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Inmunidad frente a Salmonella: ¿qué es lo realmente importante?

Publicado: 4 de diciembre de 2023
Por: Laboratorios Calier
Los mecanismos a través de los cuales se protege a las aves frente a Salmonella Enteritidis son uno de los puntos clave para elaborar vacunas eficaces. Las vacunas vivas atenuadas e inactivadas frente a la Salmonelosis aviar logran diferentes tasas de protección, principalmente relacionadas con las diferentes respuestas inmunes inducidas.
Inmunidad frente a Salmonella: ¿qué es lo realmente importante? - Image 1
Las vacunas vivas pueden estimular las respuestas tanto celulares como humorales, mientras que las inactivadas -aun generando altos títulos de anticuerpos- no logran inducir una respuesta de tipo celular, algo muy importante en el control del patógeno.
Es importante, el estudio de los diferentes roles de la respuesta inmunitaria frente a Salmonelosis aviar y dar respuesta a las siguientes preguntas:
  • ¿Es suficiente la inmunidad de tipo humoral?
  • ¿Qué papel juegan las células como defensa frente a salmonelosis?
  • ¿Cómo puede actuar una vacuna ejerciendo exclusión competitiva?
Diferentes estudios han demostrado que las respuestas inmunitarias humorales (producción de anticuerpos) y celulares (activación de macrófagos y linfocitos) tienen un rol distinto en la protección de las aves frente a Salmonella. La respuesta humoral parece ser menos esencial y está limitada solo a nivel intestinal, donde la IgA (inmunoglobulina A) puede tener cierto papel en la protección de la mucosa. Por el contrario, estudios recientes consideran que la respuesta celular es fundamental para la eliminación de Salmonella específicamente la respuesta mediada por Th1 en lugar de Th2.

¿La inmunidad humoral es suficiente?

Los niveles de anticuerpos en el intestino, que reflejan con mayor precisión la respuesta inmune a nivel de la mucosa que los anticuerpos del suero, se han analizado a partir de muestras biliares y existen datos de que animales vacunados con una vacuna viva frente a Salmonella Enteritidis (PRIMUN SALMONELLA E) e infectados posteriormente tienen una alta respuesta a nivel de mucosa, produciendo anticuerpos IgA. En cambio, los animales controles no vacunados apenas presentan respuesta a nivel de IgA biliar. En el gráfico se demuestra que tras ser infectados la respuesta humoral a nivel local en los animales vacunados se dispara. La presencia de IgA a nivel de mucosa intestinal reduciría la adherencia bacteriana y la invasión del intestino.
Inmunidad frente a Salmonella: ¿qué es lo realmente importante? - Image 2
Fig 1. Densidades ópticas (DO) obtenidas mediante prueba ELISA de IgA de muestras biliares recogidas de aves vacunadas a día 1 y desafiadas a día 14, (las muestras son de 28 días de vida). (SEV: grupo vacunado PRIMUN SALMONELLA E, PC: grupo vacunado con vacuna de referencia, NC animales no vacunados). La prueba ELISA mostró mayor respuesta de IgA biliar frente a antígenos de Salmonella Enteritidis en animales vacunados (p = 0,01), especialmente con la vacuna PRIMUN SALMONELLA E

¿Qué sucede a nivel celular en el intestino? 

La barrera intestinal es la primera defensa de los pollos contra la invasión de Salmonella. El reclutamiento de células inmunes en este órgano puede ser un primer indicador de protección en aves inmunizadas o no inmunizadas. La mayoría de los estudios se enfocan en poblaciones de células en sangre, pero pocos estudios han determinado la distribución de células inmunes en órganos internos con tejido linfoide asociado. El análisis de un fragmento intestinal donde están presentes las placas de Peyer puede reflejar lo que está sucediendo en los puntos diana que son clave para la infección por Salmonella, como el examen poblacional en las tonsilas cecales o analizando la expresión de citoquinas a nivel local.
La respuesta inmune celular en el intestino es muy compleja. Por un lado, los macrófagos tienen diferentes funciones en la respuesta inmune innata temprana contra Salmonella. Estas células engullen a las bacterias, presentan antígenos a las células B y T y producen citocinas proinflamatorias que activan otras células de la respuesta inmune. Se ha determinado que la población de macrófagos en el intestino aumenta en aves después de la infección por Salmonella. Posteriormente, la población de células T también aumenta. En general, se espera que las células T CD8 + lideren una respuesta protectora celular Th1 contra la infección secundaria de Salmonella, como se ha visto en diferentes estudios donde esta población aumentó tanto en el intestino como en las tonsilas cecales después de la infección primaria en aves. De la misma forma, el aumento de linfocitos T CD8 + en las tonsilas cecales se ha correlacionado con una disminución de los recuentos de Salmonella en el ciego.
Estos cambios poblacionales se reflejan en la producción de citocinas inflamatorias y en el reclutamiento de células inmunes en el intestino, por lo que la inmunidad celular se puede estudiar analizando los cambios en las poblaciones celulares tras vacunar y/o infectar (mediante citometría de flujo) o bien analizando la producción de citoquinas.
La expresión relativa de citocinas a nivel de la mucosa ileal se estudió 4 días tras vacunar con PRIMUN SALMONELLA E, 4 días tras el challenge y 14 tras el challenge y se representa en la Figura 2.
Inmunidad frente a Salmonella: ¿qué es lo realmente importante? - Image 3
Figura 2: Expresión relativa a nivel de la mucosa ileal del gen del interferón gamma (GIFN), el gen de la interleucina 2 (IL2), el gen del factor de necrosis tumoral alfa (TNFα), el gen del complejo mayor de histocompatibilidad tipo I (MHCI) y el tipo del complejo mayor de histocompatibilidad II gen (MHCII) 4 días después de la vacunación (D4 PV), 4 días después de la exposición (D4 Pch) y 14 días después de la exposición (D14 Pch). (SEV: grupo vacunado con PRIMUN SQLMONELLA E, C +: grupo vacunado con la vacuna de referencia de Salmonella Enteritidis, C-: animales no vacunados).
El análisis de la expresión de citocinas cuatro días después de la vacunación reveló diferencias significativas entre los animales no vacunados y los animales vacunados con PRIMUN SALMONELLA E. En el caso del interferón gamma (GIFN), se observó una reducción significativa en la vacuna PRIMUN SALMONELLA E en comparación con los animales no vacunados. Además, para la interleucina 2 (IL2), el factor de necrosis tumoral alfa (TNFα) y el complejo mayor de histocompatibilidad tipo II (MHCII) -no para el complejo mayor de histocompatibilidad tipo I (MHCI)-  se observó una regulación positiva cuando se comparó con animales no vacunados. De estos resultados se deduce que la vacuna PRIMUN SALMONELLA E estimula los diferentes parámetros inmunológicos relacionados con el procesamiento y presentación de antígenos para inducir una correcta respuesta inmune. Este efecto es doblemente importante en determinadas ocasiones como puede ser el periodo de puesta. En el caso de la vacuna control, los resultados fueron similares a los de la vacuna PRIMUN SALMONELLA E, aunque, en general, menores.
Cuatro días después del desafío, la expresión génica de MHCI y MHCII fue significativamente mayor en los animales inmunizados con la vacuna PRIMUN SALMONELLA E, lo que representa un aumento de la actividad celular a nivel intestinal en los animales vacunados. Este aumento de la actividad celular, especialmente el gen MHCII -que está relacionado con las células presentadoras de antígeno- podría explicar la reducción de Salmonella a nivel intestinal y la regulación a la baja de diferentes citocinas cuando se examinan 14 días después de la Infección.

La importancia de la exclusión competitiva (CE) en vacunas vivas

Por último, otro efecto protector que tienen las vacunas vivas frente a Salmonella Enteritidis es la exclusión competitiva. La cepa atenuada aplicada a partir del 1r día de edad evita que otras cepas patógenas colonicen en tracto intestinal por la presencia previa de la bacteria vacunal que ya se ha establecido y puede mantenerse en ese entorno durante un tiempo, esta es otra vía por la cual las vacunas vivas controlan la colonización por Salmonella. La CE también puede desempeñar un papel importante en la estimulación de la inmunidad de las mucosas, lo que podría contribuir significativamente a la resistencia del huésped.
La configuración de un programa vacunal debe tener en cuenta estos tres tipos de inmunidad, vitales a la hora de generar una correcta y duradera protección frente a la salmonelosis aviar.
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Por un lado, los macrófagos tienen diferentes funciones en la respuesta inmune innata temprana contra Salmonella. Estas células engullen a las bacterias, presentan antígenos a las células B y T y producen citocinas proinflamatorias que activan otras células de la respuesta inmune.
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