La industria avícola pierde hasta $6 mil millones anualmente debido a la enteritis necrótica, una enfermedad intestinal prevenible que afecta a las aves de corral, incluidos los pollos de engorde. Un investigador en ciencia avícola de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas está evaluando una nueva solución potencial mediante el uso de una vacuna novedosa combinada con un régimen de ácidos biliares.
Xiaolun “Jack” Sun, investigador y profesor asociado de la estación experimental, el brazo de investigación del Sistema de la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, recibió una subvención de $650,000 por parte del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) para avanzar en la investigación. Sun está desarrollando una vacuna y explorando el uso de ácidos biliares para combatir esta enfermedad grave y costosa que afecta la productividad y las ganancias de los productores.
“Queremos desarrollar una nueva medida para prevenir esta enfermedad”, dijo Sun. “Queremos crear algo efectivo y asequible que genere los resultados deseados para la industria”.
La enteritis necrótica ha sido controlada con coccidiostatos y antibióticos. Los coccidiostatos son un tipo de medicamento utilizado en la producción avícola y ganadera para prevenir y controlar la coccidiosis, una enfermedad parasitaria.
Sun señaló que las preocupaciones sobre la resistencia antimicrobiana por parte de los consumidores, la industria avícola y los organismos reguladores han llevado a restricciones en el uso de antimicrobianos en la industria avícola de EE. UU. Estas restricciones probablemente han contribuido al aumento de la enteritis necrótica.
La enfermedad, que generalmente afecta a los pollos de engorde jóvenes, es causada por un crecimiento excesivo de la bacteria Clostridium perfringens y un parásito llamado Eimeria maxima en el intestino delgado. Tanto la bacteria como el parásito dañan la pared intestinal del animal, dificultando la absorción de nutrientes. En los pollos, los síntomas incluyen un crecimiento deficiente, diarrea, depresión, plumas deformadas y, en algunos casos, la muerte.
Sun tiene como objetivo desarrollar una vacuna de “antígeno de fusión multiepitópico” (MEFA, por sus siglas en inglés) para combatir el crecimiento e infección de C. perfringens en el intestino.
Un antígeno de fusión multiepitópico es un tipo de proteína recombinante, es decir, una proteína producida por células genéticamente modificadas. Lo que hace únicas a las vacunas MEFA es la combinación de múltiples “sitios generadores de anticuerpos”, llamados epítopos, en una sola proteína. Los epítopos son las partes de la proteína que desencadenan una respuesta inmune.
Al incorporar múltiples epítopos en una sola molécula, las vacunas MEFA pueden atacar simultáneamente varios aspectos del patógeno causante de la enfermedad, conocidos como puntos de virulencia. Sun explicó que esto, en teoría, hace que la vacuna sea más efectiva al desencadenar una respuesta inmune más fuerte y amplia.
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En términos simples, una vacuna MEFA es como una herramienta múltiple que puede atacar diferentes debilidades de un patógeno, proporcionando una mejor protección contra las infecciones.
Sun también investigará cómo los ácidos biliares pueden inhibir el crecimiento del patógeno y la enteritis necrótica en pollos. Los ácidos biliares, sintetizados en el hígado y almacenados en la vesícula biliar, ayudan a la emulsificación de grasas y la absorción de nutrientes en el intestino. Según Sun, hay evidencia creciente de que los ácidos biliares son efectivos contra patógenos bacterianos.
Ya existen vacunas contra C. perfringens con protección limitada, pero Sun afirmó que su vacuna será la primera MEFA desarrollada específicamente contra múltiples puntos de virulencia de C. perfringens y la enteritis necrótica.
El equipo de Sun incluye al estudiante de doctorado Bilal Alrubaye y a la estudiante de maestría Janashrit Shrestha, quienes se centran en diferentes aspectos del desarrollo de la vacuna MEFA y la investigación sobre los ácidos biliares.
“He visto de primera mano los impactos de la resistencia antimicrobiana de la enteritis necrótica y su posible repercusión en la salud humana”, comentó Shrestha. “Es un privilegio trabajar en esta investigación con el Dr. Sun. Estoy aprendiendo mucho”.
Minimizando los efectos de la enteritis necrótica
La hipótesis central de esta investigación se basa en hallazgos preliminares de los investigadores que muestran que una vacuna de esporulación contra C. perfringens y el ácido desoxicólico en la dieta redujeron significativamente la enteritis necrótica en pollos.
El equipo construirá y evaluará las vacunas MEFA en el laboratorio y con pollos vivos, incluyendo su administración oral. También investigarán la eficacia de los ácidos biliares como tratamiento.
Sun espera que su investigación resulte en el desarrollo de una vacuna MEFA efectiva y de bajo costo, junto con un tratamiento con ácidos biliares que reduzca significativamente la enteritis necrótica.
“Estamos honrados y muy felices de recibir esta subvención para continuar este trabajo, pero también sabemos que conlleva una gran responsabilidad”, dijo Sun. “Nuestro objetivo es obtener resultados efectivos que justifiquen la inversión, proporcionando a los productores avícolas nuevas herramientas para prevenir la enteritis necrótica, mejorando la salud de las aves, aumentando la rentabilidad de los productores y asegurando un suministro de alimentos más seguro y sostenible”.
Sun reconoció el apoyo de varios profesores y personal que contribuyeron a los datos preliminares de esta investigación, incluidos Rohana Liyanage, científico principal del departamento de química y bioquímica de la Universidad de Arkansas; Billy Hargis, profesor distinguido de ciencia avícola; Hong Wang, recientemente retirado como asociado de programas, así como Ying Fu y Tahrir Alenezi, ambos estudiantes de doctorado en el momento de su contribución.
A través de la Estación Experimental Agrícola y el Servicio de Extensión Cooperativa, la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas lleva a cabo investigaciones y programas de extensión dentro del histórico sistema educativo de concesión de tierras del país.
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