Bacteriófagos líticos para el control de salmonelas tíficas y paratíficas en producción avícola

• Autores: Ortiz, Xoana
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Barrios, Hebe
• Materia: Bacteriófagos líticos; Producción avícola; Salmonela; Bacterias; Aves de corral
• Institución: Universidad Nacional de Luján

Fil: Ortiz, Xoana. Universidad Nacional de Luján; Argentina.
En la avicultura comercial, la tifosis aviar cuyo agente etiológico es Salmonella Gallinarum (SG), afecta a gallinas de postura y causa perjuicios económicos no sólo por la alta mortalidad y disminución en la producción de huevos, sino también por la extrema dificultad de su prevención y control. Por otro lado, Salmonella Enteritidis (SE) una bacteria intestinal invasiva, no específica y no adaptada al huésped, también se encuentra presente en las aves comerciales y constituyen uno de los principales reservorios; por lo que la carne de pollo y los huevos son la fuente más importante de contaminación para el hombre. Existen medidas para controlar la presencia de SG y SE en avicultura, como bioseguridad, vacunación, exclusión competitiva, y antimicrobianos, sin embargo, el uso indiscriminado de antibióticos genera cepas resistentes. Los fagos son virus que infectan y lisan bacterias, muy abundantes en la naturaleza e inofensivos para el hombre, plantas y animales. Por su actividad lítica huésped específico son una alternativa terapéutica y una herramienta complementaria para el control de bacterias sobre las superficies y así, evitar el uso masivo de antibióticos y de tratamientos químicos que pueden favorecer tanto la selección como la proliferación de bacterias resistentes. Este trabajo tuvo por finalidad brindar herramientas de control y prevención sobre las salmonelas tíficas y paratíficas en explotaciones avícolas de granjas de pollos parrilleros y gallinas comerciales, con el objetivo de aumentar la competitividad productiva en el primer tramo del eslabón de la cadena agroalimentaria que incluya la aplicación de bacteriófagos líticos tanto como agentes terapéuticos como de control ambiental. Se realizó la caracterización de tres bacteriófagos líticos: el fago #T8 que infecta SG y fue aislado de una gallina con tifosis aviar, y los fagos #15 y #9 que cuyo huésped es SE y se aislaron del río Luján. A partir de la extracción de su material genético se determinó que tenían genoma de ADN y un tamaño mayor a las 10 kpb. También se llegó a caracterizar el fago #15 a través de microscopía electrónica, cuya morfología correspondió a la de un podovirus. Así mismo, se determinaron los parámetros líticos de los tres bacteriófagos: constante de adsorción, período de eclipse, tamaño de explosión y la cinética de adhesión a la bacteria hospedadora. También se determinó el rango de huésped para cada uno de ellos con distintas cepas de Salmonella de diferentes serovariedades, donde se encontró que los tres presentaban especificidad de huésped a nivel de serotipo (siendo los serotipos lisados de forma total Gallinarum y Enteritidis). Se estudió el comportamiento de cada uno de ellos a diferentes pH y temperaturas, en presencia de la vacuna 9R, de antibióticos (ATB), de cloroformo, y con desinfectantes de uso en avicultura (amonio cuaternario, yodo, CID 20 ® , creolina y lavandina). Se encontró que los tres fagos eran estables a pH entre 3 a 11, a temperaturas entre 20 y 60°C, y su actividad lítica no se veía afectada por la presencia de cloroformo. Los tres fagos no lisan la cepa vacunal 9R y ante la presencia de ATB como kanamicina y gentamicina, solo el fago iii#T8 disminuyó de forma significativa su título, pero los bacteriófagos no afectaron la actividad de los ATB. Al comparar el título de los fagos luego de incubarlos en una mezcla con distintos desinfectantes, se observó que solo el fago #T8 disminuyó de forma significativa su concentración en presencia de solución de yodo al 25 %. Para comprobar el efecto del uso de fagos como desinfectantes de superficies contaminadas experimentalmente, se aisló y cuantificó distintas cepas de SE y SG en 6 superficies diferentes (privilegiando las que se encuentran en contacto con las aves), y se comparó la efectividad del uso de fagos en forma de spray frente al rociado con solución fisiológica (SF) y cada uno de los fagos en forma individual. Se observó que las superficies que se trataron con fagos redujeron de forma significativa el recuento de bacteria comparada con las rociadas con SF. Por otro lado, también se contaminaron además de superficies plásticas y rejas metálicas, maples y huevos, y se comparó la reducción de la concentración de Salmonella de las superficies (en log 10 UFC/cm 2 ) cuando fueron rociadas con amonio cuaternario, un cóctel formado por los tres fagos y la mezcla de ambos en igual proporción, a las 3, 24, 48 h y a los 7 y 14 días posterior al tratamiento. Se observó que hubo una disminución en el recuento de Salmonella en superficies tratadas con el cóctel de fagos siendo mayor la reducción en las primeras 48 h en superficies contaminadas con SG y 24 h en las superficies contaminadas con SE. En el caso de huevos contaminados experimentalmente con SE, la mayor reducción se da a las 2 h de rociadas la superficie. Cabe destacar que en todas las superficies tratadas con fagos se logró recuperar los mismos hasta tres semanas después de haber sido aplicados. Además, en un pequeño ensayo donde se rociaron huevos fértiles con el cóctel de fagos, se observó un desarrollo normal de los mismos. La evaluación del efecto de administrar los bacteriófagos en aves comerciales inoculadas experimentalmente con SE o SG, se llevó a cabo mediante cuatro experiencias en el bioterio avícola de la UNLu, donde se buscó la presencia de la bacteria en órganos (hígado, bazo, ciego, intestino y ovario-oviducto). Por un lado, se estudió el efecto de administrar un cóctel formado por los fagos #T8, #15 y #9 de forma oral en gallitos en dos momentos distintos: 3 días consecutivos cada 24 h preinoculación de la cepa de Salmonella (SE o SG) o una dosis posinoculación. Se encontró que el mejor tratamiento resultó ser cuando se administraba el cóctel posteriormente a la inoculación de la bacteria, donde el porcentaje total de órganos que presentaron Salmonella fue menor comparado al grupo control y a los que recibieron las tres dosis preinfección. También se llevó a cabo ensayos en gallinas ponedoras a las que se inoculó de manera experimental SG y se le administró el fago #T8 por dos vías: oral e intramuscular (im). Al finalizar el ensayo, se observó al comparar las dos vías de administración que aquellos animales que recibieron el tratamiento por vía im presentaron el menor porcentaje de órganos totales en los que se hallaba presente la bacteria. Así mismo, también se evaluó el efecto de administrar el fago #T8, los ATB gentamicina y kanamicina y una mezcla de ivambos por vía im en gallinas ponedoras a las que se inoculó SG. En esta experiencia, se observó que hubo una disminución del porcentaje de órganos que dieron positivo para la presencia de SG, sin embargo, no hubo un efecto sinérgico al administrar la mezcla de fago/ATB. Finalmente, se evaluó el comportamiento del fago #T8 en una granja en producción. Dentro de un galpón se dividieron las jaulas (que contenían tres aves cada una) en tres grupos, se recolectaron muestras de materia fecal e hisopos de arrastre y se sometieron a los siguientes tratamientos: 10 jaulas grupo control sin tratar; 10 jaulas grupo con una dosis de fago por vía im; 5 jaulas grupo con una dosis de fago por im y administrado por spray sobre aves y jaula. El muestreo se repitió en todos los tratamientos a los 45, 90 y 120 días post administración, y luego de una muda forzada. El último día de muestreo, previo al retiro total del lote, se sacrificaron todas las aves del ensayo, tomando muestras de órganos (vesícula biliar y médula de metatarso). En esta experiencia no se aisló SG en ninguno de los tratamientos, y sólo se detectaron salmonelas móviles en materia fecal antes del ensayo, a los 90 días posterior al tratamiento en dos jaulas del grupo control y del grupo al que se administró una dosis de fago por vía im. Durante los cuatro meses que duró el ensayo en la granja en producción, los parámetros productivos y la mortandad fueron los esperados para la línea genética. Además, se resalta que la granja tenía cuatro galpones más, en los cuales ocurrieron brotes esporádicos de tifosis aviar, y las aves fueron tratadas con antibióticos. El presente trabajo de tesis aporta datos interesantes como evaluar el uso de bacteriófagos como alternativa para higienizar superficies, y así disminuir el uso masivo de desinfectantes que pueden afectar el medio ambiente, como también, considerar la utilización de fagos como una estrategia complementaria al empleo de ATB para el control de salmonelas dada la creciente tendencia mundial a la reducción del uso de fármacos sintéticos en la industria avícola por la aceleración en las últimas décadas de resistencia bacteriana a los antimicrobianos.