Las vías respiratorias bovinas normalmente contienen una mezcla de colonias bacterianas y varios microorganismos víricos que pueden existir sin causar ninguna enfermedad. Esta comunidad de microorganismos patógenos, simbióticos y comensales se denomina microbioma y se trata de un importante sistema dinámico y complejo que mantiene la homeostasis inmunitaria en el ganado bovino.  

La colonización de las vías respiratorias bovinas comienza inmediatamente después del nacimiento y evoluciona rápidamente hasta la segunda semana de vida. La microbiota nasofaríngea de los terneros está dominada por Proteobacterias (Gram negativas), con cantidades abundantes de Mannheimia, Moraxella, Bacteroides, Streptococcus y también Pseudomonas.  

La composición de la microbiota respiratoria se asocia al estado de salud del animal. Los factores que predisponen a la enfermedad a menudo alteran el ecosistema microbiano respiratorio, provocando patrones de colonización atípicos y una disbiosis progresiva.  

M. haemolytica puede ser un buen ejemplo de cambio dinámico en la composición de la microbiota en el caso de un trastorno de la homeostasis inmunitaria². En el ganado bovino sano, el M. haemolytica aislado con mayor frecuencia es el serotipo A2. Este serotipo no muestra comportamiento destructivo³ y no suele detectarse en el tejido pulmonar afectado, a diferencia del serotipo A1, que es mucho más agresivo. Cuando se produce un estrés y la inmunidad se ve comprometida, el A1 coloniza la mucosa nasofaríngea y sustituye rápidamente a otros serotipos de Mannheimia. Este cambio puede considerarse el inicio de la pasteurelosis.  

Una vez establecido un nivel alto de A1 en la mucosa nasofaríngea, el aire inhalado cargado con pequeñas gotículas (1-5 µm) que contiene A1 puede llegar a los alvéolos sin ningún contacto con las defensas traqueobronquiales (péptidos antimicrobianos traqueales [TAB] y escalera mucociliar), a las que las Pasteurella son muy sensibles.  

La presencia de Mannheimia A1 en la superficie pulmonar inicia una reacción inflamatoria mediante la interacción con macrófagos que actúan como la principal línea de defensa del huésped. Los bronquios, los bronquiolos y los alvéolos se infiltran posteriormente por neutrófilos.  

Uno de los factores más importantes de la virulencia de M. haemolytica es la leucotoxina (Lkt) producida durante la fase logarítmica del crecimiento bacteriano. La producción de Lkt está inversamente correlacionada con la concentración de oxígeno en el tejido pulmonar.  

La Lkt induce reacciones relacionadas con la dosis⁴ y provoca cambios en los leucocitos bovinos. En concentraciones bajas, la leucotoxina estimula la respuesta inmunitaria celular mediante la interacción con macrófagos, neutrófilos y linfocitos. En concentraciones más elevadas, la Lkt induce la hinchazón osmótica celular, la formación de poros en la estructura de la membrana⁴ y la necrosis celular combinada con una liberación masiva de citocinas y enzimas proinflamatorias⁵, que exacerba el efecto devastador en las células del sistema inmunitario bovino. Finalmente, se produce un colapso de la inmunidad pulmonar. En este caso, el daño pulmonar es el resultado de la interacción entre las bacterias y las defensas del huésped⁶.  

Mannheimia es capaz de propagar rápidamente el proceso inflamatorio desde el locus primario de infección a los lobulillos circundantes⁴. Esto ocurre debido a un lipopolisacárido (LPS), que tiene un efecto perjudicial en la integridad del sistema vascular y también aumenta la actividad citolítica de la Lkt.  

Como consecuencia, se desarrolla neumonía fibrinosa o pleuroneumonía. Las lesiones en los pulmones aparecen de forma bilateral, principalmente en los lóbulos craneoventrales. El tejido afectado suele ser firme y con consolidación. A menudo se puede detectar edema amarillento característico con fibrina coagulada en los septos intralobulillares⁷. La fibrina coagulada también puede ser visible en los vasos linfáticos intralobulillares. Los lóbulos suelen tener una apariencia marmórea, que oscila entre el color rosa y el gris rojizo. Los focos de color rosa oscuro suelen estar rodeados por una línea más fina, que contiene una acumulación de células inflamatorias que crean una demarcación nítida y fácil de detectar. La fibrina coagulada también está presente en el interior de los bronquios. En estadios avanzados de mannheimiosis, estos cambios pueden ser visibles en los lóbulos central y caudal. En el caso de pleuroneumonía fibrinosa, la imagen anatomopatológica es similar, pero la pleuritis fibrinosa es más intensiva.  

En el pasado, la prevención de la mannheimiosis bovina se basaba casi exclusivamente en los antibióticos sistémicos. La administración profiláctica de antibióticos de acción prolongada en terneros antes de que se produjeran episodios estresantes se había convertido en una práctica habitual, pero los profesionales sanitarios y los agricultores de la actualidad saben que los antibióticos son un arma de doble filo. Los datos actuales indican que el uso generalizado de antibióticos contribuye a la aparición de múltiples cepas de M. haemolytica resistentes a los antibióticos⁸. 

Por este motivo, se están investigando otras estrategias no antibióticas para la enfermedad de la mannheimiosis bovina, como la vacunación.  

Desde los años 80, la vacunación con bacterias inactivadas completas se ha realizado con eficacia cuestionable. Por supuesto, las bacterias eliminadas inducen un aumento de los anticuerpos aglutinantes, pero no presentan una respuesta antitóxica al factor de virulencia más importante: la leucotoxina. De hecho, existen pruebas de que los animales vacunados con bacterias pueden ser más propensos a contraer la enfermedad^9,10. Se observaron mejores resultados después de la vacunación con bacterias vivas atenuadas, pero por razones de seguridad ya no se utilizan habitualmente en Europa. Por este motivo, los esfuerzos de los investigadores se han centrado en el desarrollo de vacunas basadas en la leucotoxina¹¹. Este tipo de vacunación estimula el aumento de anticuerpos antitoxina y opsonizantes, lo que proporciona una inmunidad superior, con una reducción del 50 %-70 % en los signos clínicos y las lesiones pulmonares. La elevada eficacia de las vacunas antileucotoxina también es el resultado de una protección cruzada universal confirmada entre los distintos tipos de Lkt producidos por serotipos distintos de los A1 más frecuentes (A5,A6,A8,A9 o A12)¹². 

Mannheimia haemolytica suele asociarse a neumonía mortal¹³. Los terneros suelen infectarse inmediatamente después del nacimiento, debido al contacto nasal con sus madres. En animales sanos, la Mannheimia se comporta como comensal hasta que aparezcan factores estresantes. La prevención de la ERB no debe basarse en el uso habitual de antibióticos sino en las prácticas de bienestar y manejo, como la vacunación, para controlar esta enfermedad costosa en el ganado bovino.  

Autor: Wojciech Ptak, DVM .

^Referencias: 

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^{2. Edouard Timsit, DVM, PhDa, Chris McMullen, BScb, Samat Amat, MSc, PhDb,c,d, , Trevor W. Alexander, PhDc, 2020. Respiratory Bacterial Microbiota in Cattle From Development to Modulation to Enhance Respiratory Health Vet Clin North Am Food Anim 36, 297–320.} 

^{3. Griffin, D., Chengappa, M.M., Kuszak, J., McVey, D.S., 2010. Bacterial pathogens of the bovine respiratory disease complex. Vet Clin North Am Food Anim Pract 26, 381-394.} 

^{4. Roger J. Panciera, Anthony W. Confer. Pathogenesis and Pathology of Bovine  Pneumonia Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2010 Jul; 26(2): 191–214.} 

^{5. Jeyaseelan, S., Sreevatsan, S., Maheswaran, S.K., 2002. Role of Mannheimia haemolytica leukotoxin in the pathogenesis of bovine pneumonic pasteurellosis. Anim Health Res Rev 3, 69-82.} 

^{6. Mosier, D., 2015. Review of BRD pathogenesis: The old and the new. Animal Health Research Reviews, 15(2), 166-168.}  

^{7. Malazdrewich C, Thumbikat P, Maheswaran SK, 2004. Protective effect of dexamethasone in experimental bovine pneumonic mannheimiosis. Microbial Pathogenesis, 36(4), 227-236.}  

^{8. Zecchinon, L., Fett, T., Desmecht, D., 2005. How Mannheimia haemolytica defeats host defence through a kiss of death mechanism. Vet Res 36, 133-156.} 

^{9. Auad J, Carbonero Martínez A, Victoria Maure MV, Daffner JF, Gleser HD, 2001. Inoculation trial and humoral response with an inactivated oily vaccine against the bovine respiratory complex (BRC). Veterinaria Argentina, 18(176), 430-439.} 

^{10. Stevens RD, Dinsmore RP, Ellis RP, Katsampas M, 1997. Morbidity and mortality in young Holstein heifer calves vaccinated with a P. haemolytica leukotoxoid. Large Animal Practice, 18(6):23-29.} 

^{11. Tobias Oppermann, Nadine Busse,  Peter Czermak, 2017.  Mannheimia haemolytica growth and leukotoxin production for vaccine manufacturing — A bioprocess review. Electronic Journal of Biotechnology, 28, 95-100.} 

^{12. Rice, J. A., Carrasco-Medina, L., Hodgins, D. C., Shewen, P. E., 2007. Mannheimia haemolytica and bovine respiratory disease. Animal Health Research Reviews, 8(2), 117-128.} 

^{13. Laëtitia Dorso, Maud Rouault, Claire Barbotin, Christophe Chartier, Sébastien Assié, 2021. Infectious Bovine Respiratory Diseases in Adult Cattle: An Extensive Necropsic and Etiological Study. Animals (Basel). 2021 Aug; 11(8): 2280.}