Epidemiología molecular de la tuberculosis bovina

• Autores: Zumárraga, Martín José
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Cataldi, Ángel Adrián; Hopp, Horacio Esteban
• Materia: TUBERCULOSIS; SPOLIGOTYPING; MIRUS-VNTR; RFLP; EPIDEMIOLOGIA; VIRULENCIA; TUBERCULOSIS; SPOLIGOTYPING; MIRUS-VNTR; RFLP; EPIDEMIOLOGY; VIRULENCE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La tuberculosis bovina, cuyo agente etiológico es Mycobacterium bovis, es una zoonosis crónica que afecta a distintos animales de producción, salvajes y domésticos, provocando a su vez relevantes pérdidas económicas en el sector pecuario. La tipificación molecular de 780 aislamientos de M. bovis provenientes de distintos hospedadores (bovinos, humanos, gatos, etc) y de distintos países (Argentina, Brasil, México, Uruguay y Paraguay) se llevó a cabo utilizando el método de polimorfismo en longitud de los fragmentos de restricción (RFLP, sigla en inglés) con las sondas DR (repeticiones directas) y PGRS (secuencias ricas en guanina-citosina), como así también con las técnicas basadas en la PCR, Spoligotyping y MIRUs-VNTR. Se determinó el índice discriminatorio (ID) de Simpson de las distintas técnicas utilizadas, demostrándose que cuando se las combina se incrementa su poder discriminatorio, siendo máximo para el Spoligotyping en conjunto con el RFLP con las sondas DR/PGRS. Debido a la complejidad técnica y de interpretación del RFLP, la incorporación de las técnicas basadas en la PCR, facilitaron sustancialmente la aplicación de la epidemiología molecular de la tuberculosis, debido principalmente a la rapidez, reproducibilidad y sencillez de los métodos. La combinación del Spoligotyping con los MIRUs-VNTR tuvo un buen ID resultando ventajosa para la tipificación de aislamientos de M. bovis. Al comparar la distribución de los perfiles genéticos de los aislamientos provenientes de los distintos países considerados, la elevada proporción de patrones predominantes y de familias de patrones altamente relacionados detectadas entre los aislamientos de Argentina, sugerirían la activa transmisión de la enfermedad en nuestro país. Debido a que la región DR se encuentra altamente conservada, podría ser útil para el análisis de distintos aspectos evolutivos. De esta manera si se considera que la evolución de la región DR estuvo regida por la pérdida progresiva y ordenada de espaciadores, podría decirse que los spoligotipos más antiguos serían aquellos con mayor número de espaciadores. Por otra parte la presencia de spoligotipos únicos en hospedadores no bovinos, diferenciados en uno o pocos espaciadores de aquellos detectados en bovinos, indicaría que tales variaciones podrían haber sido favorecidas por la presión selectiva ocasionada por el cambio de hospedador. La tipificación de aislamientos provenientes de pinnípedos que presentaron patrones de Spoligotyping, MIRUs-VNTR, y RFLP-IS6110, diferenciales de aquellos obtenidos en el complejo M. tuberculosis especialmente en M. bovis, condujeron a la caracterización de un nuevo taxón dentro del complejo M. tuberculosis denominado M. pinnipedii sp. nov. La distribución de los distintos patrones detectados puede deberse a factores estrictamente epidemiológicos como así también a la virulencia de las cepas que se diseminan en la población. Con el obejtivo de evaluar dicha virulencia, cepas aisladas de bovinos, de fauna salvaje y de humanos fueron estudiadas en dos modelos murinos distintos de infección (intraperitoneal e intratraqueal). Este análisis permitió demostrar la marcada diferencia en la patogenicidad de una cepa aislada a partir de un jabalí, poniendo de manifiesto el rol de la fauna salvaje en la persistencia y transmisión de M. bovis. Este trabajo permitió incrementar el conocimiento de la epidemiología molecular de la tuberculosis bovina, cosntituyendo el primer trabajo en su tipo que se realizó en nuestro país.
Bovine tuberculosis, which etiologic agent is Mycobacterium bovis, is a chronic zoonosis that affects different wild and domestic animals and causing relevant economical losses in livestock. The molecular typing of 780 isolates of M. bovis from different hosts (bovines, human, cats, etc) and from different countries (Argentina, Brazil, Uruguay and Paraguay, were performed by the Restriction Fragments Length Polymorphism (RFLP) method using the DR (Direct Repeats) and PGRS (Polymorphic Guanine-Cytosine Rich Sequences) probes. PCR techniques, Spoligotyping and MIRUs-VNTR were also performed. The discriminatory index (DI) of Simpson was calculated for the different techniques, showing that the combination of the methods increase the ID, being the Spoligotyping combined with the RFLP-DR/PGRS probes the most resolutive ones. Due to technical complexity and difficult interpretation of RFLP, the incorporation of techniques based on PCR has facilitated substantially the molecular epidemiology of tuberculosis because of speed, reproducibility and simplicity of these methods. The combination of Spoligotyping with MIRUs-VNTR has a better DI, for the typing of M. bovis isolates. The distribution of the genetic patterns among the isolates from the other countries, the high rate of predominant patterns and families of related patterns detected in Argentina, might suggest the active transmission of the disease along the country. Due to the DR region is highly conserved, could be useful to analyze some evolutive aspects. In this way, if this is taken into consideration that the evolution of the DR region was directed by the progressive and ordered loss of spacers, it could be considered that the oldest spoligotypes might be those with higher number of spacers. The presence of unique spoligotypes in no-bovine hosts, differenciated in one or few spacers, from those detected in bovines, could indicate that those changes may be induced by selective pressure due to the change of host. Mycobacteria isolated from marine mammals were also typified. Those isolates showed specific spoligotyping, MIRUs-VNTR and RFLP-IS6110 patterns, different from those characteristic of M. tuberculosis complex, particularly those found in M. bovis isolates.These findings led to the description of a new taxon in the M. tuberculosis complex named M. pinnipedii sp. nov. The distribution of the different patterns could be due to epidemiological factors and also the virulence of the strain within the population. With the aim of evaluating this virulence, isolates from bovines, wild animals, and humans were analyzed using two different murine models of infection (intratracheal and intraperitoneal). This experiment demonstrated the substantial difference in the pathogenicity of the strain isolated from a wild boar, showing the role of the wild fauna in the persistence and transmission of M. bovis. This work has improved the knowledge of the molecular epidemiology of bovine tuberculosis being the first study in this field in our country.
Fil: Zumárraga, Martín José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.