Varios estudios han indicado que los priones (PrPSc) que infectan a ovejas y cabras con la encefalopatía transmisible fatal conocida como tembladera, pueden persistir en el suelo durante años sin perder su actividad patógena. La diseminación de priones al medio ambiente puede ocurrir de varias fuentes: principalmente, placenta infecciosa o líquido amniótico de ovejas y posiblemente contaminación ambiental por saliva o excremento.
Las pruebas de confirmación de la tembladera solo pueden lograrse aplicando inmunohistoquímica de la proteína prion asociada a la enfermedad (PrPSc) a los tejidos recogidos post mortem, incluidos el obex (una estructura del tronco encefálico), el ganglio linfático retrofaríngeo y la amígdala palatina. En 2008, el USDA aprobó una prueba de diagnóstico de animales vivos, no confirmatoria, para pruebas inmunoquímicas de tejido linfoide derivado de biopsia rectal.
La transmisión natural de la tembladera en el campo parece ocurrir a través del tracto alimentario en la mayoría de los casos, y los rebaños de ovejas libres de tembladera pueden infectarse en pastos donde se habían observado brotes de tembladera antes. Estos hallazgos apuntan a un contagio sostenido en el medio ambiente, especialmente en el suelo.
La concentración de priones en los fluidos del parto no altera la infectividad de los priones. Las ovejas infectadas de forma natural o experimental transmiten la infección a los corderos, incluso cuando las placentas tienen poco PrPSc. El PrPSc se elimina en un porcentaje más alto en la placenta de ovejas (52-72%) que en la placenta de cabras (5-10%) en ensayos de estudio en el Servicio de Investigación Agrícola del USDA.
Se ha informado de PrPSc detectable en heces de ovinos tanto en las etapas terminales como en las primeras etapas preclínicas de la enfermedad, lo que sugiere que es probable que los priones se liberen al medio ambiente a lo largo del curso de la enfermedad. Se podrían postular varias fuentes de priones en las heces, incluida la ingestión ambiental y la ingestión de saliva infectada; sin embargo, la fuente más probable es la excreción del tejido linfoide asociado al intestino. Los animales rumiantes tienen parches de Peyer especializados que, a lo largo delleumeon, ascienden a aproximadamente 100,000 folículos, y todos estos podrían estar infectados y arrojar priones al lumen.Se han encontrado priones de tembladera en los parches de Peyer de corderos asintomáticos infectados de forma natural de tan solo cuatro meses de edad.
Exposición a través de vacunas contaminadaseditar
- Vacuna con lupus contaminada. También conocido como el desastre de la vacuna Moredun Louping-ill de 1935.. Más de 1.500 ovejas desarrollaron tembladera después de la vacunación. «Una investigación sobre la etiología de la tembladera siguió a la vacunación de ovejas para el virus louping-ill con extractos tratados con formalina de tejido linfoide ovino contaminado sin saberlo con priones de tembladera (Gordon 1946). Dos años después, más de 1500 ovejas desarrollaron tembladera a partir de esta vacuna.»»Esta vacuna fue fabricada utilizando cerebros de oveja formalizados contaminados con agente de tembladera» «En el Congreso Anual de la Asociación Nacional de Medicina Veterinaria de Gran Bretaña e Irlanda de 1946, W. S. Gordon, PhD, presentó evidencia de transmisión de tembladera a través de una vacuna para louping-ill.»»El Dr. Gordon desarrolló una vacuna eficaz para prevenir la enfermedad de lupus durante 1931-32. Después de cuatro años de pruebas de campo, su vacuna se produjo en tres lotes para un uso generalizado en 1935. La vacuna se fabricó a partir de tejidos del cerebro, la médula espinal y el bazo tomados de ovejas cinco días después de haber recibido una inoculación intracerebral del virus louping ill. Se añadió formalina a la suspensión salina al 10% para inactivar el virus. Durante 1935 y 1936, no se observaron efectos nocivos en animales inoculados. Luego, dos propietarios reportaron tembladera en sus ovejas de cara Negra que habían sido inoculadas con la vacuna contra louping ill (lote 2) dos años y medio antes. La tembladera no se había visto en la raza de Cara Negra antes de esto. Tras la investigación, el Dr. Gordon descubrió que 8 corderos utilizados para hacer el lote 2 habían nacido de ovejas que habían estado expuestas a la tembladera; algunas de las ovejas desarrollaron tembladera en 1936-7. El Dr. Gordon hipotetizó que un » agente infeccioso de la tembladera «estaba presente en los tejidos de los corderos utilizados para hacer el lote 2 y que este agente» podría soportar una concentración de formalina…que inactivaba el virus de louping ill; podía transmitirse por inoculación subcutánea; tenía un período de incubación de dos años o más.»Un experimento de cuatro años y medio con ovejas del 788 fue iniciado por la Asociación de Investigación de Enfermedades Animales en 1938. Los investigadores encontraron que el 60% de las ovejas normales inoculadas intracerebralmente con suspensiones salinas de tejido cerebral y de la médula espinal tomadas de ovejas con tembladera desarrollaron tembladera dentro de esos cuatro años y medio. El período de incubación fue de siete meses y más. Solo el 30% de las ovejas que recibieron una inoculación subcutánea de la suspensión desarrollaron tembladera en ese tiempo, y el período de incubación en este grupo fue de 15 meses o más. Los investigadores concluyeron que el agente infeccioso era probablemente un virus filtrable.»
- Vacuna contaminada de Mycoplasma agalactiae. En 1997 y 1998 se produjo un brote de tembladera en ovejas y cabras en Italia, y la causa se atribuyó a la vacuna. «Se sugirió una infección accidental de una vacuna como explicación del aumento repentino de brotes de tembladera en Italia en 1997 y 1998. Este artículo describe un brote reciente de tembladera en ovejas y cabras que estuvieron expuestas a la misma vacuna. Desde 1992 no se habían importado ovejas ni cabras al rebaño, pero se había administrado una vacuna contra Mycoplasma agalactiae en dos ocasiones, en 1995 y 1997. Ambas especies experimentaron altas tasas de mortalidad bruta e incidencia de tembladera, todas las cohortes de nacimiento se vieron afectadas y una gran proporción de animales de edad avanzada se vio afectada. Se observó un patrón de lesiones cerebrales, con ligeras diferencias entre las ovejas y las cabras, que era muy similar al patrón observado en animales previamente expuestos a la misma vacuna, pero claramente diferente del observado en los cerebros de ovejas con tembladera en una manada no expuesta a la vacuna. Independientemente de su estado de exposición, el análisis del genotipo de las ovejas mostró la presencia de polimorfismo solo en el codón 171. Los patrones de incidencia y de lesiones cerebrales proporcionan pruebas de que la epidemia de tembladera se debió al uso de la vacuna.»En 1997 y 1998 se produjo en Italia una transmisión accidental de tembladera intra e interespecie tras la exposición a una vacuna contra Mycoplasma agalactiae. El PrP (Sc) en ovejas y cabras afectadas, recogido de una sola manada expuesta a la vacunación 2 años antes, se tipificó molecularmente. En cinco animales con tembladera iatrogénica, se encontró un tipo PrP(Sc) con un fragmento de núcleo de 20 kDa en todas las áreas del cerebro investigadas. En tres ovejas y una cabra, esta isoforma co-ocurrió con una isoforma completamente glicosilada que tenía una columna vertebral resistente a la proteasa de 17 kDa, mientras que en dos ovejas y cuatro cabras, los dos tipos de PrP(Sc) se detectaron en diferentes regiones del cerebro. En ovejas con tembladera natural de campo, se encontró un tipo PrP(Sc) con propiedades físico-químicas indistinguibles de la isoforma de 20 kDa. Los resultados actuales sugieren la presencia conjunta de dos cepas de priones en homogeneizados de glándulas mamarias y cerebro utilizados para la vacunación.»
La exposición a través de suelos contaminadoseditar
La ingestión de suelo por ovejas en pastoreo se ha medido en dos tipos de suelo, a dos tasas de población y a lo largo de dos temporadas de pastoreo. Los animales ingirieron hasta 400 g de suelo por kg de peso corporal entre mayo y noviembre. La pluviosidad y la densidad de población surgieron como factores que influyeron en la ingestión. El efecto del tipo de suelo y tipo de vegetación fue menos evidente.
El peso promedio de una oveja adulta es de alrededor de 250 libras. Si una oveja adulta comió 400g / kg de suelo según lo predicho por D. McGrath et al., entonces la oveja promedio ingeriría alrededor de 45,000 g durante seis meses, o 251 g por día. Suponiendo que el suelo estuviera contaminado con priones (PrPSc) de heces o fluidos de nacimiento, entonces potencialmente las ovejas se infectarían. La concentración de los priones en el suelo es incierta, y la concentración no es directamente proporcional a la infectividad. Se ha demostrado que los factores que afectan la infectividad de los priones en el suelo incluyen la duración del tiempo en el suelo y la capacidad de unión del suelo.
Para una evaluación detallada del riesgo del suelo contaminado por tembladera, fue de gran importancia analizar si el PrPSc detectable en los extractos de suelo aún presentaba infectividad oral después de tiempos de incubación de hasta 29 meses. Se realizó un bioensayo con hámsteres sirios alimentando a los animales con suelo contaminado o extractos acuosos de suelo que se habían recolectado después de la incubación del suelo durante 26 y 29 meses, respectivamente. Los hámsteres alimentados con tierra contaminada mostraron sus primeros síntomas asociados a la tembladera entre dos semanas y seis meses (IC del 95%) después de la primera alimentación. Los hámsters alcanzaron la etapa terminal de la tembladera a los cinco a 21 meses (IC del 95%) después de la primera alimentación. Esto indicó cantidades sustanciales de infectividad persistente en el suelo que había estado incubado durante 26 y 29 meses. En Islandia, en 1978, se implementó un programa para erradicar la tembladera, y se eliminaron los rebaños afectados, se desinfectaron los locales y se quemaron las casas de ovejas; después de dos o tres años, los locales fueron reabastecidos con corderos de áreas libres de tembladera. Entre 1978 y 2004, la tembladera reapareció en 33 granjas. Nueve recurrencias ocurrieron 14-21 años después del sacrificio como resultado de la contaminación ambiental persistente con PrPSc.
Se ha demostrado que las capacidades de unión de diferentes tipos de suelo mejoran la penetración de la enfermedad en una población. El suelo que contiene el mineral de arcilla común montmorillonita (Mte) y caolinita (Kte) se une más eficazmente con los priones que el suelo que contiene cuarzo. El aumento de la transmisibilidad de los priones unidos al suelo puede explicar la propagación de la tembladera en el medio ambiente a pesar de los bajos niveles que se vierten en el medio ambiente. Aún no se ha aclarado el mecanismo por el cual el EMT u otros componentes del suelo mejoran la transmisibilidad de los priones unidos a partículas. La unión de priones a Mte u otros componentes del suelo puede proteger parcialmente el PrPSc de la desnaturalización o la proteólisis en el tracto digestivo, permitiendo que se absorba más agente patógeno del intestino. La adsorción del suelo de PrPSc puede alterar el estado de agregación de la proteína, cambiando la distribución del tamaño hacia partículas de proteína priónica más infecciosas, aumentando así las unidades infecciosas. Para que la enfermedad priónica se transmita a través de la ingestión de suelo contaminado con priones, los priones también deben seguir siendo infecciosos por la vía oral de exposición. Investigadores de la Universidad de Wisconsin investigaron la infectividad oral de los priones unidos a Mte y al suelo. Se evaluaron los efectos de la fuente de priones (a través del homogeneizado cerebral infectado y PrPSc purificado) y la dosis sobre la penetrancia (proporción de animales que finalmente exhibieron signos clínicos de tembladera) y el período de incubación (tiempo hasta el inicio de los síntomas clínicos). Alrededor del 38% de los animales que recibieron por vía oral 200 ng de PrPSc sin unir y clarificado derivado del suelo mostraron síntomas clínicos, con un período de incubación para los animales infectados de 203 a 633 días. Todos los animales a los que se administró por vía oral una cantidad equivalente de PrPSc unido a Mte manifestaron síntomas de la enfermedad en 195 a 637 días. Por el contrario, los animales que recibieron suelo de Etm por vía oral solo o una décima parte de PrPSc clarificado no unido (20 ng) permanecieron asintomáticos durante el transcurso del experimento. Estos datos establecieron que los priones unidos a Mte siguen siendo infecciosos a través de la vía oral de exposición, y que el agente aglutinante Mte aumenta la penetrancia de la enfermedad, mejorando la eficiencia de la transmisión oral.
Exposición a través de ácaros del heno contaminados
«Con la tembladera, el EET arquetípico, que es una enfermedad natural en ovejas y cabras, la enfermedad puede aparecer repentinamente en un rebaño en ausencia de cualquier exposición conocida a rebaños infectados (Palsson, 1979). Finalmente, los campos en Islandia, que quedaron vacíos hasta 3 años después de la destrucción de los rebaños infectados con tembladera, se repoblaron con ovejas conocidas libres de tembladera, y algunas de las ovejas de este último grupo desarrollaron posteriormente tembladera (Palsson, 1979). Este último «experimento en la naturaleza» ha arrojado resultados similares en varias ocasiones en Islandia y en el Reino Unido. En una granja islandesa, los rebaños han sido erradicados tres veces; cada vez, la granja se quedó sin ovejas durante 2 años, y después de repoblar con ovejas de áreas libres de tembladera, la enfermedad reapareció. Hace varios años, se sugirió (S Sigurdarson, comunicación personal) que los ácaros del heno serían un buen candidato como vector de tembladera; esto llevó a la infección de ratones con muestras de ácaros preparadas a partir de heno obtenido de cinco granjas islandesas. Diez de estos 71 ratones enfermaron después de la inyección con preparaciones de ácaros de tres de las cinco granjas (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998). Los períodos de incubación oscilaron entre 340 y 626 días, y estos ratones tenían la forma resistente a la proteasa PrPSc, de una glicoproteína codificada por el huésped, PrPC . La forma resistente a la proteasa es un marcador de la enfermedad de las EET (Prusiner, 1991; Parchi et al, 1996). Para algunos de estos ratones clínicamente positivos, el patrón de bandas en el análisis del BM fue único (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998).»
Resumen de transmisióneditar
Los priones (PrPSc) se desprenden de ovejas y cabras en fluidos de parto, heces y otros excrementos. La concentración de los priones es incierta, pero no es directamente proporcional a la infectividad. Las ovejas ingieren una cantidad considerable de suelo, por lo que el suelo representa un depósito ambiental plausible de priones de tembladera, que pueden persistir en el medio ambiente durante años. La longevidad de los priones y la fijación de partículas de suelo probablemente influye en la persistencia e infectividad de los priones en el medio ambiente.
Actualmente se carece de métodos eficaces de inactivación de priones en el suelo, y se desconocen en gran medida los efectos de los mecanismos de degradación natural sobre la infectividad de los priones. Se necesita una mejor comprensión de los procesos que afectan a la movilidad, persistencia y biodisponibilidad de los priones en el suelo para el manejo de ambientes contaminados con priones. Un sistema para estimar la capacidad de unión a priones del suelo en granjas utilizando un análisis simple del suelo puede permitir una estimación del riesgo de priones en el medio ambiente, y si la alteración de la unión a priones mediante el uso de enmiendas del suelo puede ayudar a mitigar los priones infecciosos. Los líquenes, específicamente Parmelia sulcata, Cladonia rangiferina y Lobaria pulmonaria, pueden tener potencial para reducir el número de priones porque algunas especies de líquenes contienen proteasas que prometen descomponer el prión. Se está investigando la necesidad de realizar más trabajos para clonar y caracterizar las proteasas, evaluar sus efectos sobre la infectividad de los priones y determinar qué organismo u organismos componentes presentes en los líquenes producen o influyen en la actividad de la proteasa.