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CIENCIA VETERINARIA 6-1994^49
LA ENFERMEDAD DE NEWCASTLE Y
ALGUNOS AVANCES RECIENTES DE
DIAGNOSTICO
R ICARDO M ORENO C HAN
Laboratorio de Microbiología Experimental
Departamento de Virología e Inmunología
Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
Universidad Nacional Autónoma de México
Ciudad Universitaria, 04510, México, D.F.
I. Introducción .......................................... ...................... 50
- Antecedentes históricos .......... .......................
II. Etiología ................................. …. .......……………... 52 1.Clasificación ................................. ........ ....................... 2.Propiedades físico químicas .................. .......................
- Resistencia a los agentes físicos y químicos ............................... ......................... 53 4.Cepas de virus de Newcastle .................................. ..... 54 a). Cepas lentogénicas ............................ ..... 54 b). Cepas mesogénicas ............................ ..... 55 c). Cepas velogénicas.. ............................ ...... 5.Cultivo de virus ...................................................... ...... a). Cultivos celulares .............................. ...... 56 b). Cultivo en embrión de pollo ............. ...... 57
III. Epizootiología ..................................................... .......5^7
- Distribución geográfica y hospederos susceptibles ...................................... ............. 57 2.Transmisión ...................................................... ..............
IV. Patogenia y periodo de incubación ............... ..............
V. Signos clínicos .............................................. .............. 59
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- Formas clínico patológicas ............................. VI. Patología .......................................................................
- Tipos patológicos del virus de Newcastle........................................................ 61 2.Alteraciones patológicas .................................................... 61 a). Cepas velogénicas viscerotrópicas ........... 61 b). Cepas velogénicas neurotrópicas ............. 62 c). Cepas mesogénicas ................................... 62 d). Cepas lentogénicas ................................... 62 e). Cepas entéricas avirulentas ....................... 62
- Histopatología............................................. 62 VII. Diagnóstico ................................................................ 1.Clínico de campo ................................................................ 2.De laboratorio ..................................................................... 3.Avances recientes de diagnóstico ...................................... VIII. Tratamiento ............................................................... IX. Higiene y Medicina Preventiva ................................... 67
- Prácticas de higiene y medicina preventiva ....................................................... 67 2.Vacunas y vacunación ....................................................... 68 X.Aspectos de salud publica ................................................ 70 Referencias .............................................................. 70
I. Introducción
Una de las enfermedades que mayor significación económica y sanitaria han tenido en la industria avícola mexicana, desde el principio de la década de los 50, es la enfermedad de Newcastle (ENC). Probablemente el agente de la enfermedad fue introducido al país con mucha anterioridad a 1950; sin embargo, como la avicultura en esa época consistía en galli-
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que se estableció en las aves, su difusión mundial se facilitó, probablemente, por el transporte refrigerado de carne que en ese entonces era común. La epizootia descrita por Doyle en
1926, se propagó a 10 largo de la costa norte de Inglaterra
alrededor de Newcastle, de donde deriva su nombre común (1, 2).
II. Etiología
1. Clasificacíon
El virus que causa la enfermedad de Newcastle 0 neumoencefalítis aviar, es un miembro de la familia Paramyxoviridae del genero Paramixovirus, el cual está integrado por 9 grupos de virus que son serológicamente distintos y que además tienen diferentes hospederos primarios. Los 9 grupos se designan como Paramixovirus 1 (PMV-1) que es el virus de la ENC considerado como el prototipo del genero, Paramixovirus 2 (PMV-2) hasta el Paramixovirus 9 (PMV-9) que son representantes de los grupos de virus que causan influenza, en diversas especies aviares (1, 3). Además, la clasificación y nomenclatura de Mattews en 1979, considera en este género, a los virus de Parainfluenza 1-5 de mamíferos y al de la Parotiditis humana (4).
2. Propiedades físico químicas
El virus de Newcastle (VNC) posee un genoma de RNA en cadena simple, de 15,156 nucleótidos, no segmentado, de po- laridad negativa, protegido por una cápside de simetría helical, y de una envoltura lipoproteica que presenta en micrografías electrónicas, un patrón de proyecciones de 80 Amstrongs de longitud, donde se ubican los componentes antigenicos que le dan la especificidad serológica. La partícula
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viral mide 120 a 180 nm y en su envoltura se han identificado 2 glicoproteínas y 7 polipéptidos (2). Las dos glicoproteínas son la HN, que contiene la hemoaglutinina y la neuraminidasa y la F responsable de la fusión celular y formación de policariocitos. El virus completo de la ENC tiene un peso molecular promedio de 500 x 10
Daltones, con una densidad en Sucrosa de 1.18-1.20 glml. (1, 2).
El virus de Newcastle posee una hemoaglutinina identi- ficada con las proyecciones de la envoltura, que aglutina los glóbulos rojos del pollo y de algunas otras especies animales. Este evento puede ser inhibido específicamente por el anticuerpo homólogo en pruebas de IH. En la hemoagluti- nación, el virus se adsorbe a los receptores celulares del glóbulo rojo produciendo hemoaglutinación, con elusión subsiguiente, debido a la digestión enzimática del receptor celular por la neuraminidasa viral. EI tiempo en el cual la hemoaglutinina del virus es destruida por el calor, es característica de cada cepa de VNC y es una propiedad que puede utilizarse para diferenciar una cepa de otras.
El virus posee una hemolisina que le permite producir hemólisis en grado variable de los glóbulos rojos que hemoaglutina. Su actividad hemolítica se favorece por procesos como la congelación, descongelación y la diálisis (2).
3. Resistencia a los agentes físicos y químicos
La estabilidad del virus de Newcastle, puede evaluarse considerando el grado de alteración que sufren algunas de sus propiedades, como la habilidad de infectar, de aglutinar glóbulos rojos de diferentes especies animales 0 de su inmunogenicidad, cuando es expuesto a diversos agentes físicos y químicos como el calor, luz ultravioleta, rayos X y los procesos de oxidación y cambios de pH, por sustancias ácidas
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han sido ampliamente usadas como cepas vacunales. Ademas, las cepas ULSTER 2C, MCIIO y V4 aisladas recientemente, son estables al calor, se replican en la mucosa intestinal y se consideran cepas asintomaticas (1, 3).
b). Cepas mesogénicas Las cepas de virulencia media llamadas mesogénicas, son la Roakin, Komarov, Meekteswar y H, que ademas han sido usadas ocasionalmente como cepas vacunales. c). Cepas velogénicas Las cepas velogénicas 0 cepas virulentas de campo que se han identificado son, la Milano, Hertz 33, NY., Parrot 70181 y ESSEX 70, que son viscerotrópicas y la Texas GB neurotrópica, que han sido utilizadas como cepas de desafío. Otras cepas como la Ca 1083 y Largo, son aislamientos considerados como velogénicos viscerotrópicos de Newcastle, que se usan también en condiciones de laboratorio, con sistemas de alta bioseguridad, para hacer pruebas de desafío y comprobar la eficiencia de las vacunas. Las cepas mexicanas Querétaro e Iztapalapa se consideran en este grupo. De las cepas velogénicas y lentogénicas, se han diferenciado algunas sublíneas que se distinguen de los cultivos parentales, por la morfología de placas (2, 3). El agrupamiento de las cepas de virus de Newcastle en cepas velogénicas, mesogénicas y lentogénicas (Cuadro 1) sigue el criterio del comportamiento del virus en las siguientes pruebas de patogenicidad:
- El tiempo promedio en que matan al embrión de pollo (TPM).
- El índice de neuropatogenicidad (IPIC) en pollitos de un día de edad.
- El índice de patogenicidad intravenosa (IPIV) en pollitos de 6 semanas de edad.
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- Patogenicidad a la inoculación intracloacal en pollos de 6 a 8 semanas de edad.
CUADRO 1 EVALUACION DE LA PATOGENICIDAD DE LAS CEPAS DE VIRUS DE NEWCASTLE, INTERPRETACIÓN (1, 2).
Tipo Patogénico TPM IPIC IPIV Velogénica:
- Viscerotrópica <60 1.5-2.0 2.0-:3.
- Neurotrópica <60 1.5-2.0 2.0·:3. Mesogénica 6O-9O 1.0·1.5 0.0·0. Lentogénica >9O 0.2-0.5 0 Asintomática >9O 0.0-0.2 0
TPM= Tiempo promedio de muerte del embrión de polio, en horas. IPIC= Indice de patogenicidad intracerebral en pollitos de un día de edad. IPIV= Indice de patogenicidad intravenosa en pollos de seis semanas de edad.
5. Cultivo del virus a). Cultivos celulares
La infección del VNC en cultivos de distintas líneas celulares, produce necrosis y alteración en la forma ylo función de las células. Se han encontrado 18 cultivos primarios de células y 11 de líneas celulares, que son susceptibles a la infección por el VNC (2). En monoestratos celulares, el VNC induce la formación de placas de color claro y rojo y además formas intermedias turbias de varios tamaños, que van de 0.5 a 4 mm de diámetro. Dependiendo de la temperatura y naturaleza del monoestrato, el desarrollo de las placas puede darse de 2 a 6 días, posterio-
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2. Transmisión
La forma mas importante de transmisión del virus de Newcastle de ave a ave en una parvada, es mediante aerosoles expirados por animales infectados, que a dos días después de la exposición al virus y a un día de mostrar los signos clínicos, empiezan a eliminar el virus durante varios días (2). En este período, como las secreciones nasales contienen altas concentraciones de virus, el agua de bebederos comunales es un medio muy eficaz de transmisión del virus dentro de la parvada. Por otra parte, existen varias formas de importación y diseminación del virus a otras granjas, como son las vacunas contaminadas con cepas virulentas de campo, aves importadas portadoras y eliminadoras asintomáticas del virus, alimentos contaminados con órganos 0 tejidos de pollos infectados, como las vísceras crudas, contaminación del agua y equipo avícola como las criadoras y la introducción del virus a una granja mediante el tránsito de pájaros, perros, personas y vehículos no controlados sanitariamente. No hay pruebas de que el virus de Newcastle pueda ser transmitido a través del huevo y durante la incubación y es fácil comprender, que cualquier embrión que resultara infectado verticalmente con un virus Velogénico, moriría antes
de su nacimiento, por 10 que teóricamente podría pensarse en la
posibilidad de producir pollitos libres de la infección, aún con huevos de parvadas con la infección activa.
IV. Patogenia y periodo de incubación
La introducción e implantación primaria del virus en las vías respiratorias, es seguida por la replicación del virus en las células del epitelio mucoso del tracto respiratorio, desde donde alcanza la circulación sanguínea, para un segundo ciclo de
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replicación en los órganos viscerales y una nueva liberación del virus en la corriente sanguínea, pasando en algunos casos al sistema nervioso central.
Los signos clínicos de la enfermedad y la eliminación del virus al medio, Se asocian a la segunda liberación del virus a la sangre y el curso clínico de la enfermedad estará determinado por los mecanismos de defensa que puedan desarrollarse en esta fase. En la exposición natural se ha observado un período de incubación que varía de 2 a 15 días con un promedio de 5 a 6 días (1, 2).
v. Signos clínicos
Las características clínicas de la ENC estarán determinadas por la interacción entre la susceptibilidad del hospedero y la patogenicidad de la cepa del virus infectante. Así, en el pollo de engorda 0 en la polla y gallina de postura, la ENC que puede ser causada por diferentes tipos patogénicos de virus, puede manifestarse con un cuadro clínico de muerte repentina, con un 80-90% de mortalidad, 0 con un cuadro de gravedad media y hasta de enfermedad subclínica. La especie de hospedero involucrado, tiene un efecto determinante frente a la patogenicidad de una cepa de virus, habiéndose observado que virus que causan enfermedad severa en pollos, gallinas y aun en guajolotes, sólo producen una enfermedad inaparente en patos y gansos (3, 6). Los signos clínicos que podemos observar en casos de ENC son: dificultad respiratoria con estornudo, boqueo, descarga mucosa nasal, diarrea, disminución drástica de la postura, decaimiento, edema facial de la cabeza y barbillas, trastornos nerviosos con tortícolis, opistótonos, incoordinación de movimientos, parálisis de piernas 0 alas y muerte. Todos los
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causan esta forma están clasificadas como cepas mesogénicas.
d). La cuarta forma clínico-patológica de la ENC es la Hitchner, descrita en 1948 (10, 11) como una enfermedad respiratoria leve 0 inaparente, causada por cepas de virus del grupo lentogénico, usadas por su benignidad, como cepas de vacunas.
VI. Patología
1. Tipos patológicos del virus de Newcastle
Se acepta que existen 5 tipos patogénicos distintos de virus de Newcastle (1) a saber:
a). Cepas velogénicas viscerotrópicas: Milano, Hertz 33,
N.Y., Parrot 70181, Essex 70, Querétaro.
b). Cepas velogénicas neurotrópicas: Texas GB.
c). Cepas mesogénicas: Roakin, Komarov, Meekteswar, H. d). Cepas lentogénicas: Hitchner BI , Cion a 30, la Sota, F. e). Cepas entéricas asintomaticas: Ulster 2C, MCIIO, V 4.
2. Alteraciones patológicas
Las alteraciones patológicas más importantes producidas en las aves, por la infección de estas cepas de virus pueden ser: a). Cepas velogénicas viscerotrópicas: Hemorragias petequiales y/o equimóticas en el proventrículo, el intestino y las tonsilas cecales, que caracterizan a la infección aguda y fatal por estas cepas.
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b). Cepas velogénicas neurotrópicas: Congestión de la mucosa traqueal, traqueitis catarral con exudado mucoso tanto en el lumen de la tráquea como en los pasajes nasales. Los signos neurológicos e historia de alta mortalidad, pero sin lesiones intestinales, es un cuadro patológico bastante común. cuando hay infección de cepas Velogénicas Neurotrópicas. c). Cepas mesogénicas: Traqueitis catarral aguda asociada a signos nerviosos con baja mortalidad. d). Cepas lentogénicas: Las cepas Lentogénicas producen sólo una débil inflamación catarral de la mucosa traqueal, 0 causan una infección respiratoria inaparente. e). Cepas entéricas avirulentas: Las cepas entéricas avirulentas que parecen ser apatógenas, se replican primariamente en las células del epitelio intestinal. Los cuadros patológicos mencionados variarán de acuerdo a la susceptibilidad a la enfermedad de Newcastle de la parvada infectada, considerando siempre que las lesiones mencionadas por sí mismas, no son patognomónicas y que para fines de diagnóstico presuncional, deberán valorarse siempre y en conjunto, la sinología clínica y los antecedentes del caso.
3. Histopatología
Las alteraciones histopatológicas más notables en los órganos y tejidos afectados, son las siguientes: En el bazo y el hígado, se producen hiperemia, hemorragias y cambios vasculares como degeneración hidrópica de la media, hialinización de capilares y arteriolas, con trombosis en los capilares y también necrosis de células endoteliales. Además, puede encontrarse necrosis focal en el hígado.
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En la clínica de campo, casi siempre se deberán solicitar pruebas de laboratorio que permitan confirmar 0 corregir el diagnóstico presuncional.
2. De laboratorio
La Enfermedad de Newcastle (ENC) puede diagnosticarse en el laboratorio, aislando el virus en un sistema biológico como el embrión de pollo 0 en monoestratos de células, identificándolo luego con un método serológico apropiado, como la IH 0 la NV. Este proceso constituirá el diagnóstico etiológico. Cuando no sea posible realizar el diagnóstico anterior, se deberá intentar el diagnóstico serológico, identificando al anticuerpo y valorando comparativamente los títulos de anticuerpos de la fase inicial y/o aguda de la enfermedad, con los títulos de anticuerpos de la fase convaleciente, para que podamos inferir si existió 0 no la infección activa del virus. La identificación y evaluación de los niveles de anticuerpos se puede efectuar con las pruebas de laboratorio de IH, SN 0 ELISA. Otras pruebas de laboratorio que pueden utilizarse para el diagnóstico de la enfermedad son: Seroneutralización de placas, Inmunodifusión, Fijación del Complemento e Inmu- nofluorescencia, que podrían satisfacer necesidades muy específicas.
3. Avances recientes de diagnóstico
Entre las tecnicas recientes de diagnóstico e investigación de la ENC, debemos considerar al método de ELISA (Enzime- Linked Immunosorbent Assay) para anticuerpos contra el VENC, ya que es considerada por muchos, como una tecnología
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útil para la evaluación y monitoreo de la eficiencia de los programas de vacunación, que se aplican por rutina, a los pollos de engorda y alas pollas de postura contra la ENC.
EI perfil de los anticuerpos de una parvada de aves, que se halla obtenido con el método de ELISA, puede ser muy sugestivo del estado general de salud de la misma y servir también como buena referencia, para decidir si se procede 0 no, a vacunar en una granja. Cuando se usa la técnica de ELISA, es muy conveniente estar seguro de la correlación que debe existir, entre los valores de los títulos que se obtienen con esta técnica y los títulos de anticuerpos equivalentes al método estándar de inhibición de la hemoaglutinación (IH), para evitar errores de interpretación, que puedan ser muy inconvenientes. La dosis y ruta de exposición al antígeno, puede influenciar la correlación relativa entre los títulos de anticuerpos determinados por las técnicas de ELISA y de IH(l3); asimismo, para lograr un buen grado de paralelismo entre los datos de las dos pruebas, es necesario someter a investigación a por 10 menos ocho muestras por granja (14). Siendo la técnica de ELISA un buen instrumento para la investigación del estado de inmunidad humoral de grandes poblaciones de aves, no esta sin embargo diseñada, para diferenciar a los distintos serotipos del virus. Por 10 anterior, es una alternativa muy promisoria, la producción de anticuerpos monoclonales específicos, de cada uno de los diferentes tipos patológicos del VNC, que empleados en las técnicas convencionales de ELISA, IH y NV, sirvan como un gran auxiliar en el diagnóstico rápido e identificación específica, de las distintas cepas de campo, sean velogénicas, mesogénicas 0 lentogénicas del virus de la Enfermedad de Newcastle (15, 16). Otras técnicas cuyo uso y aplicación empieza a incre-
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prácticas zootécnicas que eviten cualquier causa de estrés en la parvada, asegurando además el control adecuado de la ventilación, y de los cambios de temperatura en las casetas de cría, intentando en 10 posible, las mejores condiciones ambientales favorables a la recuperación de la parvada enferma. Además de las iniciativas anteriores, está justificada la suplementación alimenticia con vitamina "A", que suministrada en el alimento, durante 4-5 días sucesivos, en cantidad doble a la recomendada por el Consejo Nacional de Investigación (N.R.C.) de los Estados Unidos, para dietas balanceadas de pollos, influenció significativamente la recuperación del epitelio mucoso traqueal y bronquial del aparato respiratorio, de pollitos infectados artificialmente con el virus de la Bronquitis Infecciosa, cuyas lesiones en el tracto respiratorio, son similares a las que se producen el la ENC (19).
Otra práctica similar a la anterior que podría experimentarse, es la suplementación del alimento con 300-330 mg por kg de alimento, de ácido ascórbico, que experimental mente fue capaz de proteger significativamente a pollos de engorda, de los efectos negativos de la infección con Bronquitis Infecciosa (20). La experiencia, podría demostrar si con ENC, se pueden obtener 0 no, los mismos resultados encontrados con la BI.
IX. Higiene y mecdicina preventiva
1. Prácticas de higiene y medicina preventiva
En virtud de que la ENC se encuentra ampliamente difundida en las zonas avícolas donde la cría y explotación de las aves es intensiva, es necesario ser cuidadoso en la aplicación de todas las prácticas de zootecnia y de sanidad, que constituyan una barrera a la introducción del virus en las granjas avícolas, o que eviten la supervivencia del mismo, cuando ya fue
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introducido al establecimiento. Así, las prácticas de manejo, higiene y medicina preventiva, mínimas, que deben implementarse, son:
- Iniciar la cría de aves, sólo en establecimientos que reúnan las condiciones requeridas para la higiene, manejo y desinfección, necesarias para el crecimiento sano de una parvada de aves. La higiene es tanto 0 más importante que la inmunización.
- Los pollitos, pollitas y alimento, deberán obtenerse de fuentes sanitariamente confiables.
- Planear los ciclos de crías, preferentemente con aves de la misma edad.
- Adoptar un plan de manejo sanitario de la parvada, que deberá practicar rutinariamente, todo el personal dedicado a la atención de la granja.
- Proteger a las aves contra la ENC con un programa de vacunación, que sea adecuado alas necesidades de la granja y de la región.
- El medico veterinario responsable, deberá revisar oportunamente, la correcta ejecución de los planes de manejo, higiene y medicina preventiva, formulados para cada granja en particular, haciendo las correcciones que se consideren necesarias. 7. Vacunas y vacunación
Los tipos de vacunas mas utilizadas para la inmunización de pollos y gallinas en la granja avícola mexicana contra la ENC, son las vacunas de virus vivo (activo) con cepas lentogenicas del virus como la BI, Clona 30 y la Sota, que se administran por vía nasal, ocular 0 en agua de bebida y las vacunas de virus inactivo con adyuvante oleoso 0 con hidróxido de aluminio.
