en marcha distintos mecanismos inmunitarios. En las respuestas Th2 los linfocitos segregan citocinas como IL 4, IL 5, e IL 13, que estimulan a los linfocitos B a producir anticuerpos específicos, principalmente IgG e IgE. Además, se puede inducir a una fuerte movilización de mastocitos y eosinófilos, provocando el desarrollo de reacciones de hipersensibilidad inmediata, que potencialmente pueden proteger frente a parásitos hematófagos de 45

46 alimentación rápida. Por el contrario, en las respuestas Th1, las citocinas secretadas por los linfocitos, principalmente IFNγ e TNF α, estimulan respuestas mediadas esencialmente por macrófagos y basófilos, que conducen al desarrollo de reacciones de hipersensibilidad retardada, potencialmente protectoras frente a hematófagos de alimentación lenta (Fontaine et al. 2011). Es importante tomar en cuenta que en la mayoría de las ocasiones, los animales no serán capaces de combatir la infestación a través de la inmunidad adquirida, lo cual se debe, en gran parte, a que los compuestos salivales de varias especies de garrapatas, tienen la capacidad de eludir o suprimir los mecanismos de defensa del animal (Jan et al. 2015). Vacunas para el control de garrapatas El desarrollo de una vacuna comienza con la identificación, de aquellos componentes o estructuras únicas que sean capaces de generar una respuesta inmune protectora. El uso de la inmunización para el control de garrapatas fue demostrado por primera vez por Allen y Humphreys en 1979, quienes demostraron con éxito que se podía inmunizar a cobayos con extractos crudos de intestino de Dermacentor andersoni. Sin embargo, no fue hasta la década de los 90, que varios antígenos seleccionados fueron aislados como candidatos vacunales; entre ellos destacaron los extraídos a partir de las células intestinales de Rhipicephalus (Boophilus) microplus como el Bm95, Bm91, y el más conocido, Bm86. El principal mecanismo de acción de estos inmunógenos es que al ser inoculados en el animal, se producen anticuerpos que al unirse a su antígeno correspondiente, inducen la destrucción de las células intestinales provocando que el contenido intestinal se introduzca a la hemolinfa y como consecuencia se produzca la muerte de la garrapata (Rodríguez et al. 1995). Bm86 fue la primera glicoproteína que fue clonada y utilizada en vacunas comerciales denominadas TickGARDPLUS- TM en Australia y Gavac en América Latina. En 1997, esta última fue evaluada por primera vez en México por Revetmex S.A. de C.V. donde se utilizaron diversas pruebas de campo para el control de infestaciones de R. microplus y R. annulatus. Los principales efectos que estas vacunas provocan en las garrapatas son: una reducción de la capacidad reproductiva, disminución del número de garrapatas repletas, disminución del peso tanto de las garrapatas como de los huevos (Jonsson et al. 2000). No obstante, desde su introducción, la vacuna tuvo usos limitados en México y Latino América debido a factores asociados con su comercialización, falta de eficacia en contra de varias especies de garrapatas, así como, la persistente presencia de distintos patógenos que transmiten (de la Fuente, 2006). Estudios posteriores demostraron que entre una cepa y otra de R. microplus, existen diferencias significativas en la susceptibilidad a la vacunación con Bm86 (Almazán et al. 2010). Dicha susceptibilidad se debe en gran parte, al polimorfismo de los genes utilizados 46

47 para el desarrollo de las vacunas, lo cual implica que existen variaciones considerables en la secuencia de aminoácidos que componen el inmunogéno (Sossai et al. 2005). Estrategias actuales para la identificación de nuevos antígenos protectores Uno de los principales objetivos al momento de diseñar una vacuna anti-garrapata es utilizar múltiples antígenos para lograr una mejor protección ante un mayor número de especies de garrapatas; además, se busca reducir la capacidad que poseen estos parásitos para transmitir distintos patógenos (de la Fuente et al. 2017). No obstante, identificar cuáles son las moléculas que sean esenciales para la sobrevivencia, infección y transmisión de patógenos, son uno de los factores limitantes para crear vacunas con este nuevo enfoque. Afortunadamente, gracias a los últimos avances en Bioinformática, genómica funcional y proteómica, es posible seleccionar, clonar y expresar aquellos genes de interés de distintas especies de garrapatas que se encuentran en la base de datos de acceso público (Vector Base, The Gene Index Project, Cattle Tick Base), para posteriormente purificar las proteínas recombinantes y finalmente, identificar in vitro e in vivo los posibles candidatos vacunales (Capecchi et al. 2004). La identificación de estas moléculas necesarias tanto para la sobrevivencia de las garrapatas y la transmisión e infección de patógenos, facilitará la selección de blancos que contribuirán al descubrimiento de nuevas estrategias de vacunas para el control simultáneo de infestaciones de garrapatas y patógenos transmitidos. Proteínas salivales como antígenos vacunales Durante la infestación con garrapatas se establece una estrecha relación con el hospedero en el sitio donde se introduce su aparato bucal. Para evitar cualquier respuesta defensiva por parte del hospedero, las garrapatas han evolucionado produciendo en su saliva, moléculas farmacológicamente activas que regulan las relaciones garrapata hospedador patógeno, mejorando su alimentación y facilitando la infección del hospedador por los patógenos que transmiten (Betancur et al. 2015). Debido a sus variadas actividades biológicas, estas moléculas salivales han despertado un gran interés como blancos antigénicos para el desarrollo de vacunas anti garrapata que no sólo bloqueen sus infestaciones sino también la transmisión de patógenos (Betancur et al. 2015; de la Fuente et al. 2017). Antígeno salp15 Salp 15 es una proteína secretada en la saliva de I. scapularis e I ricinus que tiene propiedades inmunosupresoras en el huésped donde inhibe la activación de las 47

48 células T CD4, el complemento y la función de las células dendríticas. Osp C es una proteína de superficie exterior de B. burgdorferi (agente causal de la enfermedad de Lyme) que se expresa de forma diferencial para ayudar a la espiroqueta a que se adapte, sobreviva y persista en el artrópodo. Cuando la garrapata empieza a alimentarse con sangre del huésped, la espiroqueta inicia la síntesis de Osp C en el intestino de la garrapata infectada. La proteína Salp 15 físicamente se une a Osp C de la superficie de B. Burgdorferi, durante la salida de la glándula salival facilitando la sobrevivencia de la bacteria, su transmisión e infección del huésped. La interacción Salp15-Osp C oculta la proteína Osp C de la respuesta inmune del huésped, protegiendo a la espiroqueta (Ramamoorthi et al. 2005). Factor liberador de histamina de garrapata El factor liberador de histamina de I scapulais fue caracterizado por Dai et al. (2010). Es una proteína secretada en la saliva y es sobre-expresada en garrapatas infectadas con B. burgdorferi. El silenciamiento de esta proteína usando ARN de interferencia significativamente afectó la alimentación de la garrapata y disminuyó considerablemente los niveles de infección de B. burgdorferi en ratones. El bloqueo de esta proteína podría ser una opción viable para desarrollar vacunas que dificulten la alimentación y por lo tanto la transmisión de patógenos. Antígeno silk La proteína flageliforme SILK fue previamente descubierta en las glándulas salivales de garrapatas. Se ha sugerido que juegan un importante papel en la infección y/o multiplicación de Anaplasma marginale. Además, se ha demostrado que los niveles de mrna incrementaron en respuesta a la infección de A. marginale en las glándulas salivales de R. microplus. Algunos experimentos con ARN de interferencia mostraron un 74% de mortalidad de garrapatas y una reducción del 63% de los niveles de DNA después del bloqueo del gen. Adicionalmente, se demostró que esta proteína puede participar en la adhesión de las garrapatas a su huésped. (Zivkovic et al. 2010). Tslpi (inhibidor de la vía de las lectinas de la glándula salival) TSLPI es una proteína identificada por Schuijt et al. (2011) que protege a la bacteria Borrelia burgdorferi de ser destruida por el sistema del complemento (vía de las lectinas) del huésped. En este estudio se silenció el gen que codifica para esta proteína mediante RNA de interferencia donde se demostró que se redujo significativamente el porcentaje de infección en ninfas y además se impidió su transmisión en ratones. 48

49 p64tpr El antígeno p64tpr, es una proteína recombinante de 15 kda que fue identificada en la garrapata de tres hospedadores Rhipicephalus appendiculatus. Esta es una proteína de tejido que es producida por ciertas especies de ectoparásitos que se alimentan de sangre con el fin de poder adherirse y alimentarse con mayor facilidad. El efecto de la inmunización con esta proteína en cobayos infestados con ninfas y adultos fue la disminución de la infestación de 48 y 70 % respectivamente (de la Fuente y Kocan, 2003). Otras proteínas candidatas a antígenos vacunales A la vista de la variabilidad de los resultados obtenidos con los antígenos vacunales salivales durante los primeros estudios, algunos investigadores comenzaron a trabajar con los denominados antígenos ocultos, esto es, con antígenos que en condiciones naturales los parásitos no exponen al sistema inmune de los hospedadores pero que pueden ser alcanzados por los efectores de la inmunidad si artificialmente se induce una respuesta frente a ellos. Subolesina Gracias a los estudios de la interacción entre las garrapatas del género Ixodes, transmisor de Anaplasma phagocytophilum (agente causal de la anaplasmosis humana y animal) y de la fiebre transmitida por garrapatas en rumiantes, se condujo al descubrimiento de la proteína 4D8 que posteriormente se nombró como subolesina. La subolesina fue descubierta en la garrapata Ixodes scapularis como un antígeno protector y, es estructural y funcionalmente ortóloga a las akirinas (AKR) en insectos y vertebrados (Almazan et al. 2003). Actualmente, se sabe que es un gen conservado a nivel de nucleótidos y proteínas entre varias especies de garrapatas Ixodidae. Al ser utilizada como vacuna produce cambios severos en las garrapatas como alteraciones en la función de la alimentación, y reproducción (de la Fuente et al. 2008). Además, se ha demostrado que en otros organismos ortólogos, está implicada en el control de procesos de desarrollo, y de la expresión de genes lo cual es primordial para la supervivencia de las garrapatas. Por lo tanto, la subolesina es considerada como un candidato potencial para el desarrollo de una vacuna de amplio espectro para el control no sólo de garrapatas, sino también de otros artrópodos que fungen como vectores de enfermedades tanto en los humanos como en animales ((Zivkovic et al. 2010). Ferritinas Las ferritinas son proteínas almacenadoras de hierro que juegan un papel primordial en la homeostasis del hierro durante la alimentación de la garrapata. Un tipo 49

50 común de ferritina 2 compuesta por una cadena pesada, ha sido recientemente caracterizada como una proteína secretada específica del intestino hacia la hemolinfa de la garrapata donde actúa como transportador de hierro. Para evaluar la eficacia de Ferritina 2, Hajdusek et al. (2010) inmunizaron conejos y bovinos con proteínas obtenidas de Ixodes ricinus (lrfer2) y R. microplus (RmFER2) respectivamente. En este estudio se logró demostrar que la lrfer2 redujo significativamente el número de garrapatas, el peso y porcentaje de fertilidad de I. ricinus en conejos con una eficacia general de 98%. La eficacia general para RmFER2 para el control de infestaciones de R. microplus en bovinos fue del 64%. Serpinas (Inhibidores de la serina proteasa) Las serpinas son un grupo de proteínas con estructuras similares capaces de inhibir otras enzimas del grupo de las proteasas encontradas en una gran variedad de organismos incluyendo los artrópodos hematófagos. Estas proteínas regulan importantes funciones como la coagulación de la sangre, digestión del alimento y respuestas inflamatorias e inmunes por los que son consideradas como posibles blancos de antígenos para el uso de vacunas (Mulenga et al. 2001). Conclusiones El desarrollo de una vacuna para el control de garrapatas y patógenos transmitidos en bovinos, constituye hoy en día, una de las opciones más viables para sustituir el uso de acaricidas. La aplicación del conocimiento básico del genoma y el proteoma de la garrapata y de la regulación temporal de los genes involucrados en la transmisión de enfermedades, constituyen un generador importantísimo de información para alcanzar dichos objetivos. Asímismo, la lista creciente de nuevos antígenos descubiertos a partir de cepas locales de garrapatas, constituye una herramienta esencial para obtener los candidatos idóneos para un mejor control integrado regionalmente. No obstante, a nivel de campo esto aún representa un verdadero reto para la comunidad científica de México y el mundo. 50

51 Lista de referencias Allen, J.R., and Humphreys, S.J. (1979). Immunisation of guinea pigs and cattle against ticks. Nature, 280, Almazán, C., Kocan, K.M., Bergman, D.K., Garcia-Garcia, J.C., Blouin, E.F., de la Fuente, J. (2003). Identification of protective antigens for the control of Ixodes scapularis infestations using cdna expression library immunization. Vaccine, 21, Almazán, C., Lagunes, R., Villar, M., Canales, M., Rosario-Cruz, R., Jongejan, F., et al. (2010). Identification and characterization of Rhipicephalus (Boophilus) microplus candidate protective antigens for the control of cattle tick infestations. Parasitol Res, 106, Antunes, S., Galindo, R.C., Almazán, C., Rudenko, N., Golovchenko, M., Grubhoffer, L., et al. (2012). Functional genomics studies of Rhipicephalus (Boophilus) annulatus ticks in response to infection with the cattle protozoan parasite Babesia bigemina. Int. J. Parasitol, 42, Betancur, H.O., Betancourt E.A., Giraldo, R.C. (2015). Importance of ticks in the transmission of zoonotic agents. Rev. MVZ Córdoba, 20, Capecchi, B., Serruto, D., Adu-Bobie, J., Rappuoli, R., Pizza, M. (2004).The Genome revolution in vaccine research. Curr Issues Mol Biol, 6, Castro, M.B., Wright, S.A. (2007). Vertebrate hosts of Ixodes pacificus (Acari: Ixodidae) in California. Journal of Vector Ecology, 32, Dai, J., Narasimhan, S., Zhang, L., Liu, L.,Wang, P., and Fikrig, E. (2010). Tick histamine release factor is critical for Ixodes scapularis engorgement and transmission of the Lyme disease agent. PLoS Pathog. 6:e de la Fuente, J., Kocan, K.M. (2006). Strategies for development of vaccines for control of ixodid tick species. Parasite Immunol, 28, de la Fuente, J., Estrada-Pena, A., Venzal, J.M., Kocan, K.M., Sonenshine, D.E. (2008). Overview: Ticks as vectors of pathogens that cause disease in humans and animals. Front Biosci, 13, de la Fuente, J., Antunes, S., Bonnet, S., Cabezas-Cruz, A., Domingos, A.G., Estrada-Peña, A., Jonsson, N., Kocan, K.M., Mansfield, K.L., Nijhof, A.M., Papa, A., Rudenko N., Villar, M., Alberdi, P., Torina, A., Ayllón, N., Vancova, M., Golovchenko, M., Grubhoffer, L., Caracappa, S., Fooks, A.R, Gortazar, C., Ryan, O., Rego, M. (2017). Tick-Pathogen Interactions and Vector Competence: Identification of Molecular Drivers for Tick-Borne Diseases. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 7,14. Fontaine, A., Diouf, I., Bakkali, N., Misse, D., Pages, F., Fusai, T., Rogier, C., Almeras, L., (2011). Implication of haematophagous arthropod salivary proteins in host vector interactions. Parasite and Vectors, 4,

(Video) Guía CENEVAL EGEL PLUS MEDICINA VETERINARIA ZOOTECNIA ¡Resuelta y Actualizada! + Reactivos Simulador

52 52 Fragoso-Sánchez, H., García-Vázquez, Z., Tapia-Pérez, G., Ortiz-Najera, A., Rosario-Cruz, R., Rodríguez-Vivas, I. (2011). Response of Mexican Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks to selection by amitraz and genetic analysis of attained resistance. J Entomol, 8, Hajdusek, O., Almazán, O., Loosova, G., Villar, M., Canales, M., Grubhoffer, L., Kopacek, P., de la Fuente, J. (2010). Characterization of ferritin 2 for the control of tick infestations. Vaccine, 28, Jan, Kotál., Helena, Langhansová., Jaroslava, Lieskovská., John, F. Andersen., Ivo, M.B. Francischetti., Triantafyllos, Chavakis., Jan, Kopecký, Joao, H.F. Pedra., MichailKotsyfakis. (2015). Modulation of host immunity by tick saliva. Journal of Proteomics, 128, Jonsson, N.N., Matschoss, A.L., Pepeer, P., Green, P.E., Albrecht, M.S., Hungerford, J. and Ansell, J. (2000). Evaluation of Tick GARD plus, a novel vaccine against Boophilus microplus, in lactating Holstein-Friesian cows. Veterinary Parasitology, 88, Jonsson, N. (2006). The productivity effects of cattle tick (Boophilus microplus) infestation on cattle, with particular reference to Bos indicus cattle and their crosses. Veterinary Parasitology, 137, Merino, O., Alberdi, P., Pérez de la Lastra, JM., de la Fuente, J. (2013). Tick vaccines and the control of tick-borne pathogens. Front in Cell and Inf Micro, 3, 30. Mulenga, A., Sugino, M., Nakajima, M., Sugimoto, C., and Onuma, M. (2001). Tick-encoded serine proteinase inhibitors (serpins); potential target antigens for tick vaccine development. J. Vet. Med.Sci, 63, Ramamoorthi, N., Narasimhan, S., Pal, U., Bao, F., Yang, X.F., Fish, D., Anguita, J., Norgard, M.V., Kantor, F.S., Anderson, J.F., Koski, R.A., Fikrig, E. (2005). The Lyme disease agent exploits a tick protein to infect the mammalian host. Nature, 436 (7050), Ribeiro, J.M., Labruna, M.B., Mans, B.J., Maruyama, S.R., Francischetti, I.M., Barizon, G.C., de Miranda Santos, I.K., (2012). The sialotranscriptome of Antricola delacruzi female ticks is compatible with non hematophagous behavior and an alternative source of food. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 42, Rodríguez, M., Massard, C.R., Fonseca, D.A., Ramos, N.F., Machado, H., Labarta, V. and de la Fuente, J. (1995). Effect of vaccination with a recombinant Bm86 antigen preparation on natural infestations of Boophilus microplus in grazing dairy and beef pure and cross-bred cattle in Brazil. Vaccine, 13, Schuijt, T.J., Coumou, J., Narasimhan, S., Dai, J., Deponte, K., Wouters, D., Brouwer, M., Oei, A., Roelofs, J.J., Van Dam, A.P,, Van der Poll, T., Van t Veer,

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55 CAPÍTULO 4 Mecanismos de defensa del sistema respiratorio y factores predisponentes para el desarrollo de neumonías en bovinos Julio Martínez Burnes⁹* Alfonso López Mayagoitia¹⁰ Rafael Ramírez Romero¹¹ Luis Jorge García Márquez¹² Resumen Las neumonías son una de las causas más importantes de morbilidad y mortalidad en el ganado bovino y tienen un fuerte impacto económico en la ganadería de todo el mundo. El complejo respiratorio de los bovinos ha sido y sigue siendo un paradigma de la interacción entre agentes infecciosos y los mecanismos de defensa, sobre todo por lo que se refiere a factores predisponentes a las neumonías. Para un mejor entendimiento se abordan temas relevantes como la estructura morfológica del aparato respiratorio, sus mecanismos de defensa y la gran susceptibilidad de los bovinos a padecer neumonías. Se discuten también los mecanismos por los cuales se produce una falla en las defensas del pulmón predisponiendo al bovino a infecciones respiratorias secundarias las cuales con frecuencia culminan con la 9 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Dr. Norberto Treviño Zapata. Universidad Autónoma de Tamaulipas, Km. 5 Carretera Victoria-Mante, Ciudad Victoria, Tamaulipas México. CP *Autor para correspondencia 10 Department of Pathology and Microbiology, Atlantic Veterinary College. University of Prince Edward Island. Charlottetown, Prince Edward Island, Canada. C1A 4P Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad Autónoma de Nuevo León. Francisco Villa S/N, Col: Ex Hacienda el Canadá, Escobedo, Nuevo León, México CP Centro Universitario de Investigación y Desarrollo Agropecuario (CUIDA). Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad de Colima. Carretera Colima-Manzanillo Km 40. Colonia: La Estación, Tecomán, Colima, México CP

56 muerte del animal. El conocimiento de la patogénesis de las neumonías permite tomar medidas para la prevención y tratamiento de enfermedades respiratorias en los bovinos. Palabras clave: Mecanismos de defensa, factores predisponentes, bovinos, neumonías. Estructura o morfofisiología del sistema respiratorio Existen diferentes nomenclaturas para describir la anatomía e histología del aparato respiratorio. Para facilitar el entendimiento de los mecanismos de defensa, dividiremos el sistema respiratorio en tres segmentos continuos pero independientes, llamados sistemas de conducción, transición e intercambio gaseoso. 1. El sistema de conducción abarca desde la cavidad nasal hasta los bronquios e incluye la faringe, laringe y tráquea. La mucosa del sistema de conducción es un epitelio mucociliar formado por células seudoestratificadas ciliares, células secretoras de moco (goblet) y células serosas (Figura 1). 2. El sistema de transición lo forman exclusivamente los bronquiolos los cuales forman una zona de transición entre el sistema conductivo (ciliar) y el sistema de intercambio (alveolar). En la región bronquiolar proximal, las células ciliadas se vuelven progresivamente más escasas y atenuadas hasta su desaparición completa en las partes terminales de los bronquiolos. Las células mucosas (goblets) están ausentes en los bronquiolos, pero en su lugar existen células secretoras importantes como las células Club y las células neuroendocrinas. Las células Club, antes denominadas células Clara, son metabólicamente muy activas y juegan un papel importante en la destoxificación de substancias nocivas y también participan en la inmunidad innata secretando proteínas protectoras (colectinas) y surfactante pulmonar (J. L. Caswell & Williams, 2016). 3. El sistema de intercambio lo forman los ductos alveolares y los alvéolos, sitio donde se lleva a cabo el intercambio gaseoso durante la respiración. La superficie de los alvéolos está recubierta por dos tipos de células epiteliales. El neumocito tipo I (membranoso) el cual forma la interfase entre el aire y la sangre, y el neumocito tipo II (granular) productor de surfactante (J. L. Caswell & Williams, 2016). Estas tres regiones del aparato respiratorio son vulnerables al daño debido a su constante exposición al aire inspirado (vía aerógena) el cual contiene partículas, agentes biológicos, fibras y gases tóxicos. El daño pulmonar también puede originarse a partir de la sangre (daño hematógeno) puesto que todo el volumen de sangre que sale del corazón derecho llega a los pulmones. Esta vulnerabilidad 56

57 del sistema respiratorio al daño se debe además a la extensa superficie de interfase entre la sangre y capilares alveolares, y al gran volumen de aire y sangre que llega continuamente a los pulmones (Lopez & Martinson, 2017). Figura 1. Estructura y función del sistema respiratorio Elaboración: Dr. Julio Martínez Burnes La cantidad de aire inspirado a los pulmones es sorprendente y se calcula que un humano respira diariamente un volumen de aire aproximado de a litros. Por otro lado, la superficie del tejido respiratorio es la interfase más grande del cuerpo humano con el medio ambiente. Se calcula que la superficie del tejido respiratorio en contacto con el aire inspirado es de aproximadamente 200m 2 (Cuadro 1) (Martínez-Burnes, López-Mayagoitia, & Merino-Moncada, 1986a). La extensa superficie pulmonar junto con el enorme volumen de aire inhalado hacen al pulmón particularmente vulnerable al daño por partículas potencialmente patógenas (Lopez & Martinson, 2017). La relación entre el volumen de aire inspirado y la superficie del tejido respiratorio es diferente entre las especies animales y el hombre como lo muestra en el Cuadro 1. Esta diferencia entre especies explica el por qué el bovino es 57

58 particularmente susceptible a las enfermedades respiratorias. En comparación con otras especies, los bovinos tienen un volumen pulmonar relativamente menor por kg de peso corporal. Los bovinos y otros rumiantes también tienen un volumen grande de árbol traqueo-bronquial, lo que resulta en una menor eficiencia de oxigenación alveolar en cada respiración. La mayor parte del volumen tidal de cada respiración ventila al sistema de transición, pero no a los alvéolos funcionales, lo que representa un mayor espacio muerto de ventilación aunado al bajo volumen de pulmón por kg de peso. Todo esto genera una menor capacidad ventilatoria y cuando una porción de pulmón se consolida con neumonía, el bovino está en desventaja pues tiene una capacidad de reserva limitada (Weekley & Veit, 1995). Otro factor anatómico que aumenta la susceptibilidad a neumonías en el bovino es el abundante tejido conectivo que separa a los lobulillos pulmonares de esta especie animal lo que reduce marcadamente la ventilación colateral entre las unidades alveolares y bronquiolares. Aunado a esto, en el pulmón bovino los poros de Kohn que comunican alveolo con alveolo son escasos y muy pequeños comparado con otras especies animales. La excesiva lobulillación y la falta de poros de Kohn afectan negativamente el movimiento de exudados y ventilación en los bovinos. Una vez bloqueado el bronquiolo con exudado, el pulmón es incapaz de participar en el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono y es más susceptible al colapso alveolar. Por si esto fuera poco, el pulmón bovino posee también una menor densidad de capilares sanguíneos por unidad de alvéolo lo que se traduce comparativamente a una pobre oxigenación sanguínea (Lopez & Martinson, 2017; Weekley & Veit, 1995). En pocas palabras, por su anatomía el pulmón bovino está en gran desventaja comparado con otras especies. Cuadro 1. Comparación de pesos, frecuencias, volúmenes respiratorios y superficie alveolar en algunas especies animales Especie Peso Corporal (Kg) Frecuencia Respiratoria (resp/min) Volumen Aire en 24 hrs (litros) Superficie alveolar total (m 2 ) Hombre Bovino Caprino Canino Modificada de Martinez-Burnes J, et al. Vet. Mex. 17:

59 Flora normal del sistema respiratorio La flora bacteriana o microbiota es una población heterogénea de bacterias que habita normalmente las mucosas que están en contacto con el medio ambiente. El sistema respiratorio del bovino tiene su propia flora normal y está constituida por un gran número de especies bacterianas, incluyendo a la Mannheimia haemolytica y Pasteurella multocida. Como sucede en otras especies animales, la flora del aparato respiratorio en los bovinos está restringida a la región más proximal del sistema de conducción, o sea la cavidad nasal, faringe y laringe. La región distal o torácica de la tráquea, los bronquios, bronquiolos y alveolos se consideran en el animal sano como zonas esencialmente estériles. Estudios experimentales demostraron que los microorganismos de la flora nasal son continuamente acarreados a los pulmones a través del aire inspirado. A pesar de este acarreo continuo de bacterias al pulmón, este tejido permanece estéril gracias a sus eficientes mecanismos de defensa. Los tipos de bacterias presentes en la flora nasal varían en las diferentes regiones geográficas o a través del tiempo, es por eso que algunos autores describen la flora basal, como la más común y la flora transiente o autóctona como aquella que está presente en ciertas regiones geográficas. Algunas bacterias de la flora normal pueden en ciertas condiciones convertirse en patógenos, tal es el caso de la Mannheimia haemolytica responsable de la Mannheimiosis o Pasteurelosis neumónica (Fiebre de Embarque), enfermedad de gran importancia económica en la ganadería bovina (J. L. Caswell & Williams, 2016; Lopez & Martinson, 2017). Mecanismos de defensa del sistema respiratorio (mecanismos innatos e inmunodefensas) Los pulmones no solo participan en el intercambio gaseoso y el metabolismo, sino que también constituyen una barrera biológica entre el animal y su medio ambiente. Es de vital importancia para el animal prevenir la entrada, neutralizar y eliminar los agentes nocivos que llegan al pulmón. Los agentes patógenos pueden alcanzar el tejido respiratorio tanto por la sangre (vía hematógena) como por el aire inspirado (vía aerógena) a través del aire inhalado. En casos más raros, la infección puede llegar al pulmón por extensión directa cuando agentes patógenos penetran a través de heridas o de perforaciones de diafragma o rupturas esofágicas (Lopez & Martinson, 2017). La vía de entrada hematógena ocurre cuando la circulación sanguínea lleva partículas infecciosas al pulmón, como es el caso con las viremias, bacteriemias, septicemias y embolias sépticas o parasitarias. Sin embargo, la vía aerógena es la ruta más común de infección pulmonar y ocurre cuando el animal inhala aerosoles conteniendo agentes infecciosos como bacterias, virus y micoplasmas. 59

60 60 Cuando agentes infecciosos, toxinas y otras partículas presentes en el aire llegan al pulmón, encuentran una variedad de mecanismos de defensa que previenen su contacto con los tejidos. El grado en que estos mecanismos de defensa son alterados determina en gran medida el curso de las enfermedades respiratorias. En las infecciones transmitidas por vía aerógena, la diseminación depende de la formación de partículas suspendidas en el aire denominadas aerosoles y que contienen agentes infecciosos. A través de la tos y estornudo los animales enfermos o portadores sanos generan aerosoles con partículas infecciosas, sobre todo cuando el reflejo tusígeno esta aumentado. Se estima que un estornudo produce más de gotas de diferentes tamaños y a través de estas gotas el animal enfermo transmite la infección a un animal susceptible (Martínez-Burnes et al., 1986a). Las partículas inspiradas se depositan en el sistema respiratorio mediante fuerzas aerodinámicas o mecanismos físicos que dependen en gran medida del tamaño, forma, longitud, carga eléctrica y humedad de la partícula inhalada. Todos estos factores físicos juegan un importante papel en el depósito, eliminación, retención y la patogenicidad de las partículas inhaladas (Martínez-Burnes et al., 1986a). El depósito es el proceso mediante el cual partículas de diferentes tamaños y formas son atrapadas dentro de zonas específicas del aparato respiratorio. Los mecanismos físicos que propician el depósito incluyen impacto o choque por fuerza centrífuga, sedimentación y movimiento browniano. La eliminación bacteriana se define como el proceso por el cual las bacterias depositadas son destruidas, neutralizadas o eliminadas del pulmón. La retención pulmonar es la diferencia entre el número de partículas depositadas y el número de partículas eliminadas del tracto respiratorio. Trabajos de Green y col. desde 1977, describieron la relación entre zonas anatómicas y mecanismos asociados al depósito de partículas y su eliminación en el tracto respiratorio (Martínez-Burnes, López-Mayagoitia, & Merino-Moncada, 1986b). La configuración anatómica de algunos segmentos del sistema de conducción, específicamente cavidad nasal y bronquios, sirve como un filtro para prevenir o reducir la penetración de material nocivo a los alvéolos. El estrecho espacio de los meatos nasales y las turbulencias del aire (fuerza centrífuga) generadas por el arreglo en espiral de los cornetes nasales (conchas), hace que las partículas suspendidas en el aire se impacten sobre la mucosa. Mediante este mecanismo de impacto o choque, las partículas de 10µm o mayores son atrapadas en la mucosa nasal y faringe. El impacto de partículas es el principal mecanismo por el que se deposita el mayor número de partículas independientemente de su tamaño (Figura 2) (Martínez-Burnes et al., 1986a). En la tráquea y los bronquios, las bifurcaciones traqueo-bronquiales hacen que el aire cambie de dirección repentinamente y por inercia las partículas de 5 a 10

61 µm de diámetro chocan contra la superficie de la mucosa (Figura 2). En los bronquios más pequeños, bronquiolos y alvéolos, la sedimentación por fuerzas gravitacionales permite el depósito de partículas de 0.2 µm o menores (Martínez-Burnes et al., 1986a). En los alveolos la velocidad de aire es casi inexistente, por lo que las partículas más pequeñas suspendidas en el aire sufren movimiento browniano, imprimiéndoles un movimiento corto y rápido que pone a las partículas de 0.1 µm, o menores, en contacto con el epitelio alveolar. Los aerosoles con virus y bacterias que van del rango de 0.01 a 2µm tienen el tamaño que típicamente les permite alcanzar la región bronquiolo-alveolar (Figura 2). Figura 2. Mecanismo de depósito de partículas en el sistema respiratorio Elaboración: Dr. Julio Martínez Burnes Mediante estos mecanismos de depósito, agentes virales y bacterianos se depositan en zonas anatómicas específicas del sistema respiratorio y cada una de estas zonas posee mecanismos propios de defensa, pero siempre actuando en forma coordinada. Cuando los mecanismos de defensa son rebasados, las bacterias inhaladas colonizan, se multiplican y causan una neumonía. En forma similar, cuando un gas tóxico o radicales libres sobrepasan los mecanismos de defensa, las células respiratorias 61

62 sufren daño irreversible, tal es el caso de la peroxidación celular o neumotoxicidad presente en algunas enfermedades respiratorias (Lopez & Martinson, 2017). Eliminación o remoción bacteriana pulmonar La capacidad del pulmón para eliminar materiales extraños incluyendo bacterias ha sido reconocida desde hace muchos años. La eliminación bacteriana ha sido estudiada en los pulmones de diferentes especies animales utilizando diferentes bacterias. Para estudiar la remoción bacteriana pulmonar se utilizan modelos experiméntales en los cuales se expone al animal en una cámara a un aerosol bacteriano y posteriormente se evalúa en el pulmón la eliminación de las bacterias a través del tiempo (Martínez- Burnes et al., 1986b). Desde 1972 se iniciaron los estudios de eliminación bacteriana de becerros sanos expuestos a un aerosol de Pasteurella (Mannheimia haemolytica) o de Staphylococcus aureus. Los valores de eliminación para M. haemolytica fueron de 75% en dos horas, 90% a las cuatro horas y de 92% a las ocho horas después de inoculadas. En el caso de S. aureus un patrón similar de eliminación del 70%, 90% y 95% fue obtenido a las dos, cuatro y ocho horas respectivamente. Estos estudios demostraron por primera vez que el pulmón bovino tiene la capacidad para eliminar las bacterias inhaladas, incluyendo Mannheimia haemolytica (Lillie & Thomson, 1972). A partir de estos modelos experimentales de eliminación bacteriana pulmonar, se concluyó que, bajo condiciones normales, tanto animales de laboratorio como domésticos incluyendo al bovino, tienen la capacidad de eliminar del pulmón bacterias de una manera rápida y predecible. También se concluyó que cada especie animal y cada cepa de la misma bacteria es eliminada con patrones y velocidades diferentes (Martínez-Burnes et al., 1986b). Se estudió el efecto de diferentes factores sobre los mecanismos de defensa mediante las curvas de eliminación bacteriana en el animal sano. La infección viral fue uno de los factores más estudiados, pues por muchos años se había documentado la alta prevalencia de neumonías bacterianas durante los brotes de infecciones virales, como en el caso de la influenza en humanos y parainfluenza-3 en bovinos. A partir de estos estudios se concluyó que las infecciones virales deprimen notablemente la capacidad del pulmón para eliminar bacterias inhaladas. Esto generó un neologismo ahora muy popularizado conocido como efecto sinergístico virus-bacteria. Un hallazgo importante en el sinergismo virus-bacteria es que la infección viral debe preceder a la infección bacteriana por 5-7 días (Lopez & Martinson, 2017; Weekley, Veit, & Eyre, 1998). A través de los años se postularon diferentes teorías de cómo un virus afecta los mecanismos de defensa. Entre estas teorías figuraba la idea de que la lesión viral en la mucosa actúa como un nido para la colonización por bacterias, una disminución 62

63 de la eliminación mucociliar, o una disminución de los niveles de surfactante. Uno de los posibles mecanismos del sinergismo virus-bacteria era la supresión de la actividad fagocítica de los macrófagos alveolares causada por el virus, sea ésta por defectos en la quimiotaxis, captura de partículas, ingestión, fusión de fagolisosomas y actividad lítica y degradación intracelular(taylor, Fulton, Lehenbauer, Step, & Confer, 2010a). También se pensó en una disminución de los niveles de enzimas lisosómicas en los macrófagos y en la apoptosis de macrófagos alveolares inducida por virus (J. Caswell, 2014). Estos modelos experimentales también demostraron un sinergismo virusbacteria en las infecciones causadas por virus como Parainfluenza tipo 3 (PI3), Virus de la Rinotraqueitis Bovina (BHV1, IBR) y Virus Sincicial Respiratorio Bovino (VRSB). Estos virus inducen una falla en la eliminación de M. haemolytica la cual culmina con una neumonía bacteriana, la mannheimiosis neumónica o fiebre de embarque (Lopez & Martinson, 2017). Otros factores importantes que deprimen los mecanismos de defensa y que contribuyen a las neumonías bacterianas en los bovinos son el estrés, la deshidratación, acidosis, la exposición a gases tóxicos como el amoniaco en instalaciones con ventilación deficiente y factores ambientales como exposición al frío (J. L. Caswell & Williams, 2016). El estrés y la deshidratación son factores predisponentes y juegan un rol importante en las infecciones por Mannhemia haemolytica y Histophilus somni cuando los animales son transportados a los corrales de engorda (J. Caswell, 2014). Mecanismo de defensa mucociliar (Sistema conductivo) La eliminación mucociliar es la remoción física de partículas depositadas o gases disueltos en el moco del sistema respiratorio y esta eliminación es generada por la carpeta o escalador mucociliar. La carpeta es el principal mecanismo de defensa del sistema de conducción, desde la cavidad nasal hasta los bronquios (Figura 3). El componente mucoso de la carpeta mucociliar se compone de una mezcla de agua, glicoproteínas, inmunoglobulinas, lípidos y electrolitos producidos por las células mucosas y serosas, glándulas submucosas y fluidos transepiteliales. Todos estos componentes se ubican en la superficie de la mucosa respiratoria y forman una capa doble y delgada de moco arriba de las células. La capa externa es una fase viscosa de gel y la capa interna es una fase fluida en contacto con los cilios. Las células ciliadas en el sistema de conducción tienen alrededor de 100 a 200 cilios móviles del 6µm de largo, y que pulsan formando una ola con una frecuencia de 1000 pulsos por minuto generando un movimiento longitudinal de moco a razón de 20mm por minuto. El continuo y sincronizado movimiento ciliar mueve el moco y todas las células exfoliadas y las partículas atrapadas hacia la faringe en donde el moco es deglutido o expulsado por la tos (Waterer, 2012). 63

64 Las células M ( microfold ) son células epiteliales modificadas asociadas al epitelio ciliado. Contribuyen a los mecanismos de defensa del sistema de conducción, pues cubren el tejido linfoide asociado a bronquios (BALT). El BALT está estratégicamente situado en las esquinas de las bifurcaciones bronquiales, lugar donde las partículas chocan con la mucosa por la fuerza de la inercia. Las partículas y los antígenos solubles son fagocitados y transportados por macrófagos, células dendríticas y otras células presentadoras de antígenos (APCs) al interior del tejido linfoide. Una vez adentro del BALT los patógenos entran en contacto directo con los linfocitos B y T. Estos linfocitos no permanecen por mucho tiempo en el pulmón, pues están en constate movimiento y pasan a otros órganos como son los nodos linfáticos y bazo, contribuyendo de esta forma a la inmunidad celular (linfocitos citotóxicos, ayudadores y supresores) y a la inmunidad humoral (anticuerpos). Las inmunoglobulinas A(IgA) producidas por las células plasmáticas de la mucosa y en menor grado las IgG e IgM participan en la inmunidad local del sistema de conducción, sobre todo previniendo la agregación de patógenos a los cilios (Figura 3). La inmunidad local juega también un papel importante en la prevención de la infecciones virales y por consiguiente previene en forma indirecta las infecciones bacterianas secundarias (J. L. Caswell & Williams, 2016; Lopez & Martinson, 2017). Figura 3. Mecanismos de defensa del sistema respiratorio Elaboración: Dr. Julio Martínez Burnes 64

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Author: Allyn Kozey

Last Updated: 02/02/2023

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