Paratuberculosis

La paratuberculosis o Enfermedad de Johne es una infección bacteriana de carácter crónico que afecta a una amplia variedad de animales, pero especialmente a los rumiantes domésticos.
Se caracteriza por una enteritis granulomatosa crónica cuyos síntomas clínicos incluyen diarrea intermitente, pérdida de peso, falla reproductiva, disminución de la producción láctea y mortalidad.
Es de distribución mundial y representa grandes pérdidas económicas en los lugares donde se encuentra. El agente causal, Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map), tiene una mayor resistencia al proceso de pasteurización de la leche y se ha asociado con la enfermedad de Crohn en el ser humano, por lo que puede tener un impacto en salud pública como agente zoonótico.

En los bovinos, la transmisión es por vía oral y ocurre principalmente durante el primer año de vida por el consumo de leche y otros alimentos contaminados con Map. La infección se desarrolla en cuatro etapas principales: latente, subclínica, clínica y clínica avanzada.
El gran problema para el control efectivo de la paratuberculosis, es la dificultad en la detección de los animales que se encuentran en la etapa latente y subclínica de la enfermedad, ya que no existe una respuesta inmune fácil de detectar, la concentración del agente es muy baja, existe diseminación y por lo tanto transmisión a otros susceptibles, y esta fase puede durar varios años.
Existen varias alternativas para el diagnóstico de Map, pero en general carecen de buena sensibilidad debido a la variabilidad de la respuesta inmune a lo largo de la infección y a la escasez de bacterias en las muestras de animales infectados en la etapa subclínica.
En los rebaños lecheros bovinos de nuestro país es frecuente la alimentación de terneras con leche cruda y pasteurizada proveniente de vacas de estos mismos predios, generalmente sin atención a la situación epidemiológica de estos animales.
Análisis serológicos en bovinos de lechería sugieren una prevalencia cercana al 15%, existiéndo gran variabilidad entre distintos planteles.
No existe tratamiento, y el control de la infección se basa en el diagnóstico periódico y eliminación progresiva de los reaccionantes.

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http://www.tecnovet.uchile.cl/CDA/tecnovet_articulo/0,1409,SCID%253D9583%2526ISID%253D467,00.html

Las proteínas y las encefalopatías espongiformes

El plegamiento de las proteínas constituye una de las áreas de mayor expansión en la investigación bioquímica, ya que parece ser la base de importantes enfermedades neurodegenerativas en seres humanos y animales, que se han denominado en conjunto como Encefalopatías Espongiformes Transmisibles (EETs). ¿que tienen en común?...

a. Un período de incubación prolongado de meses o años;
b. Enfermedades neurológicas progresivas y debilitantes que siempre son fatales;
c. Al examen microscópico, los extractos de tejido cerebral revelan la presencia de fibrillas;
d. Los cambios patológicos parecen estar confinados al SNC

La causa primaria de las EETs corresponde a un defecto en el plegamiento de proteínas específicas. Cada una de estas enfermedades se asocia a un tipo particular de proteína, pero todas ellas desarrollan un plegamiento patológico que tiene características comunes.
El eslabón inicial de la enfermedad lo constituye una proteína normal y soluble, ya sea en su conformación primaria o terciaria (funcional), que es sometida a una denaturación parcial con la aparición de un estado intermediario de plegamiento. Aparentemente, el punto clave del proceso patológico se encuentra a este nivel, donde la cadena aminoacídica es capaz de interactuar con otras moléculas intermediarias de otras proteínas del mismo tipo y conformar de esta manera una estructura fibrilar de características insolubles.

Forma soluble -> intermediario de plegamiento que expone cadena de aminoácidos -> interacción con otros intermediarios en estado similar -> forma fibrilar insoluble.

Esta forma fibrilar es capaz de agregarse con otras del mismo tipo, para comenzar a formar los denominados amiloides al interior de las células neuronales.
Las primeras agregaciones insolubles actúan como núcleos o semillas de depósito, que favorecen la formación de otras estructuras similares y aceleran la progresión de la enfermedad.



Aparentemente la etapa limitante del proceso es la formación de esos núcleos, ya que normalmente la agregación de intermediarios proteicos se da por enlaces e interacciones altamente desfavorecidas ya sea por la repulsión misma de las moléculas como por la acción de otras proteínas chaperonas. Sin embargo, los núcleos ya constituidos sobrepasan estas barreras y determinan la agudización del cuadro.

Otro hallazgo interesante corresponde a la estructura misma de los amiloides, que tienen algunas características comunes:

* Corresponden a protofilamentos con segmentos específicos de hojas beta.
* Con arreglo helicoidal.
* Con puentes de hidrógeno entre las cadenas y paralelos al eje de la fibra, entregándole gran estabilidad a la estructura.

En condiciones fisiológicas, estos filamentos resultan indestructibles.

Entre los factores predisponentes se pueden mencionar:
• Disminución del pH a nivel de endosomas y/o lisosomas, lo que genera condiciones reductoras de los puentes disulfuro.
• Mutaciones que pueden desestabilizar la estructura nativa.
• Generación de fragmentos peptídicos por mecanismos de degradación parcial, que pueden ser potenciales sustratos de un plegamiento patológico.

En conclusión, las alteraciones en el proceso de plegamiento proteico de algunas proteínas celulares han determinado la aparición de moléculas indestructibles para los sistemas de control y degradación de las mismas células. Además, tienen la capacidad de transmitirse a otros animales susceptibles y reproducir en ellos los mismos fenómenos descritos en su formación. Son proteínas capaces de actuar como agentes infecciosos y transformarse en enfermedades de interés y preocupación mundial, que tienen implicancias en la salud de diversas especies animales incluyendo al ser humano. Por tales motivos, es un gran desafío y una gran necesidad el fortalecer y promover la investigación molecular del proceso de plegamiento proteico, ya que el mejor entendimiento de la formación de amiloides fibrilares y sus causas resultará en el conocimiento de la patogenia de las EETs y de las opciones para su prevención, control, diagnóstico y tratamiento.

El patógeno perfecto

Con el estudio de los microorganismos se ha logrado determinar la existencia de una gran variedad de patógenos para el ser humano y los animales. Ellos abarcan una amplia gama de agentes, entre parásitos, virus y bacterias. Pero no todos tienen la misma eficiencia ni se han adaptado de la misma manera a sus víctimas. ¿que elementos debe tener un patógeno eficiente? Primero que todo, ser de fácil transmisión entre la población susceptible e idealmente poder infectar a varios tipos distintos de hospederos. En segundo lugar, contar con buenos portadores, es decir, individuos capaces de mantener la infección y diseminarla por un tiempo suficientemente largo como para permitir el contacto con otros individuos susceptibles. Por lo tanto, un buen patógeno no debe matar o enfermar gravemente a su víctima, porque de esa manera es probable que él tambien desaparezca. Considerando estas características, podemos llegar a una lista importante de agentes microbianos que son candidatos a coronarse como el patógeno perfecto. Pero queda un tercer elemento que podríamos sumar para acotar nuestra elección: ¿durante cuanto tiempo han sido patógenos? es decir, ¿desde hace cuanto tiempo se encuentra infectando a su especie susceptible y produciendo enfermedad? para un ser vivo, incluyendo los microbios, permanecer en el tiempo implica la capacidad de adaptarse a los cambios ambientales de nuestro planeta y todos sus efectos secundarios en la flora y fauna. Bueno pues, considerando estos antecedentes, diversos investigadores han sugerido que existe un género bacteriano capaz de dar clases de patogenicidad: las micobacterias.

Las micobacterias comprenden un gran número de especies bacterianas, pero las más importantes son aquellas que comprenden el complejo tuberculosis. Existen varias especies dentro de este complejo, pero las más importantes para nosotros son 2: Mycobacterium tuberculosis, que produce la tuberculosis en el ser humano, y M. bovis, que produce la tuberculosis en los animales y en el ser humano.

Ambas tienen un orígen evolutivo común, es decir, provienen de una misma bacteria ancestral, pero por algún motivo M. tuberculosis permaneció como un patógeno específico del ser humano y M. bovis logró adaptarse a muchos hospederos distintos.

Estudios arqueológicos sugieren que la tuberculosis constituye una enfermedad muy antigua, afectando al ser humano y a los animales incluso desde tiempo prehistóricos. Es probable entonces que las micobacterias hayan evolucionado a la par con las especies mamíferas que poblan nuestro planeta, persistiendo hasta nuestros días y con perspectivas de mantenerse como patógenos de gran importancia mundial por muchos años más.

Entonces, ¿que características tienen las micobacterias que las hacen estar entre los patógenos más efectivos que se conocen?

1. Se encuentran desde hace miles de años afectando a sus especies animales susceptibles.
2. Una vez que infectan a un individuo, permanecen en un estado silente, sin producir la enfermedad pero pudiendo diseminarse a otros susceptibles en determinados momentos de la infección. Por lo tanto, es difícil identificar a la mayoría de los infectados.
3. Solo un pequeño procentaje de los individuos infectados se llegan a enfermar. Por ejemplo en el caso del M. tuberculosis, se ha calculado que solo un 10% de las personas infectadas desarrolla la tuberculosis en algún momento de su vida. Por lo tanto, la bacteria asegura su supervivencia al mantener vivo a la mayoría de sus hospederos.
4. Ya que la micobacteria se puede diseminar por prácticamente cualquier secreción o excreción corporal, cuenta con una amplia gama de alternativas para su diseminación. En la mayoría de los casos la infección se transmite por vía aérea a través de secreciones respiratorias, pero también se disemina por vía oral a través del consumo de alimentos contaminados, como la carne y especialmente la leche.
5. Una vez que infecta el organismo, es capaz de invadir a las células del sistema inmune (macrófagos), sobrevivir al interior de ellas y evadir la propia respuesta inmune. Luego, puede diseminarse a cualquier tejido u órgano del cuerpo.
6. Se requieren muy pocas bacterias para lograr una infección. Por ejemplo, se ha calculado que tan solo una bacteria de M. bovis puede infectar por vía respiratoria al bovino.
7. A pesar del uso de los antibióticos que han permitido el tratamiento de muchos enfermos de tuberculosis, existen cepas bacterianas que han desarrollado resistencia a varios de ellos. Por lo tanto, siempre habrán cepas bacterianas capaces de sobrevivir a los antibióticos actuales y futuros que se utilicen para el combate de la infección.
8. La infección con micobacterias se ve favorecida por la presencia de otros patógenos. Por ejemplo, la infección con HIV es inmunodepresora y predispone a la tuberculosis. Los pacientes inmunodeprimidos actuan como verdaderos multiplicadores de la infección, favoreciendo la diseminación a otros individuos.

Estas son las principales características que sitúan a las micobacterias del complejo tuberculosis, como los patógenos más eficaces que existen.
Si hubiera que elegir a una sola especie bacteriana, podemos decir que Mycobacterium bovis es el agente más importante, ya que posee todas las condiciones mencionadas, pero además tiene un amplio rango de hospederos, pudiendo afectar a practicamente todas las especies mamíferas.