Epidemiología y control de la fiebre Q (Coxiella Burnetii) en fauna silvestre ibérica
- Autores: David González Barrio
- Directores de la Tesis: José Francisco Ruiz Fons (dir. tes.), Isabel García Fernández de Mera (dir. tes.), Christian Gortázar (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Castilla-La Mancha ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Miguel Ortega Mora (presid.), Irina García Ispierto (secret.), Sophie Rossi (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: RUIdeRA
- Resumen
Introducción El aumento en los últimos años de la concienciación en la sociedad por la conservación de la naturaleza, por la práctica de deportes relacionados con la naturaleza, por seguir hábitos alimenticios más saludables y sostenibles, así como el aumento en la ganadería extensiva y el incremento por el interés en actividades cinegéticas, entre otros muchos motivos, han favorecido una mayor frecuencia de interacción entre las especies silvestres, el ganado y el ser humano que pueden generar conflictos y propiciar la transmisión de enfermedades infecciosas compartidas con animales silvestres. Determinar cuál es el papel que juegan las especies de fauna silvestre que pueden tener un mayor contacto con el ser humano - especies con amplia distribución geográfica, abundantes y con interés cinegético – y ayudar a la transmisión y mantenimiento de C. burnetii, además de identificar los factores que condicionan el mantenimiento de C. burnetii en las poblaciones de fauna silvestre, conocer las relaciones patógeno-hospedador que determina la dinámica del patógeno y su transmisión, así como evaluar posibles medidas de control de la infección en especies silvestres son aspectos esenciales para prevenir la transmisión de C. burnetii desde la fauna silvestre a los animales domésticos y al ser humano. C. burnetii es una patógeno multihospedador, y son numerosas las especies silvestres - mamíferos, aves, reptiles, peces e incluso artrópodos - que son infectadas por el patógeno, o que simplemente han estado en contacto con él. De ahí la importancia de estudiar cuales son las especies de fauna silvestre que debido a su ecología y biología podrían tener un papel relevante en el mantenimiento y transmisión de C. burnetii hacía otros hospedadores, incluyendo en estos a otras especies silvestres, animales domésticos y al ser humano. Contenido de la investigación En la península ibérica las especies más representativas en cuanto a distribución geográfica, densidad y posibles interacciones con ganado y ser humano son el ciervo rojo (Cervus elaphus), el conejo de monte (Oryctolagus cuniculus) y el jabalí (Sus scrofa). Se ha probado que tanto el conejo de monte como el ciervo rojo son posibles reservorios de C. burnetii en la península ibérica (Capítulos II.1 y II. 2) debido a: i) su amplia distribución geográfica y su capacidad para alcanzar altas densidades poblacionales; ii) la alta prevalencia poblacional de C. burnetii en sus áreas de distribución; y iii) a la capacidad de desarrollar una infección sistémica. En el Capítulo II.3 se aborda la dinámica de exposición de C. burnetii en una granja endémica de ciervo rojo. Los resultados obtenidos muestran una situación dinámica en el tiempo de la infección por C. burnetii, con niveles variables de seroprevalencia entre años tanto en ciervas adultas como en ciervas jóvenes. La incidencia en ciervas jóvenes varió notablemente en el tiempo, indicando variación inter-anual en la presión de infección en el rebaño. Los análisis de correlación entre el estado de la inmunidad humoral en la población de hembras adultas y la incidencia en ciervas jóvenes mostraron una relación negativa aunque no estadísticamente significativa. Esto indicaría que a mayores niveles de seroprevalencia en las hembras adultas en la población, menor sería el riesgo de infección para hembras jóvenes, es decir, menor sería la presión de infección. Mientras, en años con menor seroprevalencia en hembras adultas, la presión de infección para las hembras jóvenes sería mayor. Se determinó que las hembras de ciervo rojo son infectadas por C. burnetii al año de vida, concretamente coincidiendo con la época de partos de esta especie en la que la excreción del patógeno en secreciones vaginales y anejos fetales es máxima. Hasta alcanzar el año de vida los ciervos parecen estar protegidos por las altas dosis de anticuerpos maternales que le confieren sus progenitoras. La epidemiología molecular confiere los conocimientos necesarios para entender el ciclo de cualquier patógeno. En este caso el tipado de cepas de C. burnetii provenientes de fauna silvestre (Capítulos III.4 y III.5) sugiere que existen adaptaciones del patógeno con respecto al hospedador. El tipado mediante MLVA muestra que las cepas que infectan a la fauna silvestre de la península ibérica son muy similares o idénticas a genotipos encontrados en ganado doméstico y casos clínicos de fiebre Q en humanos en el resto del mundo. Además el tipado mediante PCR-RLB de las cepas de C. burnetii que infectan a la fauna silvestre muestra que estas cepas de fauna silvestre son genéticamente similares a las aisladas en casos clínicos humanos en España, y sugiere que podría existir un ciclo silvestre mediado por garrapatas entre conejos y ciervos y el ser humano como hospedador accidental por picadura de garrapata o exposición a fauna silvestre. La detección de C. burnetii en las mismas secreciones/excreciones que han sido descritas en rumiantes domésticos sugiere que la vía vaginal, la leche y las heces son rutas de excreción de C. burnetii en especies silvestres infectadas (Capítulos II.2, III.1, III.2 y IV). Estos resultados señalan que probablemente la contaminación ambiental en ambientes silvestres con C. burnetii se produzca a partir de la excreción de la bacteria en secreciones vaginales y heces. Los efectos clínicos de las infecciones por patógenos que cursan con fallo reproductivo en la fauna silvestre son complejos de estimar por la dificultad de acceder a muestras ocasionadas tras el fallo reproductivo (anejos fetales, fetos). Quizás por esta razón el efecto de estas enfermedades, incluida la fiebre Q, haya pasado desapercibido en las poblaciones de animales silvestres a pesar de que existen evidencias de fallo reproductivo asociado a la infección por C. burnetii en numerosas especies de mamíferos silvestres en colecciones zoológicas. En el Capítulo III.2 se evaluó la implicación de la infección por C. burnetii en un episodio de fallo reproductivo en una población de ciervo rojo producida en condiciones semi-extensivas, en el que C. burnetii parece tener un papel importante. Esta situación descrita en la Capítulos I, II y III muestra la necesidad de diseñar y evaluar estrategias que pueden servir para controlar de forma eficiente la contaminación ambiental por C. burnetii y, con ello, su transmisión. El ciervo rojo podría ser uno de los reservorios silvestres más importantes para C. burnetii en Europa según nuestros resultados. Se diseñó un protocolo de vacunación (Capítulo IV) en una granja de ciervo rojo en con sistema de producción semi-extensiva en el que se vacunaron a los individuos adultos y progresivamente se fuese inmunizando a los individuos jóvenes de la explotación antes de su primera exposición a la infección natural. A pesar de la eficacia de la vacuna en la inducción de respuesta inmunológica humoral en las ciervas, ni la prevalencia de excreción ni la cantidad de bacterias excretadas disminuyó en secreciones vaginales y leche con el tiempo de manera significativa en el grupo vacunal con respecto al grupo control. Sin embargo, en ambos grupos se observó una disminución progresiva de la prevalencia de excretores en heces con el tiempo, aunque no de la cantidad excretada. Conclusiones Los trabajos realizados en esta Tesis Doctoral constituyen un documento único sobre aspectos básicos de la epidemiología y el control de C. burnetii en la fauna silvestre que permitirán profundizar en el conocimiento de la ecología de este patógeno zoonótico en el futuro y mejorar las capacidades de las sociedades humanas para prevenir y controlar el riesgo asociado a esta bacteria. Debemos profundizar más allá de la punta del iceberg que hoy en día constituye el conocimiento existente sobre C. burnetii en la fauna silvestre. Coxiella burnetii está ampliamente distribuida en las poblaciones de ciervo rojo (Cervus elaphus) y conejo de monte (Oryctolagus cuniculus) en la península ibérica, las cuales presentan niveles de seroprevalencia similares a los descritos en explotaciones de rumiantes domésticos - vacas, cabras y ovejas - en la Península. Estas dos especies son reservorios verdaderos de Coxiella burnetii, al menos en la península ibérica, ya que son susceptibles a la infección por Coxiella burnetii, permiten el desarrollo de infecciones sistémicas por esta bacteria y son capaces de excretarla a través de diferentes secreciones y excreciones permitiendo la transmisión de Coxiella burnetii a otros individuos. En poblaciones de ciervo en las que Coxiella burnetii es endémica, la seroprevalencia fluctúa en el tiempo en ciervas adultas y jóvenes. Estos cambios podrían estar asociados con la variación observada en la presión de infección y ofrecerían ventanas temporales para introducir programas vacunales que alcancen a una mayor proporción de animales susceptibles en la población. El efecto de la edad sobre la respuesta inmunológica humoral en poblaciones endémicas de ciervo frente a la infección por Coxiella burnetii está probablemente relacionado con una mayor capacidad de respuesta inmune de los individuos con la edad. La vida media de los anticuerpos producidos en ciervo frente a la infección natural por Coxiella burnetii es de alrededor de 6 meses, aunque esta aumenta hasta alrededor de 1 año tras la vacunación con vacunas inactivadas de fase I. La excreción de Coxiella burnetii en hembras de ciervo presenta un patrón estacional claro con predominancia de excreción alrededor de la época de partos. Esto, unido a la corta duración de los anticuerpos tras la infección natural, conlleva una menor seroprevalencia en invierno. Esto implica que los estudios epidemiológicos basados en muestras de animales silvestres recolectadas en época de caza - octubre a febrero - subestiman la seroprevalencia real. Las crías de ciervo reciben de sus madres una alta carga de anticuerpos en la lactación que desaparecen antes de los 7 meses de vida. Estas cargas elevadas de anticuerpos podrían proporcionar cierta protección frente a la infección por Coxiella burnetii a estos animales que en su nacimiento están expuestos a altas cargas bacterianas excretadas por las hembras recién paridas. La fauna silvestre comparte genotipos de Coxiella burnetii con el ganado doméstico, el ser humano y garrapatas. Los genotipos de Coxiella burnetii que circulan en poblaciones simpátrica de ciervo y conejo se agrupan en función de su hospedador, lo que sugiere que existe algún tipo de adaptación del patógeno a sus hospedadores. El tipado genético mediante MLVA de cepas de Coxiella burnetii de ciervo y conejo muestra mayor similitud con genotipos aislados de casos clínicos de fiebre Q en humanos que con los genotipos aislados en ganado. El genotipado mediante PCR-RLB confirma estos resultados. El genotipado de cepas de Coxiella burnetii en fauna silvestre en España mediante PCR-RLB señala grandes similitudes con genotipos de garrapatas y con genotipos aislados en casos clínicos agudos de hepatitis en humanos. Estos resultados sugieren que algunos genotipos de Coxiella burnetii son mantenidos en un ciclo que incluye especies silvestres y garrapatas y que estos genotipos podrían ser ocasionalmente transmitidos a seres humanos a través de la picadura de garrapatas o por exposición a fauna silvestre. Coxiella burnetii puede ser excretada por ciervo, jabalí y conejo en secreciones vaginales, semen, leche y heces. La implementación de un programa vacunal frente a Coxiella burnetii basado en vacunas inactivadas de fase I en una población endémica de ciervo rojo no reduce ni la prevalencia de excreción ni la cantidad de bacterias excretadas en secreciones vaginales ni en leche en comparación con el grupo control. En cambio sí se observa una reducción en la prevalencia de excretores de Coxiella burnetii en heces con el tiempo tanto en el grupo vacunal como en el grupo control en simpatría. Este hecho, unido a una disminución en la incidencia de infección por Coxiella burnetii en hembras jóvenes en la población tras la implementación de la vacunación, sugiere que quizás a largo plazo la vacuna tenga un efecto sobre la reducción de la contaminación ambiental por Coxiella burnetii.
