jueves
1 de marzo 16:00 h
Introducción a la inmunología veterinaria básica y aplicada Importancia para la sanidad y la producción porcina
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JOAQUÍN GOYACHE Facultad de Veterinaria / VISAVET Universidad Complutense
Licenciado en Veterinaria por la UCM y Doctorado por la misma Universidad en 1991. En el marco del Centro VISAVET, ha desarrollado investigaciones en aspectos como las enterotoxinas estafilocócicas. Últimamente ha centrado sus investigaciones en las enfermedades transmisibles de animales salvajes y exóticos, en enfermedades “desatendidas” (neglected diseases), en el desarrollo de sistemas de inmunodiagnóstico de diversas toxinas mediante el empleo de anticuerpos monoclonales y en el estudio de la utilización de vacunas de diseño como herramientas de control alternativas al empleo de antibacterianos.
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PUNTOS A TENER EN CUENTA La Inmunología Veterinaria es la parte de la ciencia que estudia los mecanismos por los que los animales pueden diferenciar su estructura propia de la ajena y reaccionar contra lo que reconocen como extraño de modo más rápido y eficaz.
El diseño de nuevas vacunas DIVA en veterinaria permite establecer medidas de control consistentes para erradicar enfermedades relevantes en sanidad animal, evitando el sacrificio innecesario de animales no infectados.
Hoy en día se están realizando grandes esfuerzos para desarrollar vacunas efectivas, seguras y asequibles para controlar las enfermedades transmisibles de los animales, incluyendo el cerdo.
Las enfermedades transmisibles tiene un gran impacto negativo en la salud y el bienestar de los animales y sobre la seguridad alimentaria. Por ello, la inmunología veterinaria sirve como una base crucial para el desarrollo de conocimiento a fin de generar nuevas tecnologías que permitan tener animales más sanos y alimentos más seguros.
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El cerdo presenta una respuesta inflamatoria equilibrada que está muy bien regulada. Los cerdos son buenos respondedores a los antígenos ambientales y producen altos niveles de respuesta tanto humoral como celular a los antígenos.
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La Inmunología es un área de conocimiento fundamental para la medicina, tanto humana como veterinaria, que estudia los conceptos básicos de la defensa del organismo frente a elementos extraños y agentes patógenos, y que presenta, además, aspectos eminentemente aplicativos para su utilización como ciencia en el diagnóstico, la prevención, el control y la erradicación de enfermedades relevantes en la producción animal, así como en la medicina de animales de compañía, de zoo y de recreo.
De este modo, la Inmunología Veterinaria es la parte de la ciencia que estudia los mecanismos por los que los animales pueden diferenciar su estructura propia de la ajena, reaccionar contra lo que reconocen como extraño y, en algunas de sus múltiples ramas de actuación, memorizarlo para reaccionar de modo más rápido y eficaz en futuras exposiciones al mismo agente.
IMPORTANCIA DE LA INMUNOLOGÍA VETERINARIA En las últimas décadas la Inmunología Veterinaria ha avanzado enormemente gracias al desarrollo de técnicas moleculares, los avances en proteómica y la elaboración de un amplísimo grupo de anticuerpos monoclonales, entre otros factores.
Estas herramientas brindan a los inmunólogos veterinarios instrumentos eficaces para la elucidación de los mecanismos reguladores y efectores de la respuesta inmune, aportando nuevas oportunidades para que estos avances básicos se traduzcan de manera exitosa en el desarrollo de vacunas seguras y efectivas, y en el diseño de técnicas óptimas de diagnóstico de base inmunológica (sensibles, específicas, robustas, económicas, miniaturizables y automatizables).
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El anteriormente citado desarrollo de herramientas y recursos inmunológicos en el campo de la inmunología veterinaria es esencial para respaldar la investigación sobre enfermedades infecciosas, oncogénicas o del sistema inmunitario. El modelo animal de elección para la gran mayoría de los investigadores ha sido y es el ratón, sin el que no se habría podido comprender la organización, estructura y función del sistema inmune a los niveles de detalle a los que se ha llegado hoy en día. De igual forma, sin la investigación en el modelo murino, no existirían los medios para analizar las diversas y complejas respuestas inmunes frente a agentes infecciosos o tumores, o para investigar en las alteraciones de la respuesta inmune tales como las alergias, la reacción frente a lo propio (autoinmunidad) o las inmunodeficiencias.
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La inversión que se ha realizado en la investigación básica en ratones se ha justificado por el éxito en la aplicación de los resultados para prevenir y controlar enfermedades principalmente en humanos, pero también en animales. No obstante, el sistema inmune ha evolucionado para proteger a los seres vivos de las enfermedades por lo que, dada la enorme diversidad de especies existente, es lógico esperar que la respuesta de cada especie individual se base en diferentes elementos del sistema inmune, lo que justifica la investigación específica en las distintas especies (al menos en las más importantes), aunque, como es lógico, la mayoría de los aspectos fundamentales de la protección del hospedador se conserven evolutivamente.
Además, algunas especies de interés veterinario pueden ser claramente mejores modelos para la investigación en enfermedades humanas que el ratón, ya que, como se ha mencionado anteriormente, cada especie depende de diferentes estrategias inmunes para controlar patógenos y algunas de las especies veterinarias están evolutivamente más cerca de los humanos, tal y como ocurre con el caso del cerdo.
No obstante, históricamente, la inversión en investigación en, principalmente, inmunología básica, y, en menor medida, aplicada, en medicina veterinaria ha sido muy inferior a la realizada en medicina humana, dado que el mercado veterinario proporciona rendimientos relativamente más bajos tras el costoso desarrollo de sistemas de diagnóstico inmunológico o vacunas en comparación con la medicina humana.
Sin embargo, las enfermedades transmisibles de las especies de producción y de compañía pueden tener un impacto muy negativo en la salud y el bienestar de los animales y pueden tener una gran importancia económica, y/o afectar gravemente a la salud pública (zoonosis), incluyendo la seguridad alimentaria.
Por lo tanto, la inmunología veterinaria sirve como una base crucial para el desarrollo de conocimiento a fin de generar nuevas tecnologías para promover animales más sanos y alimentos más seguros.
Los inmunólogos veterinarios han ampliado la comprensión del sistema inmunitario de nuestros animales de compañía y han desarrollado nuevas vacunas y productos terapéuticos. A pesar de la necesidad de dar respuesta a las necesidades obvias del sector veterinario, el número de científicos que trabajan en inmunología veterinaria es relativamente pequeño. Si no se han logrado más avances y no se ha podido vencer a más enfermedades es porque la falta de inversión ha limitado el desarrollo de los imprescindibles reactivos inmunológicos para muchas especies de interés veterinario, estando la disponibilidad de estos reactivos específicos muy por debajo de la demanda.
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Por otro lado, hay que tener en cuenta que los sistemas actuales de producción intensiva de animales de granja afectan indefectiblemente a la capacidad de los mismos para montar una respuesta inmune eficaz en muchas ocasiones, lo que hace todavía más urgente la profundización en este tipo de investigaciones básicas y aplicadas, aunque, por otro lado, la alta bioseguridad ayuda a prevenir muchas enfermedades.
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INMUNOLOGÍA APLICADA
En veterinaria dos aspectos eminentemente prácticos de la inmunología destacan sobre los demás: 1
El desarrollo de vacunas
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El diseño de técnicas de diagnóstico de base inmunológica
Las vacunas son la principal herramienta para la prevención de enfermedades, un instrumento clave para ayudar a mantener el bienestar y/o la productividad de los animales. Hoy en día se están realizando grandes esfuerzos para desarrollar vacunas efectivas, seguras y asequibles para controlar las enfermedades transmisibles de los animales, incluyendo el cerdo.
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El diseño tradicional de vacunas por ensayo y error ha logrado muchos éxitos, pero está, en parte, siendo sustituido de forma progresiva por una generación de vacunas que exige una comprensión detallada de los elementos generales y específicos de la respuesta inmune y su regulación.
Por lo tanto, el camino hacia el desarrollo de vacunas contra patógenos difíciles requiere el reconocimiento de esas interacciones inmunológicas únicas que han evolucionado en la relación histórica entre un patógeno y su especie (o especies) diana.
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Los últimos avances científicos y tecnológicos en inmunología, biología molecular, microbiología y bioquímica, entre otras disciplinas básicas en medicina veterinaria y medicina humana, han definido nuevas estrategias de desarrollo de vacunas. Las vacunas de subunidades, las vacunas recombinantes, las vacunas de ADN y las vacunas expresadas en vectores están ganando una progresiva aceptación científica y pública, y se consideran seriamente como alternativas a las vacunas convencionales actuales.
Además, y uniendo este aspecto del diagnóstico con el de la vacunación, el diseño de nuevas vacunas DIVA en veterinaria (de las siglas en inglés Differentiating Infected from Vaccinated Animals) permite establecer medidas de control consistentes para erradicar enfermedades relevantes en sanidad animal, evitando el sacrificio innecesario de animales no infectados, así como para controlar la posible entrada de estas enfermedades en aquellos países donde las mismas están erradicadas.
INMUNOLOGÍA DEL CERDO Por otro lado, el avance de la inmunología veterinaria también se puede atestiguar teniendo en cuenta la multitud de sistemas de diagnóstico eficaces con base inmunológica que se han desarrollado en los últimos años y que han sido comercializados con éxito y se encuentran a disposición de los profesionales veterinarios.
El cerdo posee diferencias anatómicas (por ejemplo, tienen lo que se puede denominar como una estructura de nódulos linfáticos “invertidos”, por lo que tienen una linfa casi acelular) y celulares con respecto a otras especies.
Hasta principios de la década de los ochenta del siglo pasado, la mayoría de las publicaciones sobre inmunología porcina se centraron en análisis de las respuestas de anticuerpos establecidas en diferentes enfermedades transmisibles. A partir de ese momento se produjo un cambio distintivo en el desarrollo de la investigación en la inmunología celular porcina, hasta entonces prácticamente inexistente: el desarrollo de los primeros anticuerpos monoclonales contra el grupo porcino de moléculas de diferenciación (CD), concretamente CD1, CD4, CD8, Swine Workshop Cluster 1 (SWC1), CD172a (SWC3) y moléculas del Sistema Principal de Histocompatibilidad porcino (SLA).
Este avance crítico y la posterior generación de más anticuerpos monoclonales, permite en estos momentos realizar estudios sobre el funcionamiento de células mieloides y de múltiples subpoblaciones de linfocitos porcinos.
Los estudios sobre la biología de las citoquinas porcinas también se iniciaron a mediados de los ochenta, con la clonación y expresión del gen del Interferón-α porcino.
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Otra área de inmunología porcina que se ha ampliado considerablemente en los últimos años es la concerniente a las células dendríticas porcinas.
Con esas bases de estudio y su posterior ampliación se va pudiendo avanzar en la determinación de las particularidades del sistema inmunológico porcino. Así, por ejemplo, los cerdos poseen una baja proporción de células T CD4:CD8, generalmente menos de 1:1 en el animal adulto, quienes, además, tienen una abundante (60%) población de células T doble-positivas (CD4+/ CD8+) en circulación. En animales jóvenes (4-12 meses) más del 50% de los linfocitos T de la sangre son γ/δ positivos, aunque esta cantidad desciende en adultos.
El cerdo presenta una respuesta inflamatoria equilibrada que está muy bien regulada. Los cerdos son buenos respondedores a los antígenos ambientales y producen altos niveles de respuesta tanto humoral como celular a los antígenos.
Algunos linfocitos T γ/δ porcinos pueden funcionar como células presentadoras de antígeno utilizando las moléculas del CMH de tipo II de su superficie.
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