Coccidiosis. La Historia Continúa
Tres nuevas especies de eimerias halladas y descriptas en varios países muestran que la coccidiosis sigue y seguirá siendo uno de los grandes desafíos de la avicultura industrial
Por Dr Mauricio E. De Franceschi
La Coccidiosis es una enfermedad prácticamente omnipresente en todos los animales de producción, con especial trascendencia en aquellas explotaciones de crianza intensiva y en sus primeros estadíos de vida. Esta aseveración es particularmente notable en las aves comerciales en donde la intensividad adquiere características especiales transformándola en la producción intensiva por excelencia.
Tal condición ha dado lugar a una numerosa cantidad de afecciones a las que podríamos denominar como “Enfermedades del Manejo”. Es que precisamente el estricto confinamiento y hacinamiento en que se crian, junto con los adelantos genéticos que buscan cada vez mayores pesos con menores índices de conversión alimenticia, se traduce en problemas sanitarios en donde, no solo intervienen agentes etiológicos específicos, tal como los conocemos en otro tipo de especies, sino que a ellos se suman estas afecciones que los predisponen transformándose en causa y consecuencia al mismo tiempo. Podríamos asegurar por lo tanto y, sin temor a equivocarnos, que la Coccidiosis es una de ellas. Tan importante es que su costo global superó en 2016 los 14 mil cuatrocientos millones de dólares (Blake et al., 2020).
Hoy se reconocen siete especies de coccidios cuyas consecuencias van desde enteritis hemorrágica con frecuencia asociada a Eimeria tenella, aunque también a E. necatrix y E. brunetti, hasta problemas de mala absorción vinculados a E. acervulina y E. maxima y, en mucha menor medida, a E. mitis y E. praecox (Reid, et al 2014).
A lo largo de los últimos 130 años han aparecido al menos dos especies que luego se comprobó que no eran tales. En efecto, desde que Raillet y Luciet en 1891 describieran por primera vez la existencia de E. tenella se fueron sucediendo las especies que hoy conocemos y que se citaron más arriba. En 1938, Levine descubrió E. hagani y, luego Edgar y Seibold en 1964 describieron la última especie citada en la biblografía, E. mivati. Son precisamente estas dos últimas las que hoy no son reconocidas como tales y por eso reciben la categoría de nomina dubia.
En virtud de ello es interesante detallar brevemente cuales fueron los métodos que se emplearon para la descripción de las diversas especies y cual fue su evolución.
Las primeras descripciones, aun hoy muy vigentes, se basaron en varias características relativas a la biología de los coccidios, las que todas deben coincidir para que una especie sea considerada como tal. Estas cualidades que permiten identificar a algo o a alguien fueron aplicadas con detallada descripción en 1982 por Long y Reid, mas tarde modificadas y ampliadas en un trabajo de Conway y McKensie publicada por el Laboratorio Pfizer en 1991 y que establece los siguientes parámetros para la identificación y, por ende, también el diagnóstico de las diversas especies de eimerias de las aves comerciales. Estas son agrupadas en tres factores fundamentales:
1) Lesiones macroscópicas que comprenden
- a. Zona del intestino parasitada
- b. Lesiones macroscópicas. En este parámetro Johnson y Reid en 1970 establecieron una suerte de estandarización del grado de intensidad de las lesiones marcando el escore de las mismas que va desde 1 (lesiones leves), hasta 4 (lesiones graves)
2) Características microscópicas (medidas en micras) que abarcan
- a) La media del largo x el ancho del ooquiste con sus respectivos extremos
- b) El índice del cociente largo/ancho
- c) La forma del ooquiste (obtenida a partir de dicho cociente)
- d) El tamaño máximo del esquizonte
- e) La localización tisular en el intestino
3) Características del ciclo de vida
- a) Período mínimo de prepatencia (PP) en horas
- b) Tiempo mínimo de esporulación en horas
Esta metodología de identificación adquiere especial importancia, no tanto para el diagnóstico, sino fundamentalmente para la identificación de las especies y fue el utilizado de alguna manera, para detectar especies que luego, como fuera indicado, se demostró su inexistencia y merecieron la categoría de nomina dubia (E. mivati y E. hagani).
Un método relativamente práctico y de facil detección a nivel clínico es establecer solamente alguno de estos parámetros. En tal sentido y, a pesar de su inexactitud relativa, se puede considerar la ubicación y el tipo de las lesiones y el tamaño y color de los ooquistes. Esto es particularmente válido cuando la coccidiosis es leve y no hay infecciones mixtas ya que en grados mas afectados suelen aparecer lesiones en porciones del intestino que no se corresponden con lo descripto para cada especie. Por otra parte, en algunos casos la presencia de sangre en las heces puede ser indicativo (aunque no definitivo) de E. tenella y aún de E. necatrix o E. maxima.
El hecho de que hubieron especies detectadas (E. hagani, E. mivati) sugiere sin duda que los métodos convencionales de identificación carecen de precisión. En efecto, para el caso de E. mivati, Shirley, et al en 1983 examinaron varias características taxonómicas de cepas de eimerias provenientes de diversos países con forma esférica o subesférica; de tamaño pequeño y consideraron las dimensiones medias, la variación electroforética de las enzimas, la capacidad de desarrollarse en huevos embrionados, la ausencia de lesiones macroscópicas en pollos altamente infectados y la inmunidad cruzada y encontraron que todas pertenecían a la misma especie a la que denominaron mitis/mivati, aunque, luego de la caracterización se determinó fehacientemente que pertenecían a E. mitis. Contrariamente, hallaron que en el cepario del laboratorio una cepa de E. mivati era una mezcla de E. acervulina y E. mitis. Por ello, estas y otras evidencias avalan el concepto de que E. mivati es una nomina dubia.
En un trabajo realizado en la Universidad Nacional de Luján de Argentina, Cussino (2016) y Vignoni (2020) no lograron una identificación fehaciente mediante el uso de los métodos biológicos convencionales en un ensayo con infecciones mixtas. Coincidiendo con tal experiencia, Siddiki, et al. (2014), opinan que la identificación de estos parásitos mediante la observación de la morfología de ooquistes, período de prepatencia, sitio de la infección y tiempo mínimo de esporulación, demanda una mano de obra intensiva, consumiendo tiempo y puede ser muy difícil y poco fiable. Por otra parte en concordancia con tales resultados, Santos, et al. (2003) no lograron identificar la presencia de especies de Eimeria en granjas del estado de Sao Paulo utilizando morfología, teniendo en cuenta la superposición observada en las mediciones de ooquistes entre las especies y la aparición de la enfermedad causada por infecciones mixtas que dificultan el diagnóstico. La morfología podría ser un método sensible para la discriminación de especies de Eimeria en ensayos de campo. Sin embargo, es una técnica con limitaciones para ser utilizada como una única herramienta para el diagnóstico de las diversas especies. Esto significa que los resultados obtenidos con este método deben ser interpretados con cautela. Las mediciones de los ooquistes se someten a variaciones debidas a cambios en el metabolismo de los parásitos o de las aves, e incluso en el valor de los índices de forma que pueden superponerse y conducir a conclusiones engañosas respecto a la especie.
En lo referente, precisamente al potencial de la electroforesis enzimal estudios iniciales de Rollinson (1975) y de Shirley (1975) indicaron que tal metodología podría ser una ayuda taxonómica importante ya que descubrieron que la mayoría de las especies del pollo estaban caracterizadas por enzimas con perfiles de movilidad electroforéticas específicas para cada especie.
Sin embargo, esto puede ser considerado como un paso previo al avance que significó la ulterior y más reciente comprobación de la biología molecular. Vrba, et al en 2011 descubrieron que dos tipos de gen de ARN ribosómico de subunidad pequeña en E. mitis cuestionan la existencia de E. mivati como especie independiente. Estos progresos en la metodología de identificación permitieron el descubrimiento de un hecho trascendente en la historia de la coccidiología. Nos referimos al hallazgo de tres nuevas especies en diversas regiones del mundo. La traducción de un párrafo del reciente trabajo de Blake (2021) expresa textualmente:
“Estudios recientes realizados por secuenciación identificaron tres genotipos crípticos de Eimeria presentes en poblaciones de pollos australianos que indicaban ser diferentes de las especies reconocidas y que hasta la fecha se han considerado como nuevas unidades taxonómicas operativas (OTU). Identificado por primera vez por resolución electroforética capilar de amplicones PCR transcritos internos (ITS)-2 (Morris, et al., 2007). La posterior secuenciación de amplicon profundo de más aislados reveló 10 tipos de secuencias que se resolvieron en tres grupos filogenéticos distintos, denominados OTU x; y y z Cantacessi, et al, 2008. Inicialmente se pensó que la aparición de estos tres genotipos OTU estaba restringida al hemisferio sur (Clark, et al, 2016, Jatau, et al, 2016), pero la reciente secuenciación de amplicon ITS-2 de próxima generación ha detectado los tres en América del Norte (Hauck, et al, 2019). Si bien la vigilancia basada en secuencias de amplicones cortos es informativa, es difícil evaluar la verdadera procedencia de la nueva Eimeria spp. candidata sin datos morfométricos y patológicos robustos derivados de aislados puros, así como descripciones genómicas moleculares mucho más detalladas”. (tomado textual de: Caracterización genética y biológica de tres unidades taxonómicas operativas crípticas de Eimeria que infectan pollos (Gallus gallus domesticus). Blake1, et al (2021). Sin embargo los informes recientes que describen la detección de los tres genotipos de OTU en los Estados Unidos sugieren una prevalencia mucho más amplia (Hauck, et al, 2019), lo que suscita un interés renovado en su estado.
En esta investigación los autores describen mediante una detallada y muy completa metodología la forma en que han llegado a establecer las tres nuevas especies de coccidios del género Eimeria. Los pasos que siguieron fueron los siguientes:
- Colección de parásitos: a partir de muestras de genotipos aislados en Australia y Nigeria los que manifestaron la enfermedad a pesar de haber recibido las vacunaciones de rigor.
- Amplificación, selección y mantenimiento rutinarios de parásitos
- Aislamiento selectivo y amplificación de ooquistes del genotipo OTU
- PCR específica para especies de Eimeria y genotipo OTU
- Morfología de los ooquistes
- Caracterización in vitro: periodo de prepatencia y fecundidad
- Sitios intestinales de replicación
- Patogenicidad: influencia de la infección en el aumento de peso corporal
- Vacunación y estudios de desafío
- Secuenciación y análisis del genoma: análisis filogenético
La discriminación entre distintas especies de Eimeria spp. es claramente un desafío ya que, como se dijo mas arriba, a menudo se basa en la evaluación subjetiva de la morfología del oocisto esporulado y las características patológicas, así como el sitio de replicación y la presencia o ausencia de lesiones intestinales características. Para evaluar el estado de especie de las OTU x; y y z, Vrba, et al han definido una serie de parámetros biológicos generalmente utilizados para determinar especies de Eimeria, incluida la forma de los ooquistes (longitud, anchura y relación longitud: anchura) (Bandoni y Duszynski, 1988); período prepatencia (PP) y lugar del intestino donde se produce la replicación. El tamaño y la forma de los ooquistes es la característica más accesible de la especie. Combinadas, estas características permiten la construcción de una clave dicotómica para diferenciar los genotipos de OTU entre sí y las siete especies reconocidas de Eimeria spp. que infectan a los pollos domésticos (figura 1).
reconocidas de Eimeria spp. que infectan a los pollos domésticos
Para concluir, podemos afirmar que tres OTUs crípticas de Eimeria con suficiente diversidad genética y biológica para ser consideradas como nuevas especies fueron detectadas y comprobada su circulación en pollos. Estas nuevas especies demostraron poseer capacidad para comprometer el crecimiento del pollo y escapar de la inmunidad inducida por las vacunas anticoccidiales comerciales. Tal circunstancia implica un aviso de riesgo para la salud, el bienestar y la productividad del pollo y conlleva un desafío a tener en cuenta para el futuro diagnóstico y control de la enfermedad coccidial. Los autores proponen, para estas nuevas especies, la denominación de E. lata n. sp. (anteriormente OTUx), E. nagambie n. sp. anteriormente OTUy) y E. zaria n. sp. (anteriormente OTUz).
A continuación, en el trabajo se exponen los resúmenes taxonómicos de las nuevas especies detectadas (Anexo).
Anexo
Eimeria lata n sp. Los ooquistes esporulados evaluados después de la recuperación de las heces y la esporulación en condiciones ambientales durante un mínimo de 48 h miden, en promedio 30,8 x 23,8 μm con una relación longitud: anchura de 1,29 (1,19 –1,38).
Fue hallada en Australia, Nigeria, Ghana, India, Tanzania, Uganda, Estados Unidos de América, Venezuela (Clark, et al 2016, Hauck, et al 2019).
Su ubicación anatómica es en duodeno y yeyuno; con un período de prepatencia de 125 –130 h. La duración del brote es desconocida.
La infección experimental resulta en una reducción del aumento de peso, sangre visible en las heces a dosis más altas.
Diagnóstico: detección de ooquistes en heces morfológicamente similares a E. maxima. Se deben diferenciar por PCR o siguiendo la clave dicotómica (figura 1).
Eimeria nagambie n sp. Los ooquistes esporulados evaluados después de la recuperación de heces y esporulación en condiciones ambientales durante un mínimo de 48 h son ovoides y lisos sus medidas son 26,7 x 22,8 μm con una relación longitud-anchura de 1,17.
Fue hallada en Australia y Estados Unidos de América (Clark, et al., 2016, Hauck, et al., 2019). Se ubica en duodeno y yeyuno.
Periodo de PP: 132 h. No se conocen las lesiones patológicas ni la duración del brote.
Diagnóstico: detección de ooquistes en heces morfológicamente similares a E. brunetti. Diferenciar por PCR o siguiendo la clave dicotómica (figura 1).
Eimeria zaria n sp. Descripción: ooquistes ovoides esporulados evaluados después de la recuperación de heces y esporulación en condiciones ambientales durante un mínimo de 48 h medida 17,7 × 15,2 μm con una relación longitud: anchura de 1,17 (1,06–1.
Fue hallada en Australia, Nigeria, Ghana, India, Tanzania, Uganda, Estados Unidos de América, Venezuela, Zambia (Clark, et al., 2016, Hauck, et al., 2019).
Anatómicamente se ubica en duodeno y yeyuno con un periodo de prepatencia de 130–135 h.
Estudios de patogenicidad: la infección experimental resulta en una reducción del aumento de peso.
Diagnóstico: detección de ooquistes en heces morfológicamente similares a E. acervulina y E. mitis. Diferenciar por PCR como se describe aquí o siguiendo la clave dicotómica (figura 1).
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Hola Dr Mauricio, muy interesante su artículo. Considero que se abre un nuevo capítulo para la coccidiosis que nos mantendrá más demandantes y activos en su seguimiento. Atte
Muy buen articulo Mauricio. Sin duda un problema que afecta la produccion muchas veces de manera silenciosa, generando un gran impacto.