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Diagnóstico de enfermedades e infecciones
emergentes en el cerdo
J. Segalés
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Historia natural de las nuevas infecciones
Aparición súbita (presentación epizoótica)
Vacuna/Tratamiento Erradicación
Fase enzoóticaExtensión a la población susceptible
Control(mantenimiento enzoótico)
Eliminación⇒ Población susceptible
Existencia previa en el ambiente(¿en la misma especie?)
(¿en otras especies?)
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Enfermedades infecciosas emergentes o re-emergentes en cerdos
• Algunos ejemplos:– PRRS (aparición a finales de los 80s)– PMWS o CP (aparición a finales de los 90s)– PPC (en Europa hace unos 10 años)– PPA (Europa del Este durante los últimos 10
años)– Enfermedad de Glässer (principios de los 90s)
Enfermedades importantes… pero… que se sabede INFECCIONES emergentes?
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Infecciones emergentes en el cerdo
• Virus de la Influenza A H1N1 pandémico• Virus de la hepatitis E (HEV) – ¿zoonosis?• Torque teno virus (TTV)• Torovirus porcino (PToV)• Calicivirus entéricos porcinos (norovirus y
sapovirus)• Bocavirus – Fam. Parvoviridae• Sapelovirus / Teschovirus• Otros…
¿son realmente agentes emergentes?
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Primera evidencia de infección
PRRSV - 1979
PCV2 - 1962
HEV- 1985
TTV- 1985
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Mecanismos de emergencia y re-emergencia
• Adaptación microbiológico; p.e., “drift” y “shift” genético en el virus de la Influenza A
• Cambio en susceptibilidad; p.e., situación de inmunosupresión• Clima; p.e. enfermedades como la del Oeste del Nilo (West Nile
Disease), transmitida por mosquito• Cambios demográficos y de intercambio internacional; p.e.,
transmisión del SARS o de la nueva gripe a nivel mundial• Desarrollo económico; p.e., el uso creciente de antibioticos paralelo
al incremento de resistencias• Pobreza y desigualdad social; p.e., la tuberculosis es un problema
básicamente de areas con baja renta • Guerra y hambruna• Bioterrorismo; p.e., ataques con Anthrax en 2001 • Construcción de nuevos sistema de irrigación; p.e., malaria y
otras enfermedades transmitidas por mosquitos
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Objetivos de esta presentación
• Repasar algunos aspectos de interés de las siguientes infecciones del cerdo:– Influenza pandémica– Virus de la hepatitis E– Torque teno sus virus– Bocavirus porcinos
• Comentar aspectos diagnósticos de estas infecciones emergentes
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Garten et al. 2009
El reciente virus de la influenza A(H1N1) 2009 asociado a la pandemia enhumanos, contiene genes de ancestros de linajes porcinos en Norte-
América y Eurasia, así como linajes aviares y humanos
Virus de la Influenza A H1N1 pandémico
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• Paralelamente a la amenaza global para la salud pública, esta infección sepuede establecer en otras especies como el cerdo - ¿posible reservorio?
• La infección natural del cerdo con el virus pandémico se ha descrito ennumerosos países – Julio 2010 (www.oie.int)
Virus de la Influenza A H1N1 pandémico
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• Todos los subtipos de SIV (H1N1, H1N2 and H3N2) tienen una elevada prevalencia en granjas comerciales – situación en España
Maldonado et al., 2006(CERDAS)
Fraile et al., 2010(CERDOS MATADERO)
Virus de la Influenza A H1N1 pandémico
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En condiciones naturales, en caso de darse una infección por el virus pandémico A(H1N1), la probabilidad de que exista inmunidad previa
frente a alguno de los SIVs es muy elevada
¿Podría esta inmunidad frente a los SIV capaz de contrarrestarel efecto de la infección por el virus pandémico?
SwH1N1 pH1N1 Necropsia
DíasPI 0 1 2 4 7 10 21 2322 25 28
Días de muestreo
Aparente efecto de protección cruzada entre una cepa de SIV
H1N1 circulante y el virus pandémico
Busquets et al., 2010
Virus de la Influenza A H1N1 pandémico
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Hepatitis ECharacteristicas de la enfermedad
Problema importante de salud pública
Enfermedad aguda caracterizada por ictericia, anorexia, vómitos, dolor abdominal y fiebre
Afecta a adultos jóvenes con baja mortalidad ~1%
Hasta el 25% de mortalidad en mujeres gestantes
Rutas de transmisión
La más común: oral-fecal
Alimentaria – Japón (cerdo/jabalí!!!)
Vertical – con mortalidad del 33-100%
Parenteral – transfusión de sangre
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Paises en vías de desarrollo – brotes de enfermedad asociados a bebida de agua que ha sufrido contaminación fecal
Países industrializados – casos esporádicos asociados a viajes a regiones endémicas. También casos de enfermedad sin asociación a viajes a zonas endémica.
Distribución epidemiológica de la Hepatitis E
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Inoculación de cerdoscon una cepa Asiática
(Balayan et al., 1990)
Detección de RNA enHeces en Nepal
(Clayson et al., 1995)
La organización genómica del HEV porcino es muy similar al humano
El virus de la hepatitis E y el cerdo
Distribucióngeográfica
del HEV porcino
(1997)
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• Infecciones experimentales
HEV humanoHalbur et al., 2001
Balayan et al., 1990
HEV porcinoMeng et al., 1998
Los HEV porcinos y humanos del mismo país tienden a agruparse juntos filogenéticamente Las cepas porcinas y humanas de Hokkaido (Japón) eran 100% idénticas a nivel de secuencia
• Las cepas humanas y porcinas son similares
Potencial zoonótico de transmisión del HEV
• Aparente “infección profesional”Caso reciente de infección de un trabajador de matadero en Valencia, España (Pérez-Gracia et al., 2008)
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IgG – 10 (76.9%) IgA – 1 (7.7%)
IgM – 2 (15.4%) RT-PCR – 2 (15.4%)Cerdas (n=13)
0102030405060708090
100
1 3 6 9 12 15 18 22
Per
cent
age
(%)
Viremia
IgG
IgM
IgA
n=42
n=43
n=36
n=26
n=21 n=16
n=30n=41
Suckling Nursery Growing-finishing
0102030405060708090
100
1 3 6 9 12 15 18 22
Per
cent
age
(%)
Viremia
IgG
IgM
IgA
n=42
n=43
n=36
n=26
n=21 n=16
n=30n=41
Suckling Nursery Growing-finishing
Dinámica de infección del HEV porcino(de Deus et al., 2008)
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Muestra Número de muestras positivas/Número total de muestras testadasen cada semana
3 6 9 12 15 18 Total
Suero 1/3 1/5 0/5 3/5 3/5 0/5 8/28
Bilis 0/3 0/5 0/5 5/5 5/5 0/5 10/28
Hígado 0/3 0/5 0/5 4/5 4/5 2/5 10/28
Ln. Mesent. 0/3 0/5 1/5 4/5 4/5 0/5 9/28
Heces 0/3 0/5 1/5 5/5 5/5 2/5 13/28
Hepatitis
Ligera 0/3 5/5 3/5 1/5 3/5 5/5 17/28
Moderada 0/3 0/5 0/5 4/5 2/5 0/5 6/28
Dinámica de infección del HEV porcino(de Deus et al., 2008)
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A B
Hepatitis leve (stage I) Hepatitis moderada (stage II)
HEV porcino y patología… ¿y enfermedad?
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Secuencias de HEV agrupadas con otras secuencias Españolas del genotipo 3
Varias cepas de HEV circulando en la misma granja, similar a lo ya descrito (Nakai et al. 2006, Takahashi et al. 2003
Varias cepas de HEV circulando en el mismo animal durante su vida productiva
SWSP545-12
SWSP522-12
SWSP364-15
SWSPM769
SWSP549-12
SWSPM623
SWSP357-18
SWSP313-18
SWSP590-3
SWSP316-18
SWSP597-15
SWSP316-15
E11 (AF195063)
UAB12 (DQ383745)
SPSWSCV15 (DQ141124)
SPHUSCV20 (DQ141129)
SPSWSCV16 (DQ141125)
FRHP105 (EF050799)
FRSPP05 (EF050797)
UAB5 (DQ383738)
Fr-13 (EF113903)
VH2 (AF195062)
UAB11 (DQ383744)
UAB6 (DQ383739)
SWSP519-1
SWSP357-1
25604 (DQ315757)
SWSP536-6
SWSP576-3
60904 (DQ315763)
60704 (DQ315761)
24404 (DQ315756)
Fr-2 (EF053274)
NLSW50 (AY032758)
NLSW76 (AY032757)
NT4 (AJ879570)
SWSP393-22S
WBSPJ04-69(EF429186)
SWSP597-1
SWSP332-9
SWSP545-9
WBSPJ04-468(EF429192)
USSwine (AF082843)
HEV-US2 (AF060669)
WBSPJ04-60(EF429183)
WBSPJ04-67(EF429185)
WBSPJ04-66(EF429184)
wbJYG1 (AB222184)
JBOAR1-Hyo04 (AB189070)
wbJSG1 (AB222182)
wbJSG1-S2 (AB180055)
Genotype 3
China 4 (AJ272108)
HE-JA1 (AB097812)
swJ13-1 (AB097811)
swJ7-1 (AB094219)
Ch-T21 (AF151963)
TW6196E (AF117278)
TW 2494E (AF117276)
Genotype 4
Genotype 2 Mexico (M74506)
Madras (X99441)
BCN (AH006999)
India (X98292)
Sar-55 (M80581)
China (L25547)
China (AF141652)
China (M94177)
Genotype 1
100
100
100100
9999
70
98
98
96
96
88
95
93
85
70
70
96
96
10093
0,05
Análisis filogenéticos del HEV porcino
(de Deus et al., 2008)
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TT eran las iniciales del paciente afectado
Torque teno virus
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Familia: Anelloviridae
Género: Iotatorquevirus
Anello del Latín “Anello”, el anillo, relacionado con el aspecto circular del genoma DNA del virus
Actualmente, el nombre de Torque teno sus virus(TTV) se ha tomado del latín: “Torques”, collar; y
“Tenuis”, delgado.
Taxonomía del TTSuV
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Se han descrito TTSuVs en múltiples especies
Torque teno virus (TTV)
No obstante, a día de hoy se consideran virus no-patogénicos
en todas ellas
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Los genotipos del cerdo son muy distintos:
• Variación nucleotídica dentro de un genotipo <9% • Variación nucleotídica entre genotipos hasta el 51%
100%
1 bp 200 bp 400 bp 600 bp
Identidad nucleotídica entre TTSuV1 y TTSuV2
Hasta la actualidad se han descrito dos TTSuVs en cerdos y jabalíes…
… 29 en la especie humana!
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¿TTSuVs y enfermedad?
¿Podría ser elTTV el potencial
“agente X” de la CP?
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PCR
pos
itive
s %
0
20
40
60
80
100
TTV1 TTV2
non PMWSPMWS
P<0.05
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¿TTSuVs y enfermedad? (1)
Podrían los TTSuVsser potenciales
desencadenadoresde la CP?
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TTSuVs y enfermedad? (2)
Estas lesiones sonde naturaleza
subclínica
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TTSuVs y enfermedad? (3)Classical PDNS lesions
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¿Donde estamos en relación a los TTSuVs?
• Los TTSuVs pueden representar patógenos que pueden interaccionar con otros de cara a potenciar enfermedad –básicamente estudiado en relación a enfermedades asociadas a PCV2
• No obstante, no hay pruebas definitivas de asociación con enfermedades que sean irrefutables aún
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Lo más reciente: carga vírica de TTSuV1 y 2 en cerdos afectados de CP y SDNP
Aramouni et al. 2010 Enviado
TTSuV1
PMWS Healthy PDNS
TTSuV2
p=0.04
p=0.06
PMWS Healthy PDNS
PCV2
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Bocavirus porcinos
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“These observations indicate a multiple viral infection in PMWS-affected pigs. It has to
be studied further if the clinical manifestationof PMWS might be due to synergistic effects
of different viruses acting together.”
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El proceso diagnóstico
ENFERMEDADLESIONESDETECCIÓN DEL AGENTE
PRR
SPM
WS
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La mayoría de estas infecciones emergentes no causan aparentemente
enfermedad en el cerdo…
• ¿Interés diagnóstico o interés científico?• ¿Nos sirve el paradigma “enfermedad-
lesión-agente”?
• Las técnicas diagnósticas han avanzado espectacularmente – actualmente podemos detectar aquello que ni sabíamos que existía…
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Las técnicas analíticas están en constante evolución y mejora
MÉTODOS DIRECTOS
• Real-time PCR • Multiplex PCR• Improved ISH• In situ PCR• PCR-robotics• “Suitcase” PCR • PCR protein detection (DNA tags)• Improved sample enrichment• Amplification without
thermocycling • Macro- and microarrays • Proximity ligation• Rapid full-genome sequencing• Viral metagenomics, etc …
MÉTODOS INDIRECTOS
• Recombinant proteins• New panels of monoclonal
antibodies for ELISA• Synthetic proteins• Biosensors • Bioluminometry• Fluorescence polarisation• Chemiluminescence, etc…
Bélak, 2010
LO QUE ES HOY INVESTIGACIÓN Y FÍSICA YQUÍMICA APLICADAS A LA TECNOLOGÍA
PODRÍAN SER LOS TESTS ANALÍTICOS DERUTINA DEL FUTURO
LOS CONOCIMIENTOS EN ALTA TECNOLOGÍA SON Y SERÁN NECESARIOS
¡Y LOS VETERINARIOS DE CAMPOTENDRÁN QUE APRENDER A
INTERPRETAR LOS NUEVOS TESTS!
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Entonces… ¿cuán importantes son estos agentes?
• Agentes enzoóticos o ubicuos – hace muy difícil establecer una relación de causa y consecuencia
• ¿Podrían ser “helpers” en ocasionar enfermedad o simplemente “oportunistas” o la causa de aquello que nunca llegamos a diagnosticar?
Granjas 1 y 2: Libres de PMWS y PRRSVGranjas 3 y 4: Afectadas por PMWS y PRRS
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1997
La historia siempre nos cuenta algo… ¡hay que estar al tanto!
La enfermedad yaexistía en 1986
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“We can look forward with confidence to a considerable degree of freedom from infectious diseases
at a time not far in the future. Indeed… it seems reasonable to
anticipate that within some measurable time… all the major infections will have disappeared”
T. Aidan CockburnMédico y antropólogoIn: The evolution and eradication of infectious diseases, 1963
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¡¡¡ MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN !!!