Resultado Proyecto

Desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico basados en biomarcadores bovinos (proteinas) para diagnóstico temprano de la paratuberculosis bovina

Referencia: RTI2018-094192-R-C22. Organismo financiador: Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU), Agencia Estatal de Investigación (AEI). Cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Importe: 127.050 €. Duración: 2019-2021.

Equipo investigador

Rosa Casais Goyos. SERIDA
Ramón A. Juste Jordan. SERIDA
Isabel Márquez Llano-Ponte SERIDA

Entidades Colaboradoras

Cristina Blanco Vázquez. SERIDA
Natalia Iglesias Besteiro. SERIDA
Javier Fernández Amado. SERIDA
Tania Rubio. Universidad de Oviedo

Avance de resultados

La paratuberculosis (PTB) es una enteritis crónica muy contagiosa, causada por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Esta enfermedad, endémica a nivel mundial, origina importantes pérdidas económicas en la industria láctea de Asturias. En 2019, el 32,6% de las explotaciones de ganado vacuno y el 1,9% de las vacas analizadas estaban infectadas (datos aportados por la Consejería de Medio Rural y Cohesión Territorial del Principado de Asturias). Actualmente, el control de la PTB a nivel de rebaño se basa fundamentalmente en el saneamiento, así como en la prevención de la transmisión de MAP a animales susceptibles usando medidas higiénico-sanitarias adecuadas. El saneamiento consiste en la identificación de los animales infectados, especialmente de animales animales asintomáticos que no manifiestan signos clínicos pero que están infectados y eliminan MAP al medio ambiente), y su retirada del grupo para suprimir las fuentes de infección y maximizar la vida productiva del resto de los animales. La eficacia de estos programas de control de la PTB bovina está fuertemente condicionada por la baja sensibilidad de los métodos de diagnóstico convencionales para detectar infecciones subclínicas.

El objetivo principal de este proyecto es desarrollar nuevas herramientas de diagnóstico capaces de detectar animales subclínicos de forma sensible y eficaz. Las nuevas tecnologías ómicas ofrecen una alternativa para abordar la detección de las formas en las que se presenta la infección mediante la identificación de biomarcadores asociados a las mismas que pueden ser aplicados al desarrollo de herramientas de diagnóstico eficaces. El análisis transcriptómico mediante RNA-Seq de muestras de sangre completa y válvula ileocecal (VIC) de animales infectados con lesiones histológicas de tipo focal y difuso en el intestino y animales control sin lesiones, realizado en un proyecto previo (RTA2014-00009-C02-00) nos permitió la identificación de numerosos genes expresados diferencialmente (ED) entre ambos grupos. De ellos, se seleccionaron 5 genes ED en sangre (MMP8, ABCA13, FAM84A, SPARC y DES) y 1 gen ED en VIC (ITLN2) para continuar con nuestros estudios. A continuación, se evaluó el potencial diagnóstico de ELISAs basados en la detección de los 5 biomarcadores bovinos sobreexpresados en sangre completa. En el estudio se trabajo con 155 vacas de raza frisona que se clasificaron según el tipo y la extensión de las lesiones microscópicas presentes en su tejido intestinal (González et al., 2005) en cuatro grupos: focal (n=55, 58,51%), multifocal (n=18, 19,14%), difuso (n=15, 15,95%) y sin lesiones histológicas detectables (n=6, 6,38%). Se comprobó que el ELISA basado en la detección del biomarcador ABCA13 proporciona el mejor valor diagnóstico para la detección de animales subclínicos con lesiones focales (sensibilidad 79,25% y especificidad 93,44%). Para la detección global de animales con cualquier tipo de lesión el ELISA basado en la detección del biomarcador ABCA13 (sensibilidad 70,60% y especificidad 91,80%) superó el valor diagnóstico de todos los biomarcadores e incluso el del ELISA comercial de IDEXX (sensibilidad 28,40% y especificidad 100%). El potencial diagnóstico de ITLN2 se evaluó mediante inmunohistoquímica y se comprobó que la cuantificación del número de células (Paneth y goblet) que secretan ITLN2 en el intestino es una buena herramienta post mortem, complementaria a la histología, que mejora la detección de las infecciones por MAP, especialmente las formas latentes de infección (animales asintomáticos, con lesiones focales y baja carga bacteriana y niveles bajos de anticuerpos).

El proyecto tendrá un impacto positivo en la económica de las ganaderías ya que los métodos de diagnóstico desarrollados podrían utilizarse en campañas de erradicación para identificar vacas eliminadoras, para prevenir la compra de ganado infectado y para reducir la transmisión potencial a otras especies domésticas y animales silvestres susceptibles a la infección mejorando el control de la enfermedad. Además, MAP ha sido postulada como un posible factor desencadenante de enfermedades autoinmunes en humanos (Crohn, diabetes tipo I, etc) por lo que podría tener un impacto directo en la salud y el bienestar de los ciudadanos.