Respuesta inmunitaria en la diarrea vírica bovina

El Virus de la diarrea vírica bovina (vDVB) es un virus ARN clasificado dentro de la familia Flaviviridae junto con otros pestivirus como el virus de la peste porcina clásica y el virus de la enfermedad de la frontera de la oveja. El vDVB se ha dividido tradicionalmente en base a sus diferencias genéticas en 2 genotipos o especies distintas, conocidas como genotipo 1 y 2 habiéndose podido tipificar genéticamente distintos aislados de ambos genotipos. Independientemente del genotipo al que pertenezcan, el virus se clasifica en función del efecto que produce sobre ciertos cultivos de células epiteliales bovinas en 2 biotipos: biotipos citopáticos (CP) y biotipos no citopáticos (NCP). Sin embargo, la importancia de las lesiones en el transcurso de procesos causados por cepas NCP no se correlaciona con su virulencia in vitro. Un aspecto poco estudiado en la DVB, fundamental para el desarrollo y mejora de vacunas, es el referente a la respuesta inmunitaria que se desarrolla tanto a nivel sistémico como local en el tejido linfoide de la mucosa intestinal. Trabajos recientes han puesto de manifiesto la existencia de una translocación de la respuesta inmunitaria Th1/Th2, lo que dará lugar a una respuesta inmune aberrante, en la que la respuesta Th1 protectora estaría inhibida por la Th2. Este hecho favorecería unainadecuada proliferación y transformación de los linfocitos B hacia células plasmática, comprometiendo la activación de una respuesta inmunitaria específica frente al vDVB y la producción de anticuerpos neutralizantes. Esta alteración de la respuesta Th1 protectora, junto a la intensa depleción debida a una masiva apoptosis de linfocitos ,que sufre tanto el tejido linfoide asociado a la mucosa intestinal (tonsilas y placas de Peyer) como distintos órganos linfoides, serían las responsables del estado de inmunosupresión que caracteriza a estos animales y predispone a la aparición de procesos bacterianos secundarios

El virus de la lengua azul como modelo para el estudio de los orbivirus

Al género Orbivirus pertenecen tres virus transmitidos a través de vector, que afectan al ganado domestico y a animales de vida libre (Lengua Azul, Peste Equina Africana y Enfermedad Hemorrágica Epizoótica de los Ciervos), y que han causado en las dos últimas décadas, especialmente el virus de la Lengua Azul (vLA), pérdidas económicas cuantiosas en prácticamente toda Europa y en los países del sur y el este del Mediterráneo. Es importante, por tanto, profundizar en el conocimiento sobre los mecanismos de actuación de estos virus, tomando como base al vLA considerado como el virus modelo para el estudio de este género, y en los mecanismos que modulan la respuesta inmunológica del hospedador para poder mejorar el control de la enfermedad mediante vacunas más eficaces. Hasta el momento se desconocen aspectos tan importantes como la duración de la viremia en animales infectados, el papel de la inmunidad celular desencadenada en el hospedador o los mecanismos de “hibernación” que permitan al vLA “reaparecer” tras un periodo de ausencia del vector. Además, el hecho de que los tres compartan los mismos vectores, hace necesario analizar el riesgo de entrada de los virus de la Peste Equina Africana y dela Enfermedad Hemorrágica Epizoótica de los Ciervos en España, -que actualmente se detectan en los países del África Subsahariana y en el sur y este del Mediterráneo, respectivamente-. Por último, se considera también imprescindible mejorar las técnicas de diagnóstico para el virus de la Enfermedad Hemorrágica Epizoótica de los Ciervos y el virus de la Peste Equina Africana y desarrollar nuevos ensayos basados en las cepas circulantes por el área mediterránea

Mecanismos inductores y vías de la apoptosis en la diarrea vírica bovina

La apoptosis es una forma de muerte celular inducida por una gran variedad de estímulos, considerada como el resultado final de una cascada en la que intervienen una serie de enzimas denominadas caspasas, inducidas tanto por estímulos externos como internos. Entre éstas destacan las denominadas caspasas iniciadoras (2, 8, 9 y 10) y las caspasas ejecutoras o efectoras (3, 6 y 7). Existen dos vías principales reguladoras de la apoptosis: la vía extrínseca, inducida y mediada por receptores, la cual se inicia cuando un ligando apropiado se une a receptores de muerte localizados en la superficie celular, de modo que estas uniones ligando-receptor hacen que los dominios de muerte celular intracelulares y su unión a ciertas proteínas del citosol activen a las caspasas iniciadoras de esta vía (pe: caspasa 8), y la vía intrínseca o mitocondrial, gobernada por proteínas de la familia del Bcl-2 que agrupa un grupo de moléculas involucradas en la permeabilidad de la mitocondria, pudiéndose distinguir entre moléculas anti-apoptóticas y pro-apoptóticas. El desequilibrio en la expresión de estas moléculas incrementa la permeabilidad de la membrana mitocondrial, favoreciendo la liberación de proteínas al citosol y la activación de las caspasas iniciadora de esta vía (pe: caspasa 9). Una vez activadas las caspasas iniciadoras, éstas ejercerán su actividad proteolítica sobre las denominadas caspasas efectoras o ejecutoras (3, 6 y 7), las cuales, una vez activadas ejecutarán la muerte de forma irreversible. Junto a aspectos generales relacionados con los mecanismos y vías de la apoptosis, en este trabajo se abordan aspectos relacionados con dichos mecanismos en el transcurso de la diarrea vírica bovina, donde la apoptosis parece ser la responsable de la depleción linfoide y la leucopenia que caracterizan a esta enfermedad

Pathogenic mechanisms implicated in the intravascular coagulation in the lungs of BVDV-infected calves challenged with BHV-1

Resistance to respiratory disease in cattle requires host defense mechanisms that protect against pathogens which have evolved sophisticated strategies to evade them, including an altered function of pulmonary macrophages (MΦs) or the induction of inflammatory responses that cause lung injury and sepsis. The aim of this study was to clarify the mechanisms responsible for vascular changes occurring in the lungs of calves infected with bovine viral diarrhea virus (BVDV) and challenged later with bovine herpesvirus type 1 (BHV-1), evaluating the role of MΦs in the development of pathological lesions in this organ. For this purpose, pulmonary lesions were compared between co-infected calves and healthy animals inoculated only with BHV-1 through immunohistochemical (MAC387, TNFα, IL-1α, iNOS, COX-2 and Factor-VIII) and ultrastructural studies. Both groups of calves presented important vascular alterations produced by fibrin microthrombi and platelet aggregations within the blood vessels. These findings were earlier and more severe in the co-infected group, indicating that the concomitance of BVDV and BHV-1 in the lungs disrupts the pulmonary homeostasis by facilitating the establishment of an inflammatory and procoagulant environment modulated by inflammatory mediators released by pulmonary MΦs. In this regard, the co-infected calves, in spite of presenting a greater number of IMΦs than single-infected group, show a significant decrease in iNOS expression coinciding with the presence of more coagulation lesions. Moreover, animals pre-inoculated with BVDV displayed an alteration in the response of pro-inflammatory cytokines (TNFα and IL-1), which play a key role in activating the immune response, as well as in the local cell-mediated respons

Lengua azul: vacunas, inmunomoduladores e inmunidad protectora

La Lengua Azul, está producida por un virus ARN del género Orbivirus (familia Reoviridae), considerado como el virus prototipo de este género, del que se conocen al menos 24 serotipos diferentes, no todos patógenos, entre los que no existe inmunidad cruzada, lo que difi culta las estrategias de vacunación. En las dos últimas décadas, y más recientemente desde el verano de 2006, esta enfermedad ha provocado importantes pérdidas económicas, no sólo en las zonas de Europa periódicamente afectadas como los países de la cuenca Mediterránea, sino prácticamente en toda Europa. Los planes de vacunación puestos en marcha por las autoridades sanitarias, han revelado la existencia de reacciones adversas, así como la falta de protección de las vacunas en un elevado porcentaje de casos. En este trabajo pretendemos poner de manifi esto la importancia de conocer los mecanismos inmunológicos que se desarrollan tanto en animales infectados como en animales vacunados. Los mecanismos de acción de cada uno de estos serotipos varían completamente dependiendo de la especie y de la raza afectada. Hasta la fecha son escasos los trabajos in vivo que hayan centrado sus esfuerzos en una caracterización pormenorizada de los mecanismos patogénicos y de la repuesta inmune de cada uno de los serotipos patógenos en las principales especies afectadas por la enfermedad. Sólo con el conocimiento de los mecanismos de acción del virus y con el estudio de los mecanismos que controlar y modulan la respuesta inmune podremos desarrollar herramientas (nuevos adyuvantes, aplicación de inmunomoduladores, etc) que nos permitan mejorar la vacunas existentes, reduciendo las reacciones adversas que producen y potenciando su protección

Células presentadoras de antígeno: células dendríticas y su papel en la lengua azul

Las células presentadoras de antígeno (CPA) desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de la respuesta inmunitaria mediante el procesamiento y la presentación de antígenos, así como a través de distintos estímulos que favorecen la proliferación y diferenciación linfocitaria. Entre las CPA, las células dendríticas (CDs) son consideradas como las más eficientes en las funciones de presentación. En este trabajo se abordan aspectos generales relacionados con la localización, estructura y función de estas células, así como con su importante papel en la instauración de la repuesta inmunitaria. Junto a las células endoteliales y a los macrófagos, las CDs son consideradas células blanco del virus de la lengua azul (vLA), desempeñando un importante papel en la diseminación orgánica de éste. Además, las CDs parecen jugar un importante papel como productoras o inductoras de sustancias vasoactivas responsables de los cambios vasculares que caracterizan a la enfermedad, quedando aún por determinar la influencia de estos mediadores químicos en la instauración de la respuesta inmunológica frente al virus, aspecto fundamental para el desarrollo y mejora de vacunas

Effect of infection with BHV-1 on peripheral blood leukocytes and lymphocyte subpopulations in calves with subclinical BVD

Bovine viral diarrhea virus (BVDV) and bovine herpesvirus-1 (BHV-1) are important cattle pathogens that induce a broad immunosuppression on cell-mediated immune response on its own participating in the bovine respiratory disease complex (BRDC). The aim of our study was to evaluate the quantitative changes in immunocompetent cells in healthy calves and calves with subclinical bovine viral diarrhea (BVD), both inoculated with BHV-1. Total leukocyte counts exhibited changes mainly in neutrophils and lymphocytes that can contribute to the BVDV immunosuppression, thus accounting for some of the intergroup differences. Monocytes did not display numerical changes in either group. Regarding lymphocyte subpopulations, even though CD4+ T lymphocytes and B cells were depleted around 4 dpi in both infected groups, the main difference observed between both groups was in CD8+ T cells which displayed an earlier depletion in BVDV inoculated calves that can promote a greater BHV-1 dissemination, thus aggravating the course of the disease

Cell-mediated immune response during experimental acute infection with bovine viral diarrhea virus (BVDV): evaluation of blood parameters

Acute infections with bovine viral diarrhoea virus (BVDV), a major pathogen of cattle, are often asymptomatic or produce only mild clinical symptoms. However, they may play an important role in the bovine respiratory disease complex by exerting a marked immunosuppressive effect, as a result of the death of the immunocompetent cell populations involved in controlling innate and adaptive immune responses, together with a marked reduction of both cytokine expression and co-stimulatory molecule synthesis. Although experimental research and field studies have shown that acute BVDV infection enhances susceptibility to secondary infection, the precise mechanism involved in BVDV-induced immunosuppression remains unclear. The present study is aimed at measuring a range of blood parameters in a single group of fourteen calves infected with non-cytopathic BVDV-1. Focus has been put on those related to the cell-mediated immune response just as leucocyte populations and lymphocyte subpopulations, serum concentrations of cytokines (IL-1b, TNF-a, IFN-c, IL-12, IL-4 and IL-10) and acute phase proteins [haptoglobin, serum amyloid A (SAA), fibrinogen and albumin], as well as BVDV-specific antibodies and viremia. After non-cytopathic BVDV-1 infection, clinical signs intensity was never more than moderate coinciding with the presence of viremia and leucocyte and lymphocyte depletion. An early increase in TNF-a, IFN-c and IL-12 levels in contrast to IL-1b was observed in line with a raise in haptoglobin and SAA levels on the latest days of the study. As regards IL-4 levels, no evidence was found of any changes. However, a slight increase in IL-10 was observed, matching up the TNF-a decline during the acute phase response. These findings would help to increase our knowledge of the immune mechanisms involved in acute infection with non-cytopathic BVDV-1 strains, suggesting the existence of a clear tendency towards a type 1 immune response, thereby enhancing resistance against viral infections

El tejido linfoide asociado a mucosas como blanco del virus de la diarrea vírica bovina: estructura y función

Las tonsilas, al igual que otros tejidos linfoides asociados a mucosas como las placas de Peyer del intestino delgado, debido a su localización, se presentan como la puerta de entrada de numerosos agentes patógenos, y por sus características estructurales e inmunológicas, protegen los tractos respiratorios y digestivos de los antígenos que son constantemente inhalados e ingeridos. En los bovinos, distintos agentes patógenos replican en las tonsilas en las primeras fases de la infección, destacando virus como el de la diarrea vírica bovina (vDVB). En rumiantes jóvenes, las placas de Peyer ileales son responsables de la generación de la mayoría de células B, habiéndose especulando con su posible papel como órgano linfoide primario ya que, al igual que ocurre con el timo, también involuciona a edades jóvenes. El tejido linfoide asociado a mucosas se presenta como el principal lugar de replicación del vDVB, siendo además la localización en la que se producen las lesiones más importantes en el transcurso de esta enfermedad, dando lugar a una intensa depleción linfoide que se traduce, a nivel sistémico, en una marcada leucopenia. Por este motivo y con el fi n de profundizar en los mecanismos patogénicos del vDVB, es necesario estudiar y comprender en profundidad tanto la estructura como las funciones inmunológicas de estos tejidos linfoides