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Cuando la Brucella se convierte en un Aliado de la Salud Animal

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Una proteína de la bacteria Brucella spp, permitiría activar la respuesta inmune y evitar la degradación de los antígenos en el tracto gastrointestinal.

Un equipo de científicos argentinos descubrió que una proteína de las bacterias del genero Brucella llamada U-Omp 19 puede servir como adyuvante para vacunas administradas por vía oral. Los adyuvantes, cuando se habla de vacunas, son moléculas que se adjuntan al antígeno –pequeña porción del patógeno contra el cual se quiere lograr protección- para incrementar la respuesta inmune contra el microorganismo. El uso de adyuvantes es entonces fundamental para que las vacunas puedan generar protección, salvo en el caso de las vacunas vivas, en las cuales los patógenos son introducidos vivos, aunque atenuados.

“Las vacunas por vía oral ofrecen la gran ventaja de ser sencillas administrar y tener un costo más bajo. Sin embargo no es fácil lograr una respuesta inmunológica a partir del ingreso de antígenos a través del tracto gastrointestinal, por un lado porque el intestino tiene un alto nivel de tolerancia –esto explica que no genere inmunidad frente a la comida- y por otro lado porque en el tracto digestivo la enzimas degradan al antígeno, lo cual disminuye su capacidad de acción”, explica la directora del proyecto, Juliana Cassataro, investigadora independiente del CONICET en el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas “Dr. Rodolfo A. Ugalde” – Instituto Tecnológico Chascomus (IIB-INTECH, CONICET-UNSAM).

Lo que primero que detectó el equipo es que U-Omp 19, obtenida de la membrana externa de Brucella spp., era útil si se usaba como antígeno para lograr inmunidad contra la brucelosis en ratones.

“Luego continuamos los estudios y pudimos verificar que como adyuvante administrado por vía oral, U-Omp 19 tenía capacidad de inducir una respuesta inmune. Es decir que lograba activar las células presentadoras de antígeno e incrementar la cantidad de antígeno en el interior de las mismas y desatar así una respuesta inmune específica contra el mismo. Finalmente, y esto es lo más novedoso, vimos que esta proteína también actuaba como un inhibidor de proteasas, lo que evitaba que el antígeno se degradara, lo cual lleva al aumento de su vida media y por lo tanto de su capacidad para inducir una respuesta inmune”, cuenta Andrés Esteban Ibañez, becario posdoctoral del CONICET en la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata (FCNyM, UNLP), primer autor del artículo publicado recientemente en Journal of Controlled Release.

Las vacunas orales pueden generar inmunidad sistémica, es decir contra infecciones que ingresan por sangre; o por vías mucosales, las cuales son regularmente usados por los patógenos para ingresar al organismo. Es justamente esto último lo que más destacan los investigadores.

“Muchos microorganismos ingresan al huésped a través de las mucosas del tracto gastrointestinal. Por eso es importante generar un adyuvante que evite que los antígenos introducidos oralmente se degraden y que permita generar una respuesta local para brindar protección a las mucosas”, explica Ibañez.

Hasta el momento no existen muchos adyuvantes para la administración oral de vacunas que puedan considerarse buenos. “Para lograr respuestas inmunes en ratones suelen utilizase dos potentes adyuvantes: la toxina de cólera, producida por el Vibrio cholerae, y la enterotoxina lábil, sintetizada por Escherichia coli. Pero en humanos estas moléculas producen cólera y diarrea del viajante, respectivamente, por lo que su uso queda descartado”, afirma Cassataro. “Por otra parte, las dos vacunas vía oral que se administran actualmente, la Sabin y la rotavirus, son vacunas vivas atenuadas que, por lo tanto, no necesitan de adyuvantes”, continúa la investigadora.

Hasta ahora U-Omp 19 ha sido probada en ratones para vacunas contra la toxoplasmosis y enfermedades infecciosas causadas por las bacterias de Salmonella. Tanto una como las otras son transmitidas comúnmente por animales y suelen contagiarse a través de la ingesta de alimentos o de agua contaminados. Los experimentos resultaron exitosos en ambos casos, lo cual alienta las expectativas de los investigadores de que el adyuvante pueda ser útil para generar respuestas inmunes a más enfermedades.

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    Girolando, la mejor alternativa para la producción lechera en climas cálidos

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    Con una producción promedio de 5.000 litros de leche durante 305 días bajo el calor del clima tropical, estas terneras presentan una mayor resistencia y adaptación al entorno, lo que aumenta sus tasas de supervivencia. Estas cualidades las destacan en un país donde la cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %. Las terneras Girolando pueden producir en promedio 5.000 litros de leche durante 305 días en climas cálidos. Fotos: Felipe Argoty, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira.

    En Colombia la producción lechera afronta una crisis marcada por los altos costos tanto de los insumos importados utilizados por la industria como de los alimentos concentrados para el ganado, además de factores como la tendencia al bajo consumo en el mercado y el encarecimiento de las tierras en zonas tradicionales de ganadería, entre otros, situación que ha obligado a los productores a buscar nuevas alternativas que permitan mantener la rentabilidad del negocio y reducir las pérdidas.

    Foto. La cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %

    Cerca del 80 % de la producción de leche proviene de animales con composición genuina en su genética, escenario en el que resaltan las terneras Girolando, una raza que toma y supera lo mejor del cruzamiento entre la productividad de la Holstein y la rusticidad de la Gyr, lo que les permite adaptarse a altas temperaturas, ser más tolerantes a parásitos y poderse pastorear en condiciones adversas, características que las convierten en la mejor opción para climas tropicales como los de Tolima, Valle del Cauca, Magdalena Medio y los Llanos Orientales y la Costa Caribe, en donde han demostrado un rendimiento superior.

    En la industria lechera la etapa más crítica es la cría de las terneras, ya que es cuando los animales dependen de una adecuada alimentación y cuidados especiales para asegurar su supervivencia y óptimo desarrollo. Además de ser costosa, esta fase se asocia con altos índices de mortalidad, en particular por problemas de nutrición.

    Ante este problema, durante su Maestría en Ciencias Agrarias en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, el zootecnista Luis Felipe Argoty López evaluó mediante tres experimentos alternativas para mejorar la rentabilidad durante la cría, con dietas menos costosas pero con el aporte nutricional necesario para evitar problemas de crecimiento y desarrollo, clave en la crianza de reemplazo, cuando preparan a las terneras para que se conviertan en futuras vacas lecheras que renueven el hato y mantengan la productividad del sistema.

    Foto. En Colombia cerca del 50 % de la producción de leche proviene de cruces de toros y cebús.

    El Estudio

    En la investigación se analizó el crecimiento y desarrollo ruminal (ingesta de alimento sólido) de 19 terneras Girolando F1 con edades entre 14 y 22 meses, en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias, municipio de Guacarí (Valle del Cauca).

    Para el trabajo se hicieron 3 grupos de animales con sendos tratamientos. A los del primer grupo (grupo control) se le suministraron 4 litros de leche al día, repartidas en dos tomas, y concentrado comercial; al segundo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento experimental; y al tercer grupo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento comercial. A todos los tratamientos se les suministró pasto pangola y agua a voluntad.

    Sobre el alimento experimental, el investigador explica que “hicimos ajustes dentro de la proteína, la pusimos un poco más disponible dentro de la dieta de las terneras, usamos soya, maíz, algunos cereales, premezclas, un promotor de crecimiento ruminal y lo que utilizan todos los alimentos concentrados, porque el reto era hacer un concentrado experimental similar en composición al comercial, pero con algunas mejoras”.

    Foto. El estudio se realizó con 19 terneras en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias (Valle del Cauca)

    También recolectó muestras de sangre cada 15 días, para analizar metabolitos como proteína, albúmina, globulinas, calcio, betahidroxibutirato (BHB) y cortisol. Así mismo evaluó parámetros biométricos como edad, peso, circunferencia, altura, ganancia de peso, consumo promedio y conversión alimenticia. Cada variable evaluada se analizó estadísticamente a través de un modelo mixto de medidas repetidas.

    Aunque en la ganancia de peso los resultados no arrojaron diferencias significativas entre los tratamientos, entre muestreo sí las hubo y se evidenció que la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal.

    También se evidenció que “la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal”.

    Foto. Con la raza Girolando se puede obtener una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas

    El investigador destaca que, “este indicador sugiere que las terneras están desarrollando su rumen de forma óptima, lo cual es esencial para una digestión eficiente, y en última instancia para su futura capacidad de producir leche”.

    También se registraron bajos niveles de cortisol en la sangre, una hormona que se libera en respuesta al estrés y puede afectar el crecimiento y la salud general del animal. Altos niveles de este indican que las terneras están experimentando estrés, lo que puede influir negativamente en su sistema inmunológico y reducir su capacidad de aprovechar nutrientes, afectando el desarrollo del rumen y la futura producción de leche.

    “Si logramos que más productores opten por razas como la Girolando, tendríamos una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas, cuya adaptación a nuestras condiciones es limitada”, anota el magíster.

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