23/09/2019

Patología

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Evaluación de la Bioseguridad Externa mediante el uso de BioPortal

BioPortal es una excelente herramienta que permite identificar y comprender los problemas de bioseguridad en las granjas porcinas.

El virus del síndrome respiratorio y reproductivo porcino (PRRSV, por sus siglas en inglés) es uno de los principales patógenos en porcino1. La epidemiología molecular del PRRSV se ha utilizado para la descripción filogenética del patógeno y para establecer conclusiones sobre el origen más probable del virus, en función de las similitudes entre las secuencias genómicas.

La mejora de la accesibilidad a las técnicas moleculares permite:

  1. Comparar las secuencias genómicas obtenidas.
  2. Alcanzar una mejor comprensión de la dinámica evolutiva del PRRSV a nivel regional, en una empresa o dentro de una granja2.

Para que las secuencias aporten información es necesario comparar los resultados de forma secuencial.

Durante los últimos 8 años, Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. (BIVI) en colaboración con la Universidad de California Davis (UC Davis) y otras instituciones como la Universidad Estatal de Iowa, han perfeccionado el programa Disease BioPortal o BioPortal (bioportal.ucdavis.edu), ajustándolo a las particularidades del PRRSV.

BioPortal es un sistema online que permite analizar la relación, en función de criterios filogenéticos, entre los cambios en la secuencia genómica y la evolución genética del virus (variabilidad) en una determinada área (país, región, provincia…), a lo largo del tiempo3.

Además, permite administrar en tiempo real o casi real una gran cantidad de datos. Las herramientas disponibles permiten:

  • La visualización espacio-temporal
  • La representación gráfica de los datos y su análisis filogenético.

El objetivo de este estudio fue analizar la dinámica del PRRSV en varias granjas de España, monitorizando las secuencias obtenidas mediante PCR a nivel de granja mediante el uso de BioPortal.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Una granja multiplicadora de ciclo cerrado implementó un programa de erradicación de PRRS para poder servir primerizas que fuesen negativas al virus.

VACUNACIÓN

En junio de 2016 se realizaron dos vacunaciones en sábana en las cerdas mediante inyección intramuscular de 2 ml de Reprocyc PRRS EU, y se vacunaron los lechones con 1 ml de Ingelvac PRRSFLEX EU vía IM antes del destete.

ANÁLISIS RT-PCR

Se realizaron mensualmente RT-PCR para ORF5 en sueros de 30 lechones al destete, 10 lechones de transición, 10 cerdos de engorde y 10 cerdas primerizas. De este modo se obtuvieron 18 secuencias entre junio de 2016 y agosto de 2017.

RESULTADOS

A pesar de haber realizado la despoblación parcial de la transición en julio de 2016 y de que las unidades de engorde y recría estaban separadas (se visitaban al final del día), se obtuvieron resultados positivos de las PCR. De ahí que en julio de 2017 se realizara una nueva despoblación del destete.

ANÁLISIS RESULTADOS

El software de BioPortal se utilizó para comprender si había algún problema de bioseguridad interna o externa, es decir, entradas laterales de nuevos virus. Se asumía que las secuencias eran diferentes cuando la heterología dentro de los 606 nucleótidos de la ORF5 era superior al 2 %.

 

En este estudio se incluyeron dos granjas de 1.800 cerdas de producción de lechones para cebo, cuyas reposiciones procedían de granjas cercanas e ingresaban en el hato reproductor a los 7 meses de edad.

  • La granja A era históricamente positiva a PRRS, confirmado mediante RT-PCR.
  • La granja B, que pertenecía al mismo sistema de producción, estaba a 1,35 km de distancia y era negativa a PRRS.

En agosto de 2014 hubo un brote en la granja B, confirmado mediante RT-PCR. En julio de 2015, la compañía inició un programa de control y monitorización de PRRSV en ambas granjas.

ANÁLISIS RT-PCR

Se realizaron RT-PCR en sueros de 30 lechones al destete y 10 lechones en la maternidad, mensualmente.

VACUNACIÓN

Ese mismo mes, se llevaron a cabo dos vacunaciones en sábana con una inyección IM de 2 ml de Reprocyc PRRS EU en las reproductoras, y una vacunación en sábana de lechones de más de 17 días, mediante la administración IM de 1 ml de Ingelvac PRRSFLEX EU, en ambas granjas.

ANÁLISIS RESULTADOS

Desde entonces, las cerdas fueron vacunadas trimestralmente y los lechones al destete. Cada vez que la PCR mostraba resultados positivos, se secuenciaba la ORF5 y se empleaba el software BioPortal para comprender si había habido algún problema de bioseguridad después del inicio del programa de control de PRRS.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En junio de 2016, al inicio del programa, había dos secuencias diferentes presentes en la granja, una correspondiente a virus de vacuna viva modificada y la otra a virus de campo. Después de la vacunación y de ambas despoblaciones, dichas secuencias no se volvieron a encontrar en la granja. En octubre y diciembre de 2016, y en enero de 2017, se encontró la secuencia correspondiente a “PRRSFLEX EU” en los cerdos vacunados. En noviembre de 2016, se encontró una nueva cepa de vacuna viva modificada diferente a la primera que nunca se había usado en la granja, supuestamente debido a un fallo externo de bioseguridad.

En febrero de 2017, debido a un fallo adicional de bioseguridad, se encontró un nuevo virus de campo en lechones de engorde proveniente de una entrada lateral que se propagó por toda la granja en mayo de 2017 (lechones al destete, transición y primerizas). Después de esta nueva entrada, se volvió a despoblar la transición y el engorde, se mantuvo la recría aislada y se realizó una nueva vacunación en sábana. Se continuó vacunando los lechones.

Desde la segunda despoblación, solo se encontró la secuencia correspondiente al último virus citado en las primerizas aisladas. A finales de agosto de 2017, se produjo un nuevo fallo en la bioseguridad externa y se encontró un virus diferente en los lechones al destete (Figura 1). Curiosamente, este nuevo virus se había encontrado en marzo de 2016 en otra granja que pertenece al mismo sistema de producción.

Después de 14 meses desde el inicio del programa de erradicación, la granja aún era PRRS positiva. Gracias a BioPortal se pudieron determinar tres entradas de nuevos virus debido a sendos fallos en la bioseguridad externa. Por lo tanto, se puso de manifiesto que para tener éxito en el programa de erradicación en este sistema, se deben implementar nuevas medidas de bioseguridad externa.

Se obtuvieron 81 secuencias de ORF5 entre julio de 2015 y septiembre de 2018 en ambas granjas (Figura 2): 11 procedentes de lechones vacunados, que correspondían a la cepa vacunal Ingelvac PRRSFLEX EU en ambas granjas.

El grado de heterología entre las secuencias obtenidas dentro de la granja A varió de 0,2 % a 3,0 %, mientras que en la granja B, varió del 0,2 % al 2 %, en ambos casos excluyendo las secuencias vacunales.

El grado de heterología entre las secuencias obtenidas en la granja A y en la granja B se situaba entre el 18,9 % y el 19,8 % (Figura 3). Por lo tanto, se asumió que el virus responsable del primer brote en la granja B procedía de otro sistema de producción, no de la granja A.

A pesar de la corta distancia entre ambas granjas (1,35 km), no han compartido virus alguno en tres años y dos meses, y no se han detectado nuevas entradas laterales de virus en ninguna de las granjas después del inicio del programa de control de PRRS.

Aparentemente, hubo un problema de bioseguridad interna que conllevó la circulación de sendos virus residentes.

En consecuencia, deben implementarse algunos protocolos en ambas granjas: dejar de producir la reposición y traerla de una fuente negativa, así como aplicar algunos procedimientos de manejo (procedimientos de “McRebel”), incluyendo las pautas en la sala de partos.

Árboles Filogenéticos

CONCLUSIONES

BioPortal es una excelente herramienta que, mediante el estudio de la epidemiología molecular del virus PRRSV, es decir, el análisis evolutivo de su secuencia genómica, permite ayudar a identificar y comprender los problemas de bioseguridad.

 

Además, facilita el rastreo de las secuencias de PRRSV, mediante comparaciones dentro de una extensa base de datos de estas, favoreciendo la comprensión del origen del PRRSV y de su dinámica en las granjas.

 

Esta información, junto con la obtenida en COMBAT (herramienta de Boehringer Ingelheim para evaluar la bioseguridad interna y externa), permite adecuar los programas de control o erradicación del virus a las condiciones específicas del entorno estudiado.

REFERENCIAS

1. Mateu E. et al. (2006). Evolution of ORF5 of Spanish porcine reproductive and respiratory syndrome virus strains from 1991 to 2005. Virus research, 115(2), 198-206.

2. Brito B. et al. Sequence analytics: Getting more from sequence information than just a dendogram and homology table. En: AASV Proceedings (2-5 marzo, San Diego, California), 2013.

3. bioportal.ucdavis.edu

Sobre el autor

A. Callén

Boehringer Ingelheim Animal Health España, S.A.U.

Sobre el autor

G. Abella

Boehringer Ingelheim Animal Health España S.A.U.

Sobre el autor

I. Hernández-Caravaca

Boehringer Ingelheim Animal Health España S.A.U.

Sobre el autor

S.Figueras

Boehringer Ingelheim Animal Health España, S.A.U.

Sobre el autor

V. Rodríguez-Vega

Boehringer Ingelheim Animal Health España S.A.U.


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