A vaccine made of irradiated larvae to eradicate Dictyocaulus viviparus causing bovine verminous bronchitis was discussed. This theoretical assay states the main disadvantages of the vaccine, among them its short life span and the possibility of being a cause for the disease due to still active larvae. Recent studies on the parasite are presented which, together with genetic engineering and biotechnology last findings, could result in a recombinant vaccined bases on this nematode excretion-secretion products.Se analiza una vacuna de larvas irradiadas para combatir Dictyocaulus viviparus, que ocasiona la bronquitis verminosa bovina. En este estudio teórico se exponen los principales inconvenientes de dicha vacuna, entre ellos su corta vida útil, y la posibilidad de que provoque la enfermedad, por larvas que no estén realmente atenuadas. Se exponen estudios recientes del parásito, los que, unidos a los últimos avances de la ingeniería genética y la biotecnología, pudieran dar lugar a una vacuna recombinante basada en los productos de excreción-secreción del nematodo

Mc-Pherson Nápoles, Yoanka

Oliva Rondón, Rogelio

Santiesteban Pérez, Dayamí

Spanish

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Rev. prod. anim. Vol12    sept.1999/jul 2000  5 9  Preparados contra la bronquitis verminosa. Posibilidades para la producción de productos recombinantes (Artículo teórico) Yoanka Mc-Pherson Nápoles*, Dayamí Santiesteban Pérez* y Rogelio Oliva Rondón** * Departamento de Vacunas Veterinarias. Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología. Camagüey ** Instituto de Medicina Veterinaria. Camagüey, Cuba RESUMEN Se analiza una vacuna de larvas irradiadas para combatir Dictyocaulus viviparus, que ocasiona la bronquitis verminosa bovina. En este estudio teórico se exponen los principales inconvenientes de dicha vacuna, entre ellos su corta vida útil, y la posibilidad de que provoque la enfermedad, por larvas que no estén realmente atenuadas. Se exponen estudios recientes del parásito, los que, unidos a los últimos avances de la ingeniería genética y la biotecnología, pudieran dar lugar a una vacuna recombinante basada en los productos de excreción-secreción del nematodo. ABSTRACT A vaccine made of irradiated larvae to eradicate Dictyocaulus viviparus causing bovine verminous bronchitis was discussed. This theoretical assay states the main disadvantages of the vaccine, among them its short life span and the possibility of being a cause for the disease due to still active larvae. Recent studies on the parasite are presented which, together with genetic engineer-ing and biotechnology last findings, could result in a recombinant vaccined bases on this nematode excretion-secretion products. PALABRAS CLAVES: Dictyocaulus viviparus, gusano del pulmón, bronquitis verminosa, vacunas INTRODUCCIÓN Debido a las condiciones higiénicas de manutención y, particularmente por la contaminación de los alimen-tos y el agua con partículas de tierra, estiércol y otros desechos, los animales padecen endoparasitosis, con una frecuencia mucho mayor que la del hombre. Son muchas las especies parasitarias a las que están expuestos los animales en toda su vida; en el ganado bovino una de las más importantes es Dictyocaulus viviparus, el que también es llamado gusano del pul-món por su localización en el huésped, sobre todo, en los animales jóvenes. Dictyocaulus viviparus en su ciclo biológico no necesita huésped intermediario, por tanto, es un ciclo directo, en el que solo le son necesa-rias condiciones ambientales adecuadas, que le permi-tan el desarrollo de los huevos a estadios larvarios con capacidad infestante. La enfermedad que produce se denomina bronquitis verminosa o dictyocaulosis bovina y la infestación se desencadena por ingerir las larvas en la fase infestante (larva 3), presentes en los pastos.  Para la prevención de la dictyocaulosis, existe una vacuna de larvas irradiadas que se comercializa por Intervet (Holanda), bajo el nombre HusvacR y por MSD Agvet (Inglaterra), bajo el nombre DictiolR pero, tiene entre sus principales inconvenientes la poca estabilidad y seguridad, esta última, por ingestión de larvas con capacidad infestante, presentes en la vacuna. Los avances recientes en la ingeniería genética y la biotecnología, combinados con un mayor conocimiento de la composición antigénica y mecanismo de patogé-nesis del parásito, proveen de medios más eficaces para la prevención de las enfermedades causadas por Dict-yocaulus viviparus. El empleo desde hace pocos años de la tecnología de inmunización con ADN desnudo proporciona una vía novedosa de protección, que aven-taja a la utilización de antígenos proteicos por la capa-cidad de inducción de respuesta celular, y al uso del microorganismo patógeno atenuado, por no tener posi-bilidad de revertir a la virulencia.  En este artículo se comparan o sugieren las posibles vías que se podrían utilizar para la obtención de vacu-nas para prevenir la dictyocaulosis bovina. DESARROLLO Dictyocaulosis bovina La dictyocaulosis produce una neumonía parasitaria, con aumento de la frecuencia respiratoria, tos frecuen-te, pérdida de apetito y reducción de la velocidad de crecimiento; de hecho, cuando la tos es grave, puede presentarse en paroxismos que continúan hasta la as-fixia del animal afectado. En esos casos se produce con mayor frecuencia la muerte de los animales. No obstan-te, 45 días después de la infestación o más tarde aún, puede ocurrir la desaparición gradual de los gusanos y la curación, pero los becerros que se recuperan padecen tos crónica debida a la bronquiectasia y adelgazamien-to. En este momento los animales presentan tal nivel de deterioro que les es muy difícil su recuperación, por lo que la mayoría son sacrificados.  A nivel internacional, la incidencia real de esta para-sitosis se ve enmascarada por el uso de antihelmínticos, lo que hace muy difícil precisar las muertes por dictyo-caulosis bovina en la ganadería y por tanto, la inciden-cia en la masa ganadera; es por ello que normalmente se piense que la inadecuada conversión de los nutrien-tes, los estados de desnutrición y el deterioro general Rev. prod. anim. Vol12    sept.1999/jul 2000  6 0  del ganado, por etiología desconocida, están influen-ciados por esta parasitosis. Prevención de la bronquitis verminosa: Desarrollo de vacunas Debido al daño que produce esta parasitosis, sobre todo en terneros, los intentos por proveer de un medio eficaz de protección comenzaron en Inglaterra en 1959, cuando Jarret y colaboradores confirmaron que se pue-de conferir una inmunidad confiable mediante la admi-nistración por vía oral de larvas de Dictyocaulus vivi-parus debilitadas por medio de radiaciones. En algunas regiones, después de 30 años, la bronquitis verminosa es controlada usando esta vacuna de larvas irradiadas (Dictiol, de MSD Agvet y Husvac, Intervet, Ingla-terra); pero, su corta vida media, que oscila entre 14 días y 1 mes, hace que esté restringido el uso sólo a Europa y además, también existe la posibilidad de que alguna larva no haya sido atenuada y se desarrolle la enfermedad. El tratamiento de esta parasitosis se lleva a cabo con el uso de antihelmínticos (Borgsteede et al. y Williams et al., 1988; McKenna; 1985; McKenna; 1989; Taylor et al., 1990 a y b; Williams; 1990; Vanparijs y Quick, 1991; Williams et al., 1996), pero los mismos presen-tan como principales inconvenientes, en primer lugar, la posibilidad de desarrollar cepas resistentes a dichos fármacos, que hacen difícil el tratamiento posterior de los animales infestados, el elevado costo de estos pro-ductos que lo hacen limitado para los países de meno-res recursos, la acumulación producida en las carnes que imposibilitan su consumo durante un período de tiempo y por último, la incidencia dañina desde el pun-to de vista ecológico.  En la actualidad, se ha pensado en incidir en las inter-fases parásito-huésped, utilizando como inmunógenos las proteínas de membrana y los antígenos secretados in vivo. La respuesta inmune dirigida contra estos com-ponentes que son esenciales para la supervivencia del parásito, podría provocar la eliminación del mismo. Se piensa que estos productos estén involucrados en varios procesos del mecanismo de patogénesis del parásito, desde la invasión inicial a través de la piel o mucosa intestinal hasta la evasión de los mecanismos efectores de la inmunidad del huésped, algunos de los cuales pueden depender de la actividad de productos de excre-ción–secreción como proteinasas y acetilcolinesterasas (Britton et al., 1993; Britton et al., 1995). Estos productos de excreción-secreción de diversas especies de nematodos, ofrecen considerable protec-ción a la infestación parasitaria, por ejemplo los casos de Trichinella spiralis (Campbel, 1955), Trichostron-gylus colubriformes (Rothwell y Love, 1974), Nippos-trongylus brasiliensis (Day et al., 1979) y Toxocara canis (Nicholas et al., 1984). En el caso del Dictyocau-lus viviparus se han utilizado los mismos, empleando para ello curieles como modelo animal, y se ha logrado un 78% de protección frente a la colonización de los gusanos en el pulmón (McKeand et al., 1995).  Al igual que se han estudiado los productos de excre-ción-secreción, se han comenzado a dar los primeros pasos en los productos somáticos, de hecho, se han caracterizado dos proteínas con potencial para la pro-tección frente al desafío y para el empleo en el inmu-nodiagnóstico de la bronquitis verminosa. Una de estas proteínas fue solicitada como patente en 1997 en la Oficina Europea bajo el nombre Dv18 (Hofmann y Schmid, 1997) y ofrece protección en el 80% de los casos utilizando terneros en las pruebas experimentales. Del Dv18 no se ha descrito su mecanismo de acción, no así de la otra proteína caracterizada en 1995 la cual se denominó Dv3-14 (Schnieder, 1992; 1993) y se conoce que constituye la proteína mayor del esperma.  El Dv3-14 es una proteína que constituye el 15% del total de proteínas en el espermatozoide del nematodo; está asociada con la motilidad ameboidal de los pseu-dópodos, ya que los espermatozoides no poseen flage-lo. En los nematodos, la proteína mayor del esperma forma el único citoesqueleto del espermatozoide madu-ro (Mansir y Justine, 1996).  Los anticuerpos que reconocen al Dv3-14 se encuen-tran en los animales infestados experimental y espontá-neamente, lo que evidencia que Dv3-14 es liberado por los parásitos adultos in vivo cuando alcanzan la madu-rez sexual (De Leeuw y Cornelissen, 1991).  La inmunización con Dv3-14, debe desarrollar anti-cuerpos contra la proteína mayor del esperma y por tanto, se espera que se inhiba la fecundación por pérdi-da o disminución de la funcionalidad del espermatozoi-de del nematodo. La actividad de esta vacuna se basaría en la inhibición de la reproducción de Dictyocaulus viviparus y por tanto la disminución de la población del mismo.  La utilización del Dv3-14 podría ser el primer paso de la búsqueda de antígenos comunes para nematodos, ya que presenta un 84 y 86% respectivamente de simili-tud con las proteínas mayores del esperma de Ascaris lumbricoides var suum y el nematodo de vida libre modelo para los diferentes estudios con estos parásitos Caenorhabditis elegans (Schnieder, 1993). De allí podría pensarse que la utilización de la proteína mayor del esperma podría ser la clave para el desarrollo de preparados contra más de una afección parasitaria.  La caracterización de estas proteínas permite expre-sarlas por vía recombinante para determinar su efecti-vidad en terneros frente a la bronquitis verminosa; también sería posible realizar una librería de expresión in vivo (expression library immunization) utilizando como modelo el curiel, empleando vectores para vacu-nas de ADN y el cDNA del parásito adulto o estadios larvarios, con el objetivo de buscar nuevos antígenos que pudieran conferir protección frente al Dictyocaulus viviparus. Rev. prod. anim. Vol12    sept.1999/jul 2000  6 1  PERSPECTIVAS Las vacunas para la prevención de una afección para-sitaria es uno de los grandes retos de la comunidad científica internacional, de la misma manera, esto unido a lo que constituye un preparado vacunal que reempla-ce los antihelmínticos tradicionales (compuestos quí-micos), significaría no sólo un logro de la comunidad científica sino una garantía sin precedentes para los productores y consumidores. Es por esto que se aúnan fuerzas en la investigación en estas vertientes tan com-plejas, pero que nos dotarían de conocimientos con una extensa e importante aplicación. REFERENCIAS BORGSTEEDE, F. H. M.; W. A. DE LEEUW Y W. P. J. V. D. BURG: A Comparison of the Efficacy of Four Different Long-Acting Voluses to Prevent In-fections with Dictyocaulus viviparus in Calves. The Veterinary Quarterly. 10 (3): 65-72, 1988. BRITTON, C.; G. J. CANTO, G. M. URQUHART Y M. W. KENNEDY: Characterization of Excretory-Secretory Products of Adult Dictyocaulus viviparus and the Antibody Response to Them in Infection and Vaccination. Parasite Immunology. 15 (3): 163-174, 1993. BRITTON, C.; J. MOORE, J. S. GILLEARD Y M. K. KENNEDY: Extensive Diversity in Repeat Unit Sequences of the cDNA Encoding the Polyprotein Antigen/Allergen from the Bovine Lungworm Dic-tyocaulus viviparus. Molecular and Biochemical Parasitology. 72: 77-88, 1995. CAMPBELL, C. 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Preparados contra la bronquitis verminosa. Posibilidades para la producción de productos recombinantes (Artículo teórico)

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