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Mejorando el diagnóstico para ayudar en la erradicación de la tuberculosis en los rumiantes domésticos: El proyecto internacional imdiTBap

Mejorando el diagnóstico para ayudar en la erradicación de la tuberculosis en los rumiantes domésticos: El proyecto internacional imdiTBap

La tuberculosis (TB) es una enfermedad infecciosa que genera gran preocupación en salud pública y sanidad animal en muchos países del mundo.

La mayoría de los casos de TB humana son causados por Mycobacterium tuberculosis (OMS, 2017). Sin embargo, existen otros miembros del complejo Mycobacterium tuberculosis (CMTB), como M. bovis y M. caprae, que infectan a una amplia variedad de especies animales, incluyendo el ganado bovino, caprino y otros rumiantes domésticos, y también a personas (EFSA, 2021).

En consecuencia, la tuberculosis zoonósica (TBz) puede definirse como la infección en humanos causada por especies del CMTB más adaptadas a hospedadores animales (de Macedo Couto et al., 2019; Olea-Popelka et al., 2017).

TUBERCULOSIS – UN PROBLEMA GLOBAL

El impacto de los miembros del CMTB en la salud pública es conocido desde hace años, aunque se asume que los datos de incidencia de TB en general y de TBz en particular están claramente subestimados, ya que no siempre existe un diagnóstico adecuado o se realizan investigaciones epidemiológicas que permitan esclarecer el origen de la infección.

En cualquier caso, según datos publicados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), más de 140.000 personas se infectan y más de 12.000 mueren cada año a causa de la TBz, particularmente en regiones de África y Asia (OMS, 2017).

En el año 2017 se propuso la primera hoja de ruta global que abordaba el impacto sanitario y económico de la enfermedad en el ganado y su posible transmisión a las personas a través del consumo de productos lácteos o cárnicos.

Esta hoja de ruta puso de manifiesto la necesidad de una estrecha colaboración entre los profesionales de la salud humana, animal y ambiental mediante el enfoque “One Health o “Una Salud” para el control efectivo de la enfermedad (OMS, 2017).

Los datos aportados por los Estados Miembros de la Unión Europea en relación con la TB humana indican que la transmisión zoonósica de M. bovis representa en torno al 0,4% de todos los casos de TB humana (EFSA, 2021), aunque existe cierta incertidumbre sobre la fiabilidad de este dato debido a la imposibilidad de determinar con exactitud esta proporción.

De hecho, datos del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) sitúan la notificación del agente causal en aproximadamente el 50% de los casos de TB humana en España en el año 2021 (ISCIII, 2023).

La gran amenaza mundial para la salud pública que supone la TB (actualmente, todos los indicadores de TB en personas han empeorado desde la pandemia por la COVID-19, incluida la Unión Europea) y la necesidad de reducir el riesgo de transmisión zoonósica de la enfermedad desde el ganado a las personas es el principal motivo por el que es una Enfermedad de Declaración Obligatoria (EDO) sometida a programas de erradicación en el ganado bovino (y caprino en algunas regiones) (MAPA, 2023).

El control de la infección en el ganado junto con medidas de seguridad alimentaria para controlar productos de animales con sospecha de infección (vigilancia en mataderos y pasteurización de la leche) han contribuido a reducir la incidencia anual de casos de TBz en muchos países con suficientes recursos como para acometer estas medidas.

Sin embargo, la incidencia tiende a ser mayor en países donde la inversión en salud pública y sanidad animal es insuficiente para gestionar los costosos programas de control (Olea-Popelka et al., 2017; OMS, 2017, 2022).

Existen multitud de factores que dificultan la erradicación de la TB en el ganado, entre los que destacan:

La compleja epidemiología de la enfermedad.

La ausencia de vacunas autorizadas para su uso en el ganado.

Factores socioeconómicos.

La compleja respuesta inmunitaria frente a la enfermedad.

(Alvarez, 2021; Humblet et al., 2009)

HERRAMIENTAS DIAGNÓSTICAS FRENTE A LA TUBERCULOSIS

El diagnóstico ante-mortem de TB en el ganado se basa principalmente en pruebas diagnósticas que miden la respuesta inmunitaria mediada por células, como la prueba de intradermotuberculinización (IDTB) y el ensayo de liberación de interferón-gamma (IGRA), ambas pruebas oficiales de diagnóstico en la Unión Europea (Bezos et al., 2014; Roy et al., 2020).

Aunque estas técnicas han permitido erradicar la TB en el ganado en diversos países, no están exentas de ciertas limitaciones en términos de sensibilidad y especificidad en determinados contextos epidemiológicos, además de requerimientos técnicos y costes elevados (especialmente el IGRA) que las hace inasumibles en ciertos países (Schiller et al., 2010).

Por tanto, es necesario seguir trabajando en el desarrollo y mejora de técnicas de diagnóstico, no solo en pruebas basadas en la respuesta inmunitaria celular sino también en técnicas humorales de detección de anticuerpos, que han mostrado potencial en los rumiantes domésticos y que podrían tener una mejor relación coste-beneficio (Casal et al., 2017; Ortega et al., 2022).

Pruebas basadas en la respuesta inmunitaria celular

Las pruebas basadas en la respuesta inmunitaria de base celular (IDTB e IGRA) requieren del uso de derivados proteicos purificados o PPDs (conocidas comúnmente como tuberculinas).

Las PPDs consisten en una mezcla variable de proteínas, lípidos y carbohidratos obtenidos del cultivo de una cepa de M. bovis (PPD bovina) y M. avium (PPD aviar) (Infantes-Lorenzo et al., 2017; Tameni et al., 1998).

Sin embargo, dado que algunos de los antígenos inmunorreactivos son compartidos entre las micobacterias del CMTB y las micobacterias no tuberculosas y ambientales, esto puede conducir a la aparición de interferencias diagnósticas (Fernández-Veiga et al., 2023).

 

Pruebas basadas en la respuesta inmunitaria humoral

Una de las principales líneas de investigación actuales en el diagnóstico de TB animal se orienta hacia la evaluación de nuevos antígenos que sustituyan a las PPDs y mejoren el rendimiento de las pruebas diagnósticas.

En las últimas dos décadas, los estudios inmunológicos y los análisis genómicos y transcriptómicos comparativos han identificado una serie de antígenos específicos de micobacterias del CMTB y biomarcadores que se expresan en los individuos infectados (citoquinas) que pueden allanar el camino para el desarrollo de reactivos y técnicas destinadas a mejorar el diagnóstico de TB en el ganado y contribuir a su erradicación (Infantes-Lorenzo et al., 2017; Middleton et al., 2021; Smith et al., 2021).

EL PROYECTO imdiTBap

El proyecto internacional “Improving the diagnosis of tuberculosis in domestic ruminants through the use of new antigens and test platforms” (imdiTBap), iniciado este mismo año 2023 y con una duración de tres años, será llevado a cabo por grupos de investigación de reconocido prestigio tanto nacionales como internacionales.

Este proyecto de investigación aborda la mejora del diagnóstico de TB a través del desarrollo y evaluación de nuevas plataformas diagnósticas utilizando antígenos específicos en rumiantes domésticos (bovinos, caprinos y búfalos), realizando estudios a gran escala y en condiciones de campo bajo diferentes condiciones epidemiológicas.

Los grupos investigadores nacionales que participarán en el proyecto son el Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria (VISAVET) de la Universidad Complutense de Madrid (coordinador) y el Servicio de Inmunología Microbiana del ISCIII.

Asimismo, en esta propuesta investigadora participarán grupos de Irlanda (University College Dublin-UCD), Italia (Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell ́Emilia Romagna-IZSLER e Istituto Zooprofilattico Sperimentale de Mezzogiorno-IZSM), Reino Unido (Animal and Plant Health Agency-APHA) y Turquía (Istanbul University-Cerrahpasa- IUC) (Imagen 1).

Imagen 1. Resumen de grupos de investigación colaboradores en el proyecto imdiTBap.

En las últimas décadas se han venido realizando numerosas investigaciones que han conducido a la identificación de los antígenos específicos más inmunogénicos de las micobacterias del CMTB que puedan ser producidos como péptidos sintéticos acoplados a proteínas transportadoras o proteínas recombinantes y sustituir a las PPDs tradicionales (Middleton et al., 2021).

Las PPDs están, en general, insuficientemente caracterizadas en lo relativo a su composición, conteniendo antígenos comunes a micobacterias tuberculosas y no tuberculosas causantes de reactividad cruzada (Infantes-Lorenzo et al., 2017), y su actividad biológica puede diferir sustancialmente entre fabricantes (Good & Duignan, 2011).

Hasta la fecha, los reactivos desarrollados están basados principalmente en mezclas de los antígenos sintéticos ESAT-6, CFP-10, y Rv3615c o inmunopurificados como P22.

Estas mezclas se han ido mejorando a lo largo de los años, demostrando experimentalmente ser una buena alternativa a las PPDs, con una mayor especificidad que la PPD bovina y una sensibilidad similar (Arrieta-Villegas et al., 2020; Infantes-Lorenzo et al., 2017; Jones et al., 2022).

Se deben generar datos a gran escala y en condiciones de campo para determinar la verdadera utilidad de estos antígenos en pruebas de base celular y humoral en el contexto de un programa de erradicación de TB.

Este es precisamente uno de los principales objetivos del proyecto imdiTBap, pues permitirá generar gran cantidad de datos sobre su rendimiento en diferentes rumiantes domésticos y bajo diferentes contextos epidemiológico-sanitarios de cada país.

Evaluación de antígenos

La evaluación de los antígenos a nivel de campo en las técnicas que miden la respuesta inmunitaria de base celular (IDTB e IGRA) será realizado por VISAVET, UCD, IZSLER e IZSM y IUC.

Producción de antígenos

APHA e ISCIII serán los encargados de producir los antígenos y desarrollar nuevas plataformas diagnósticas basadas en ellos.

El papel del ISCIII y el complejo proteico P22 desarrollado por ellos será fundamental.

El complejo proteico P22 asociado a técnicas de detección de anticuerpos ha demostrado buenos resultados a pequeña escala en el ganado caprino en términos de sensibilidad y especificidad (Arrieta-Villegas et al., 2020).

Sin embargo, en este proyecto se ampliará la evaluación de su uso a gran escala y en otros rumiantes domésticos y especies animales.

Esto permitiría procesar un elevado número de muestras de forma rápida y simultánea, con menores requerimientos técnicos y económicos, siendo una prueba complementaria de gran valor y una alternativa en países con menos recursos (Bezos et al., 2018).

Sin embargo, apenas existen datos de rendimiento sobre el uso de P22 en pruebas de base celular como alternativa a las PPDs, algo que también pretende dilucidarse en estos estudios.

En conclusión, el proyecto imdiTBap permitirá recopilar datos a gran escala acerca del empleo de estos nuevos antígenos y técnicas diagnósticas, permitiendo dilucidar si pueden postularse como alternativas reales a las empleadas en la actualidad en los programas de erradicación de TB en los rumiantes domésticos para contribuir a su erradicación.

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BIBLIOGRAFÍA

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