La microbiota intestinal influeix en la susceptibilitat enfront de la Pesta Porcina Africana (PPA)

Un estudi liderat per investigadors de l’IRTA-CReSA ha observat que garrins trasplantats amb excrements de facoquers (una espècie de porc salvatge africà resistent a la PPA), van mostrar major resistència enfront del virus de la PPA

La resistència podria estar associada a l’habilitat de la microbiota de la femta d’enfortir la immunitat de les mucoses, ja que s’ha observat un augment de les IgA totals en la sang dels porcs trasplantats

El trasplantament intragàstric de femta de facoquers africans en garrins va millorar la protecció davant una soca atenuada de virus de la PPA, coincidint amb una potent estimulació de la immunitat de les mucoses en els animals trasplantats. Així conclou un estudi liderat per investigadors del Centre de Recerca en Sanitat Animal (CReSA), de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), en què han participat investigadors del Banc Biològic del Zoo de Barcelona i del Departament de Sanitat i Anatomia Animal de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), així com múltiples col·laboradors nacionals i internacionals. Els resultats s’han publicat a la revista Scientific reports i forma part de la tesi doctoral de Jinya Zhang, que han dirigit els investigadors Flor Correa i Fernando Rodríguez, de l’IRTA-CReSA, i Jorge Martínez investigador de la UAB a l’IRTA-CReSA.

Segons Fernando Rodríguez: «Tot i que encara estem lluny de comprendre els mecanismes involucrats en la protecció brindada, els nostres resultats permeten demostrar definitivament que la resistència dels facoquers africans a la PPA no només es deu a la seva genètica, sinó també a factors ambientals externs».

En la investigació s’ha constatat un augment d’immunoglobulines secretores (IgA) en els porcs trasplantats amb excrements de facoquers, respecte a l’observat en els animals control sense trasplantar o trasplantats amb excrements de porc. Aquestes IgA produïdes per les cèl·lules plasmàtiques originalment residents a les mucoses, tenen un paper clau no només en la immunitat de les mucoses, sinó també en la regulació de la immunitat innata i adaptativa, el que podria explicar la protecció contra la infecció per E75CV1 (un soca atenuada de virus). En aquest sentit, les IgAs són capaces de promoure l’expressió d’IFN-γ mitjançant un mecanisme mediat per TNF-α, citoquines ambdues conegudes per exercir papers importants en la protecció contra el virus de la PPA.

El virus de la Pesta Porcina Africana és l’agent causal d’una malaltia hemorràgica que afecta tant els porcs domèstics com als senglars, sent en l’actualitat la malaltia més devastadora per a la producció porcina mundial. En el porc domèstic (Sus scrofa), la infecció pel virus de la PPA, depenent de la soca, pot anar des d’un quadre crònic o subclínic, a un subagut o hiperagut, amb mortalitats que poden arribar a el 100% dels individus.

Si bé és molt greu per a porcs domèstics i senglars europeus, el virus circula de manera subclínica en els facoquers africans (Phacochoerus africanus) i en altres espècies de porcs salvatges africans (Potamochoerus porcus), actuant com els reservoris de virus a la natura.

Juntament amb les diferències genètiques, altres factors podrien estar involucrats en la susceptibilitat diferencial a la PPA observada entre els suids euroasiàtics (Sus scrofa) i els facoquers africans (Phacochoerus africanus).

Així, resultats previs obtinguts a l’IRTA-CReSA, demostraven que els porcs domèstics criats en instal·lacions lliures de patògens específics (SPF) eren extremadament susceptibles a les soques del virus altament atenuades, mentre que aquestes soques eren innòcues per als porcs domèstics genèticament idèntics criats en granges convencionals. Amb aquesta premissa en ment, els investigadors van treballar amb la hipòtesi que la microbiota podria jugar un paper gens menyspreable, juntament amb la genètica, en la resistència enfront de virus de la PPA, plantejant-se la següent pregunta:

Podria la microbiota del facoquer africà contribuir a la resistència en els porcs domèstics enfront a la PPA?

Gairebé no existeixen estudis en porcí pel que fa als efectes terapèutics o profilàctics del trasplantament de microbiota intestinal, si bé en medicina humana s’ha vist que el trasplantament fecal és l’única teràpia efectiva davant complicacions provocades per la infecció per Clostridium difficile, i es coneix cada vegada més el paper que juguen els pro i prebiòtics en la salut intestinal.

Veient així que la microbiota intestinal té un paper important en el manteniment de l’homeòstasi intestinal, la regulació de la maduració del sistema immunològic i la funcionalitat de les respostes immunitàries innates / adaptatives, un trasplantament de microbiota fecal de facoquer africà a porcs domèstics afectaria la seva susceptibilitat enfront del virus de la PPA?

Per comprovar-ho es van utilitzar garrins deslletats als quals se’ls va trasplantar microbiota fecal de facoquers africans o de porcs domèstics, i posteriorment, van ser desafiats amb una soca virulenta o atenuada de virus de la PPA.

Quan se’ls va inocular intramuscularment la soca virulenta (E75), no es van observar diferències en cap dels casos. No obstant això, sí que es va observar una reducció molt significativa de virus en el sèrum, en la disseminació nasal de virus i en els signes clínics quan els porcs trasplantats amb excrements de senglar africà van ser desafiats per via intramuscular amb E75CV1, una soca atenuada de virus de la PPA, i en comparació amb els porcs trasplantats amb excrements de porc domèstic. «El següent pas serà identificar els components individuals d’aquesta microbiota i caracteritzar el seu potencial protector davant el virus de la PPA per poder usar-los com probiòtics», afegeix Fernando Rodríguez.

Article de referència:

Zhang, J., Rodríguez, F., Navas, M.J. et al. Faecal microbiota transplantation from warthog to pig confirms the influence of the gut microbiota on African swine fever susceptibility. Sci Rep 10, 17605 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-74651-3