María Martínez Valladares es Doctora en Veterinaria por la Universidad de León (España) e Investigadora del Instituto de Ganadería de Montaña-CSIC-Universidad de León. Sus líneas de investigación se centran en la parasitología, concretamente en el control y tratamiento de los helmintos que afectan al ganado rumiante, así como en el creciente problema de las resistencias antihelmínticas y el desarrollo de nuevos fármacos contra estos parásitos. Entre sus reconocimientos, destaca el prestigioso premio “Peter Nansen Young Scientist Award” que otorga cada dos años la Asociación Mundial para el Avance de la Parasitología Veterinaria (WAAVP), y que le fue concedido en el año 2019.
- ¿Cuáles son sus principales líneas de investigación en el IGM-CSIC-Universidad de León?
Pertenezco a un grupo de investigación de la Universidad de León muy amplio denominado ENTROPIA (Enfermedades Tropicales y Parasitarias) y, dentro de este grupo, trabajo en la línea del control de enfermedades producidas por parásitos helmintos.
En este contexto, trabajamos en 3 líneas fundamentalmente:
- Descubrimiento de nuevos fármacos o moléculas que puedan tener actividad antihelmíntica
- Diagnóstico de estos parásitos, sobre todo aquellos que afectan a pequeños rumiantes
- Detección de resistencias antihelmínticas
Las resistencias antihelmínticas se deben al uso abusivo de estos fármacos, y nuestro objetivo es detectarlas y desarrollar métodos para prevenirlas. En este sentido, estamos trabajando con pequeños rumiantes y también con helmintos que afectan al ser humano, ya que son muy similares, al igual que los métodos de control.
Nos centramos más en el ganado ovino ya que las infecciones con las que trabajamos, las producidas por nematodos gastrointestinales, tienen mayor incidencia y prevalencia en el ganado ovino que en el bovino.
- ¿Qué tipos de parásitos existen y cómo se clasifican?
Es una pregunta muy amplia pero, simplificando, podríamos englobar inicialmente a los parásitos en 2 grupos:
- Ectoparásitos: son aquellos que viven y afectan al exterior del hospedador (garrapatas, ácaros, moscas….)
- Endoparásitos: aquellos que viven en el interior de su hospedador. A su vez, podemos clasificarlos en función de la localizacion en el hospedador u órgano al que afectan (nematodos gastrointestinales, hemáticos…)
Pero tambien podemos establecer una clasificación taxonómica:
- Protozoos: son unicelulares, como los coccidios, protozoos hemáticos (Babesia, Theileria…) o los que afectan a la reproducción (Neospora, Toxoplasma…).
- Helmintos: son pluricelulares y se subdividen en 3 grupos, nematodos (gusanos redondos), trematodos (gusanos planos) y cestodos (gusanos planos y segmentados).
Los helmintos suelen localizarse en el tracto gastrointestinal, como es el caso de los nematodos gastrointestinales, aunque tambien podemos encontrar trematodos hepáticos (Fasciola, Dicrocoelium) que afectan al ganado bovino y ovino, o cestodos como Moniezia, que en algunos casos tambien se localizan en el tracto GI.
- ¿Existen diferentes grados de susceptibilidad frente a los helmintos según la especie del hospedador?
No solo influye la especie a la que pertenezca el hospedador, bovino u ovino, si no que influyen otros factores como la fase productiva en la que se encuentre el animal, el manejo que se lleva a cabo en la granja o el sistema productivo (extensivo o intensivo). Es decir, hay muchas variables no intrínsecas al animal, si no externas, que determinan que una infección esté presente o no.
Los animales estabulados, por norma general, no se infectan con nematodos gastrointestinales, en cambio sí sucede en aquellos animales que salen al pasto.
Normalmente, las cargas parasitarias en el ganado ovino suelen ser mayores que en el ganado vacuno, al menos en nuestro país y en la zona en la que trabajamos, la provincia de León.
Según la localización geográfica existen importantes variaciones ya que estamos hablando de parásitos que se encuentran en el ambiente y una parte de su ciclo vital tiene lugar en el mismo, por lo tanto, el ambiente influye sobre la evolución del parásito. No es lo mismo analizar una oveja en verano en León que otra en Galicia en pleno otoño.
Por lo tanto, la humedad, la temperatura y la pluviosidad (humedad alta y temperaturas suaves) van a favorecer el desarrollo de los parásitos que ya están en el ambiente, mientras que los climas secos evitarán el desarrollo de estos, al menos en el caso de los nematodos gastrointestinales.
- ¿Qué repercusiones implica tener animales con parásitos en nuestra granja?
Hemos realizado varios estudios al respecto ya que nos interesaba conocer y cuantificar qué estaba ocurriendo con los animales infectados.
En relación a los nematodos gastrointestinales, los animales infectados por estos parásitos no crecen de la manera adecuada (corderos y corderas de reposición), y las producciones son menores, especialmente en la produccion de leche.
Llevamos a cabo dos estudios en condiciones experimentales y pudimos observar que las ovejas que permanecían sin parásitos producían un 11% más de leche y, además, de mejor calidad.
El principal destino de la leche de oveja es la producción de queso, y los criterios para el pago de la leche no se basan solo en los litros producidos, si no que también se mide por extracto quesero (suma del % de grasa y proteína de la leche). Las ovejas no parasitadas tenían un 11% más de proteína en su leche.
Este mismo experimento lo reprodujimos en condiciones naturales en granja, gracias a la colaboración de la cooperativa COBADU, y comprobamos que en algunas explotaciones se producía un incremento en la produccion de hasta un 20%. La calidad en % de grasa y proteína también se vio incrementada, llegando a valores del 18-19%.
Esto no sucedió en todas la granjas, ya que cuanto mejores condiciones en general tiene una explotación, más difícil es notar la diferencia, pero sí que se pudo constatar en varias.
- ¿Cuáles son los principales parásitos que afectan al ganado rumiante? ¿Se conocen datos de prevalencias?
Normalmente, los estudios sobre incidencia y prevalencia los realizamos en otoño y primavera, ya que se dan las condiciones óptimas para la presencia de los parásitos en el medio.
En rebaños en pastoreo del norte de España, lo lógico es que el 100% de los rebaños estén parasitados por nematodos gastrointestinales.
Si hablamos de otros helmintos, como Fasciola hepatica, depende mucho de la zona: para que un animal se infecte con F. hepatica debe estar pastando en zonas con charcos o pantanosas. Su ciclo biológico es muy peculiar, y para que sobreviva en el medio necesita reproducirse dentro de un caracol acuático (Lymnaea truncatula), por lo que los animales tienen que pastar donde esté presente este caracol para infectarse.
Hemos llevado a cabo un estudio a nivel de rebaño en el norte de la provincia de León en el que alrededor de un 50% de los rebaños estaban infectados por Fasciola hepatica. En Galicia este porcentaje puede llegar al 60%.
- ¿Qué importancia tiene la especie Teladorsagia circumcincta para el ganado ovino?
Dentro de los nematodos gastrointestinales nos encontramos con un número determinado de especies que parasitan específicamente a un hospedador (ganado vacuno, ovino o caprino), es decir, hay parásitos que son específicos de un hospedador.
Teladorsagia circumcincta es específica del ganado ovino, y es una de las especies más prevalentes dentro de los nematodos gastrointestinales que afectan a las ovejas, junto con Trichostrongylus: pueden llegar a representar el 70% de los nematodos gastrointestinales presentes, a veces hasta el 100%.
Por otro lado, es importante determinar las especies que parasitan al ganado. Normalmente, en una explotación se verifica si un animal está parasitado o no sin llegar a determinar la especie en sí pero, a nivel de investigación, esto es importante ya que posteriomente trataremos de detectar las resistencias antihelmínticas y estas no aparecen en todas las especies de nematodos gastrointestinales, si no en especies concretas.
- ¿Qué métodos existen para diagnosticar un animal infectado por helmintos?
La técnica convencional y de rutina que solemos utilizar es la coprología. Para ello necesitamos una muestra de heces, que puede tomar el ganadero de manera sencilla, y que debe ser recogida directamente del recto, nunca del suelo.
Dependiendo de la época del año, se debe refrigerar o no (en verano es recomendable). La refrigeración no daña al parásito, lo que sí puede ocurrir con la congelación, aunque depederá de la especie y de los huevos.
Con la coprología intentamos separar los huevos del resto de heces, y mediante observación al microscopio se identifican los huevos morfológicamente. Si las heces fueron congeladas algunos huevos pueden deformarse, pero por norma general continúan siendo identificables.
Procede comentar que se diagnostica poco qué especies parasitan a los animales en las ganaderías. Lo que se suele hacer es administrar el tratamiento antihelmíntico sin realizar antes el diagnóstico coprológico y, muchas veces, el ganadero podría ahorrarse el costo del fármaco y el tiempo invertido en el tratamiento por que quizá no era necesario.
Por ejemplo, en una ganadería en la que los animales estén estabulados casi todo el año, seguramente no sea necesario aplicar una tratamiento desparasitante, pero el ganadero desparasita por rutina en algún momento del año.
A nivel de laboratorio existen otros métodos que se pueden utilizar para hacer campañas a un número elevado de explotaciones. Existen métodos ELISA muy sensibles donde se detecta el antígeno en las heces (sobre todo para F. hepatica). La ventaja de este método es su sensibilidad, mayor que la de la coprología.
En el caso de Fasciola hepatica, una vez más, tiene sus peculiaridades: desde que un animal se infecta hasta que los huevos están presentes en las heces pueden pasar 2 o 3 meses, por lo que muchas infecciones pasarán desapercibidas. La detección del antígeno podemos hacerla a partir de las 2 semanas.
- ¿Cómo es la respuesta inmunológica de un animal cuando se produce una infección por helmintos?
Los animales se están reinfectando constantemente cuando se encuentran en pastoreo, es decir, no se infectan un día, si no que se van produciendo infecciones leves y continuadas en el tiempo.
Los helmintos producen una inmunidad tipo TH2 mediada por anticuerpos, es decir, se producen anticuerpos. Los primeros anticuerpos detectables pueden ser IgG o IgA, dependiendo del parásito y de lo que queramos detectar.
Con los anticuerpos existe el problema de que se mantienen en el tiempo, durante meses, por lo que si queremos evaluar si una granja está infectada en un momento determinado, no vamos a poder saber si lo está en el momento del estudio o lo estuvo anteriormente.
Como solución se están desarrollando pruebas diagnósticas que, en vez de detectar el anticuerpo, detectan el antígeno. Estos antígenos, en el caso de Fasciola, son los restos del propio parásito y de sus migraciones, que van a acabar en el tracto gastrointestinal: por eso podemos detectarlos. Como siempre, depende del parásito y de su localización en el organismo, que a su vez determina el tipo de muestra a analizar.
- ¿Cómo y porqué se producen las resistencias antihelmínticas? ¿Se conocen datos de prevalencia de estas resistencias?
El factor determinante es el uso abusivo de los fármacos: cuanto más se usa un fármaco, mayor es la presión de selección y, con el tiempo, su eficacia se verá reducida.
Sin embargo, el factor más predisponente a nivel de rebaño para la aparición de resistencias es la subdosificación, es decir, tratar a los animales con una dosis inferior a la necesaria.
En los rumiantes, la dosis del tratamiento debería establecerse en función del peso vivo del animal, es decir, habría que pesar cada animal y determinar la dosis. Esto no es sencillo ni práctico en la mayoría de ganaderías, por lo que al final se calcula “a ojo”: habrá animales que queden correctamente desparasitados, en cambio otros quedarán subdosificados.
Nuestra recomendación es pesar a los animales, si se puede, de mayor tamaño (uno o dos animales), y aplicar la dosis a todo el rebaño en base a estos animales. Los animales de menor peso van a recibir una dosis más elevada, pero los fármacos son seguros y no tendría mayor repercusión.
Por otro lado, siempre que se introducen animales nuevos en la granja deben desparasitarse de manera correcta y mantenerse en cuarentena para evitar la importación de resistencias, es decir, introducir en nuestra granja animales infectados con cepas resistentes.
En cuanto a la prevalencia, la situación en España no es tan grave como en otros países, pero es un tema que debemos empezar a tener en cuenta.
En países del norte de Europa, como Irlanda o Reino Unido, la prevalencia es más elevada, sobre el 50-60%.
En España desparasitamos menos que en estos países; en el Reino Unido, por ejemplo, debido a su sistema de manejo, pueden llegar a desparasitar 5 o 6 veces al año. En países como Brasil, Argentina, Australia o Nueva Zelanda la situación no es mejor. En estudios realizados en algunas ganaderías de estos países ningún fármaco ha resultado eficaz, e incluso han desaparecido granjas debido a este problema.
Nuestro grupo de investigación ha realizado estudios de incidencia de resistencias durante muchos años y hemos visto que cuando se habla de resistencias antihelmínticas hay que determinar a qué familia de fármacos afectan estas resistencias. No se puede englobar a todos los fármacos ya que el mecanismo por el que se produce la resistencia también es diferente.
Hoy en día, los fármacos más utilizados, y a su vez los más estudiados, son los benzimidazoles. En los últimos estudios realizados, hace 3 años, quedó reflejado que sobre el 33-34% de las granjas mostró resistencia a estos fármacos (1/3).
En un estudio anterior donde incluimos datos de resistencia contra más fármacos, incluyendo lactonas macrocíclicas e imidazotiazoles (levamisol), pudimos comprobar que el 60% de las granjas era resistente, al menos, a uno de ellos.
El dato es un poco alarmante, pero lo más alarmante es que el 27% de las granjas eran resistentes a más de un fármaco, es decir, empieza a haber resistencia múltiple a varios fármacos.
- ¿Cómo se detectan estas resistencias?
Una prueba sencilla y que requiere poco tiempo consiste en establecer un grupo control de animales a los que se les administra un fármaco y, ese mismo día, se realiza una coprología individual, que se analizará en laboratorio para cuantificar el número de huevos/g de heces.
Posteriormente, se realizará un segundo análisis coprológico a los 14 días. De esta manera determinamos si se ha reducido el número de huevos/g de heces y, en función del porcentaje de reducción, obtenemos una intensidad de la resistencia presente.
Se considera que un fármaco es eficaz cuando es capaz de reducir más del 95% de la carga parasitaria; si se encuentra entre el 90-95% podemos sospechar que existan resistencias y si es menor al 90% queda confirmada.
Es un proceso sencillo pero que requiere tiempo: hay que esperar 14 días más los que tarden los resultados del laboratorio, por lo que puede llegar a las 3 semanas.
Nuestro grupo está trabajando con métodos in vitro y moleculares. Los veterinarios nos pueden mandar las muestras de heces antes de aplicar un tratamiento y lo que se hace es procesar la muestra e incubar los huevos a diferentes concentraciones de fármaco. De esta manera observamos su desarrollo y, si al aplicar el fármaco los huevos “mueren”, este es eficaz; por el contrario, si sobreviven es que existen resistencias.
Este ensayo es más rápido y bastante fiable; en una semana podemos tener los resultados. Además, los resultados entre el ensayo en granja y el ensayo in vitro se correlacionan. Finalmente, hemos detectado que la resistencia a los benzimidazoles está asociada a mutaciones que aparecen en los genes de estos parásitos.
Por otro lado y para concluir, hemos llevado a cabo estudios comparativos entre distintos métodos para detectar resistencias y evaluar cómo de fiables son. No existe una buena asociación entre los distintos métodos, por lo que dependiendo de la ganadería y de las circunstancias usaremos uno u otro.
- ¿Qué nuevos fármacos o combinaciones de fármacos se están investigando actualmente?
Existen varias estrategias para el desarrollo de fármacos:
- Sintetizar fármacos derivados de otros que ya están en el mercado: para ello, trabajamos con el Dpto. de Síntesis Química de la Universidad de Salamanca en el diseño de nuevas moléculas con actividad antihelmíntica.
- Buscar actividad antihelmíntica en fármacos que ya están en el mercado pero que puede desconocerse su actividad antihelmíntica: esta línea es la que se está utilizando en el COVID19 actualmente. Con métodos in vitro estamos desarrollando plataformas para mejorar la eficiencia de la búsqueda, a la vez que testamos baterías de moléculas frente a huevos de parásitos.
- Combinar fármacos: a veces, un solo fármaco no es capaz de ser eficaz al 100% pero, al combinarlo con otros, se produce una sinergia que mejora su eficacia. Esta estrategia se utiliza a día de hoy, sobre todo, para combatir las resistencias.
Estas son las tres líneas principales de trabajo en el desarrollo de fármacos.
- ¿Cuáles son las principales recomendaciones para controlar los parásitos en una ganadería?
Sobre todo, el diagnóstico. Hacer un buen diagnóstico y realizar un buen manejo de los animales, es decir, establecer un buen planteamiento para nuestra explotación. Parece obvio, pero pautas como tener los animales separados por lotes productivos o establecer planes de desparasitación no se llevan a cabo en todas las granjas.
Para prevenir y reducir las resistencias, se recomienda realizar una coprología antes de aplicar un tratamiento. Si es necesario aplicarlo, pesar a los animales más grandes para establecer la dosis a partir de estos, como hemos comentado.
Para concluir, quería comentar un último aspecto: existen animales más resistentes que otros de manera natural contra los nematodos gastrointestinales, es la denominada resistencia genética y, actualmente, estamos analizando las IgA para identificar a los animales que controlan mejor la infección.
Aquellos animales que producen más IgA van a controlar mejor la infección y tendrán mayor resistencia desde el punto de vista genético (inmunidad innata).
Lo que sí se ha visto es que existe una gran variabilidad dentro de la misma raza, entre individuos y, a su vez, también existen razas con mayor o menor susceptibilidad a infectarse con estos parásitos.
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