Trabajos Originales

  • Profilaxis de la salmonelosis de los terneros por inmunización materna

Resumen

Se inmunizaron 30 vacas en los últimos 60 días de gestación con una bacterina de Salmonella dublin, determinando la protección pasiva conferida por el calostro, mediante la infección experimental de sus terneros. La respuesta inmune mediada por anticuerpos contra antígenos flagelares (H) y somáticos (O), tanto en las vacas como en los terneros, se evaluó por la técnica de microaglutinación en placa. Los resultados arrojaron diferencias significativas (p < 0,001) sobre el lote testigo. Tres terneros inmunizados pasivamente y 3 testigos fueron desafiados con 1010 S. dublin como dosis total, por vía oral; los procedentes de vacas vacunadas no presentaron mortalidad ni signos clínicos de salmonelosis; en cambio, el lote testigo evidenció diarreas, fiebre, anorexia y decaimiento, no se observaron muertes pero eliminaron microorganismos por materia fecal durante más de 10 días. Los resultados sugieren el valor de la inmunización materna para la protección de los terneros contra la salmonelosis en el momento en que son más vulnerables a la infección.

 

Palabras Claves

Protección pasiva, terneros, Salmonella dublin

Abstract

Thirty cows were vaccinated with formalin-Killed Salmonella dublin, an aluminium hydroxide adjuvated, within the last 60 days of gestation. The protection obtained from colostrum was determined by means of the experimental infection of their calves. The immune response of antibodies against flagellar (H) and somatic (O) antigens, in cows as well as in calves, were measured using the method of thin-microagglutination.

The results showed significant differences (p < 0.001) when compared to the control group. Three treated and three control calves were administered orally with 1010 Salmonella dublin as a total dosis. Calves from vaccinated cows did not show either clinical symtoms nor mortality, but those from the control group evidenced diarrhea, fever, dullness and loss of appetite. Deaths were not recorded, but they eliminated microorganisms by feces for 10 or more days. On the basis of the present results, it is suggested the maternal vaccination in order to protect calves from Salmonellosis at the moment of great vulnerability.

Keywords

Passive protection, calves, Salmonella dublin

Introducción

Las enfermedades infecciosas entéricas de los terneros neonatos constituyen una de las causas principales de mortalidad y, en el mejor de los casos, del atraso en el crecimiento y desarrollo, todo lo cual se traduce en importantes pérdidas económicas para la producción pecuaria. Salmonella dublin es uno de los agentes patógenos aislados con mayor frecuencia en nuestro medio (Almeida y col., 1987; Noseda y col., 1989; Vena y col., 1984). La infección se instala en las primeras 72 horas y alcanza su pico de mortalidad entre la tercera y cuarta semana de vida, con un cuadro clínico esencialmente diarreico (Jones y col., 1988). Por otra parte, sus características epidemiológicas determinan la diseminación progresiva de los microorganismos entre las diferentes categorías que componen el sistema productivo (Almeida y col., 1987).

Su ingreso al organismo se produce por vía oral, llegando al intestino donde se adhieren a las microvellosidades, atraviesan las células en vesículas pinocíticas para ubicarse en la lámina propia, donde proliferan y generan efectos quimiotácticos sobre polimorfonucleares neutrófilos. Desde allí acceden a los ganglios linfáticos mesentéricos, desde donde pueden producir bacteremia (Levine y col., 1983). A nivel de las superficies mucosas se expresa una serie de mecanismos inmunes involucrados en la protección, entre ellos los integrantes de la inmunidad secretoria representada primariamente por la inmunoglobulina IgA secretoria, cuyo rol es bloquear la adherencia y la colonización de las mucosas (Williams y Gibbons, 1972), participar en mecanismos de citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (Ac) (Keren y col., 1984) y desarrollar actividad antitóxica (McNabb y Tomasi, 1981). Su operatividad es escasa o nula en el neonato (Pennimpede, 1987).

Esta situación inmunitaria condiciona la efectividad de los mecanismos superficiales, adquiriendo importancia la transferencia pasiva de la inmunidad (TPI) materna como vehículo de efectores inmunes específicos para la protección del recién nacido en las primeras semanas de vida (McNulty y Logan, 1987). Una vez ingerido el calostro, el ternero absorbe los Ac, principalmente IgG1, parte de esta última y la IgA, luego de permanecer algunas horas en la circulación son vertidas en las secreciones respiratoria y digestiva; fenómeno que debe ser tomado en cuenta para la protección del neonato mediante la inmunización de la hembra gestante (Pennimpede y col., 1992). El objetivo de este trabajo fue el de evaluar la transferencia pasiva de Igs específicas contra S. dublin, inducidas por inmunización de vacas gestantes, como medio para la protección de los terneros.

Material y métodos

Vacas y terneros

Se utilizaron 30 vacas gestantes de edad superior a los 3 años, de raza Holando Argentino, pertenecientes al tambo de la Facultad de Cs. Veterinarias de la Universidad Nacional de La Plata. Se las dividió en 2 lotes experimentales de inmunización (LE 1 y LE 2) y un lote testigo (LT) no vacunado; cada uno de ellos integrado por 10 animales. Una vez nacidos, los 30 terneros permanecieron con sus madres hasta los 8 días de edad, pasando luego a crianza artificial en guachera.

Preparación de la vacuna y plan de vacunación

La cepa de S. dublin fue proporcionada por el Servicio de Sanidad Animal (SENASA). La vacuna inactivada por el formol (Pam American Health Organization, 1972), se concentró finalmente a 2 x 109 unidades formadoras de colonias por mililitro (UFC/ml). Se adicionó hidróxido de aluminio como adyuvante.

Se aplicó a las vacas por vía subcutánea, detrás de la escápula en dosis total de 5 ml, al LE 1 60 y 30 días antes del parto, y al LE 2 30 y 15 días antes del parto.

Muestreo de vacas y terneros

Las vacas se sangraron 60, 30 y 10 días preparto y a los 30 y 45 días postparto, y los terneros en las primeras 96 horas de nacidos y luego a los 15, 30 y 45 días de vida. Las muestras de calostro se obtuvieron en el momento del parto en cantidad de 30 ml aproximadamente por animal y se procesaron para obtener los sueros (Molla, 1980).

Evaluación de la transferencia pasiva y medición de Ac específicos

Para establecer la TPI en los terneros se utilizó la técnica de precipitación por el sulfato de zinc, aplicada en el suero materno y filial simultáneamente (Mórtola y col., 1992).

La determinación de Ac específicos contra antígenos flagelares (H) y somáticos (O), en todas las muestras de sueros sanguíneos y calostrales se realizó por la técnica de microaglutinación en placa. Los antígenos H y O se obtuvieron según la técnica de lovine-Selva (1979).

Desafío de los terneros y observación clínica

Dos terneros provenientes del LE 1, uno del LE 2 y tres del LT, fueron inoculados en la mañana del quinto día de vida con aproximadamente 1010 S. dublin como dosis total, determinada por el patrón internacional de opacidad y corroborado por conteo viable. El inóculo se suspendió en 20 ml de una solución antiácida (5 g de bicarbonato de sodio y 5 g de carbonato de magnesio en 100 ml de agua destilada) y se administró en la boca con jeringa.

Los 6 terneros fueron sangrados a los 10, 20 y 45 días postdesafío y examinados clínicamente durante 10 días luego del desafío, controlando asimismo la excreción de S. dublin en materia fecal por métodos bacteriológicos. Las muestras de materia fecal se recogieron en recipientes estériles, diariamente y durante 10 días. La presencia y concentración de S. dublin se determinó en medios de cultivo enriquecidos y selectivos (Caldo Rappaport Vassilides y agar SS y verde brillante). Finalmente se confirmó su presencia por serotipificación en el Instituto Nacional de Microbiología Carlos N. Malbrán.

Resultados

Determinación de gamaglobulinas y anticuerpos específicos en vacas

En las 30 vacas se encontraron niveles de gamaglobulinas (GG) séricas dentro de los valores normales (10,39 unidades de sulfato de zinc (U SO4Zn)), (Mórtola y col., 1992b). Veintinueve animales no presentaron niveles séricos significativos de Ac H y O antes de la vacunación; en la restante se hallaron títulos relativamente altos H: 1/320 y 0:1/30.

Los animales del LE 1 y LE 2 seroconvirtieron en respuesta a la inmunización con diferencias significativas frente al LT (p < 0,001) (Fig. 1), los que no se modificaron a lo largo de la experiencia. Los máximos niveles (H :1/352 y O :1/46 para el LE 1 y H :1/354 y O :1/48 para el LE 2) se obtuvieron luego de la segunda dosis, se mantuvieron durante algún tiempo y declinaron paulatinamente después del parto, llegando a los 45 días postparto al valor de H :1/288 y O :1/38 para el LE 1 y H :1/345 y O A: 1/40 para el LE 2. No se hallaron diferencias significativas entre los títulos del LE 1 y LE 2 (Fig. 1).

Figura 1. Valores medios de anticuerpos H y O en suero de vacas vacunadas contra Salmonella dublin.

El título de Ac O se mantuvo siempre en niveles más bajos que el H, como se presenta en las figuras 1 y 2; por lo que se consideró a los Ac H como los más representativos.

Figura 2. Valores medios de anticuerpos H y O en suero de terneros no desafiados con Salmonella dublin.

El título en suero calostral de los LE 1 y LE 2, no presentó diferencias significativas entre ellos, hallando en ambos, altos niveles de Ac (H :1/672 y O :1/208 para el LE 1 y H :1/608 y O :1/192 para el LE 2). Ambos lotes presentaron diferencias significativas (p < 0,05) con el LT (Fig. 3).

Figura 3. Valores medios de anticuerpos H y O en suero calostral de vacas testigo y vacunadas contra Salmonella dublin.

Determinación de anticuerpos pasivos específicos en los terneros

Los títulos de Ac séricos H (:1/76) y O (:1/20) de los terneros del LT no presentaron diferencias significativas con los valores hallados en el suero de sus madres, o fueron aún más bajos y se mantuvieron sin variación a lo largo de la experiencia (Fig. 2). Estos títulos los consideramos, presumiblemente, debidos a reacciones heteroespecíficas dependientes del lipopolisacárido de la bacteria (Pennimpede y col., 1991).

No se hallaron diferencias significativas de títulos entre el LE 1 y el LE 2 en toda la experiencia, en ambos los niveles de Ac H (: 1/326 para el LE 1 y :1/368 para el LE 2) presentaron diferencias significativas con el LT (: 1/76) (p < 0,001) (Fig. 2).

Desafío de los terneros

Los animales empleados del LE 1 y LE 2, con TPI adecuada, procedentes de madres vacunadas no presentaron signos evidentes de salmonelosis (diarreas, fiebre, anorexia, etc.), su alimentación y desarrollo fue normal; los títulos de Ac H y O se informan en la tabla 1.

TABLA 1 TÍTULOS DE ANTICUERPOS H Y O EN LOS TERNEROS DEL LOTE TESTIGO Y DEL LOTE DE DESAFIADO

Sueros

Terneros L. Testigo

Terneros L. Desafiados

1

2

3

1 (LE 1)

2 (LE 1)

3 (LE 2)

Al desafío

Ac H

1/80

1/80

1/40

1/320

1/320

1/640

Ac 0

1/20

1/20

(-)

1/40

1/40

1/80

10 días postdesafío

Ac H

1/160

1/160

1/160

1/320

1/160

1/320

Ac 0

1/40

1/20

1/40

1/40

1/40

1/40

20 días postdesafío

Ac H

1/320

1/320

1/160

1/320

1/160

1/320

Ac 0

1/40

1/40

1/40

1/40

1/40

1/40

45 días postdesafío

Ac H

1/320

1/320

1/160

1/320

1/160

1/320

Ac 0

1/40

1/40

1/40

1/20

1/40

1/40

Dos de los terneros desafiados excretaron salmonellas por materia fecal (105 UFC/ml) los dos primeros días, negativizándose al tercer día; el tercero, con igual nivel de excreción, se negativizó al cuarto día.

En los terneros del LT el comportamiento fue diferente, si bien ninguno de ellos murió, dos de ellos manifestaron diarreas acuosas durante 5 días, temperaturas superiores a los 40,5ºC, anorexia y decaimiento. El restante, prolongó su estado diarreico por cuatro días, la temperatura alcanzó 40,2ºC y con retraso en el crecimiento y desarrollo.

Los títulos de Ac H y O al desafío fueron mucho menores que los del LE 1 y LE 2. La excreción de S. dublin en dos de los terneros fue de 105 UFC/ml durante los siete días postdesafío; al octavo día el recuento desciende a 103 UFC/ml y al décimo sólo se aíslan escasas colonias. El tercer animal, hasta el cuarto día presentó un recuento de 105 UFC/ml, al séptimo día desarrolló algunas colonias y se negativizó al décimo día.

Discusión

Por su incompetencia inmune, la inmunoprofilaxis activa en los terneros neonatos resulta inconveniente para prevenir las enfermedades infecciosas (Pennimpede, 1987; Pennimpede y col., 1992) y evitar la diseminación de la salmonelosis (Jones y col., 1988). Por lo tanto, la protección pasiva de los terneros mediante la inmunización de la vaca gestante, constituye una alternativa para optimizar la sanidad de los rodeos.

Con la aplicación de dos dosis en las vacas del LE 1 y LE 2 se obtuvo una importante respuesta inmune mediada por Ac, a diferencia de lo ocurrido en el LT, en el que no se comprobó variación en los títulos a lo largo de toda la experiencia. No hallamos diferencias significativas en los títulos de Ac H y O entre los LE 1 y LE 2 (Fig. 1), lo que nos permite sugerir que lo importante no es el tiempo previo al parto en que se administran las vacunas, sino buscar para cada caso la situación de manejo más conveniente.

Los máximos títulos encontrados en las pruebas de microaglutinación realizadas 10 días antes del parto son debidos en gran parte al incremento fisiológico propio de este período (Mórtola y col., 1992), en el que las Igs séricas pasan selectivamente a formar parte del calostro. Si bien su descenso postparto fue paulatino, se mantuvo sin embargo más alto que en el LT.

Jones y col. (1988), no encontraron un marcado incremento en la concentración de Ac en los terneros que tomaron calostro de vacas vacunadas, pero sí una mayor resistencia al desafío con S. typhimurium, aparentemente debido a que la protección depende también de mecanismos de inmunidad celular. Por el contrario, nuestros resultados expresaron un marcado incremento en el nivel de Ac con diferencias significativas sobre el LT, protección apropiada, presumiblemente por el elevado nivel de Ac en el momento del desafío, y carencia de signos clínicos de salmonelosis.

En el desafío, el comportamiento de los terneros testigos (con una concentración de GG séricas dentro de los valores normales (9,19 U SO4Zn), pudo deberse a protección inespecífica por la absorción del calostro (Fisher y col., 1976; Mórtola y col., 1992b); sus títulos de Ac H y O son bajos (Tabla 1) y se mantuvieron durante la experiencia, por lo que no se les asigna un rol protector contra S. dublin.

Royal y col. (1968) en su trabajo demostraronmás conveniente.una reducción en la excreción de salmonelas por materia fecal, debido a la protección pasiva de los terneros por vacunación de las madres, cuando se les administra una dosis subletal de S. typhy. Este mismo efecto fue observado con S. dublin, característica importante en la difusión de la infección por reducir la contaminación del medio y la posibilidad de la infección humana en plantas faenadoras.

La vacuna fue preparada con S. dublin, ya que esta cepa es la prevalente en la zona. Podría darse una protección cruzada con otras especies, como lo establecido en una experiencia (Jones y col., 1988) con S. typhy y otros serotipos con los que comparte gran cantidad de determinantes antigénicos (Brown y Jones, 1980). Se ha reportado que terneros nacidos de vacas con una elevada infección natural por S. saint paul son más resistentes al desafío experimental con S. dublin que los terneros control (Aitken, 1982).

La vacuna y el plan de vacunación propuesto pueden mejorarse; no obstante, significativos niveles de Ac H y O fueron transferidos por el calostro a los terneros en esta experiencia.

Para algunos autores (Aitken y col., 1981, 1982) los Ac aglutinantes probablemente no estén involucrados en la protección, pero es innegable la resistencia a la enfermedad conferida pasivamente por la vacunación de las madres.

Los mecanismos puestos en juego no han sido específicamente estudiados, pero se incluyen efectos bactericidas o bacteriostáticos, agregación u opsonización de células y neutralización de enterotoxinas y adhesinas (Jones y col., 1988); cada mecanismo merece un estudio detallado, que escapa al objetivo de este trabajo.

Al igual que lo observado por nosotros, experiencias basadas en la vacunación de las madres, realizadas en campos de Alemania (Hahn y Scholl 1984) e Israel (Michael y col., 1987), establecen por sus resultados que es un método recomendable para controlar los brotes de salmonelosis en los tambos, otorgándoles resistencia a los terneros neonatos y limitar la infección en la crianza de animales.

Referencias

AITKEN, M. M.; P. W. JONES; G. A. HALL; D. L. HUGHES; G.T.H. BROWN. 1981. Responses of fluke-infected and fluke-free cattle to experimental reinfection with Salmonella dublin. Res. Vet. Sci. 31: 120-126.

AITKEN, M.M.; P.W. JONES; G.T.H. BROWN. 1982. Protection of cattle against experimentally induced salmonellosis by intradermal infection of heat-killed Salmonella dublin. Res. Vet. Sci. 32: 368-373.

ALMEIDA, R.A.; L.F. CALVINHO; C.A. VITULICH. 1987. Descripción de dos brotes de salmonelosis en terneros. Vet. Arg. IV: 425-428.

BROWN, G.T.H.; P.W. JONES.1980. Crossed immunoelectrophoresis and crossed line immunoelectrophoresis of Salmonella dublin antigens. J. Gen. Microbiol. 116: 315-322.

FISHER, E.W.; A.A. MARTÍNEZ; Z. TRAININ; R. MEIRON. 1976. Studies of neonatal calf diarrhoea. IV. Serum and faecal immune globulins in neonatal salmonellosis. Br. Vet. J. 132: 39-49.

HAHN, I.; W. SCHOLL. 1984. Complete immunization programme for control and eradication of Salmonella dublin in herds of cattle. Monatschefte für Veterinürmedizin. 39: 208-213.

IOVINE-SELVA. 1979. El laboratorio en la clínica. 28 Ed. Buenos Aires, Panamericana.

JONES, P.W.; P. COLLINS; M.M. AITKEN. 1988. Passive protection of calves against experimental infection with Salmonella typhimurium. Vet. Record 123: 536-541.

KEREN, D. F.; G. H. LOWELL; A. RAPPOVOLI; L. NENCIONI. 1984. IgA dependent cell-mediated activity against enteropathogenic bacteria: distribution, specifity and characterization of the effector cells. J. Immunol. 133: 988-992.

LEVINE, M.M.; J.B. KAPER; R. BLACK; M.L. CLEMENTS. 1983. New knowledge on pathogenesis of bacterial enteric infections as applied to vaccine development. Microbiol. Reviews 47 510-550.

MCNABB, P.C.; T. B. TOMASI. 1981. Host defense mechanisms at mucosal surfaces. Ann. Rev. Microbiol. 35: 477-496.

MCNULTY, M.S.; E.F. LOGAN. 1987. Effect of vaccination the dam on rotavirus infection in young calves. Vet. Record 120: 250-252.

MICHAEL, A.; D. ZILBER; H. TODER; E. LOHEN-ARAZI; D. FRANK; B. BAR-MOSHE. 1987. Salmonella bacterins for use in cattle. Isr. J. Vet. Med. 43: 72-73.

MOLLA, A. 1980. Estimation of bovine colostral immunoglobulins by refractometry. Vet. Rec. 107: 35-36.

MÓRTOLA, E.C.; D. NAUMOVICH; J.H. BARRAGÁN. Transferencia pasiva de la inmunidad en el bovino III. Concentración de gamaglobulinas séricas en vacas preparto y de su transferencia al terreno. Med. Vet. España. En prensa 1992.

MÓRTOLA, E.C.; D. NAUMOVICH; J.R. BARRAGÁN. 1992. Transferencia pasiva de la inmunidad en el bovino II. Concentración de gamaglobulinas séricas en vacas gestantes en el preparto. Med. Vet. España 9. 94-96.

NOSEDA, R.P.; A.H. MARTÍNEZ; J.C. BARDON; J.M. CORDEVIOLA 1989. Salmonelosis humana y animal. Vet. Arg. vi N° 54: 254-257.

Pam American Health Organization. 1972. Production and testig methods for thyphoid vaccine. O.M.S. p. 2-23.

PENNIMPEDE, E.F.F. 1987. Inmunidad neonatal en los terneros e inmunoprofilaxis. Vet. Arg. iv: 64-70.

PENNIMPEDE, E.F.F.; C.M. GÓMEZ. 1988. Inmunología e inmunoprofilaxis de los animales domésticos. Rev. Col. Med. Vet. Prov. Bs. As. 1: 18-24.

PENNIMPEDE, E.F.F.; C. L. DI LORENZO. 1991. Inmunoserología en brucelosis bovina. II Parte. Therios 87: 78-87.

PENNIMPEDE, E.F.F.; E.C. M6RTOLA; D. NAUMOVICH; J.R. BARRAGÁN. 1992. Transferencia pasiva de la inmunidad en el bovino. I. Breve estudio bibliográfico. Med. Vet. España 9: 22-27.

ROYAL, W.A.; R.A. ROBINSON; D.M. DUGANZICH. 1968. Colostral immunity against salmonella infection in calves. N.Z. Vet. J. 16: 141-145.

VENA, M.M.; V.B. RIVERO; H.G. Bovissou, J. COSTA. 1984. Salmonelosis en terneros de tambo. Primer aislamiento de Salmonella dublin en terneros de la República Argentina. Vet. Arg. 1: 571-575.

WILLIAMS, R.L.; H.J. GIBBONS. 1972. Inhibition of bacterial adherence by secretory immunoglobulin A: A mechanism of antigen disposal. Science 177. 697-699.

Recibido el 13 de agosto de 1992, aprobado el 2 de noviembre de 1992.