Respuesta inmune humoral inducida por proteínas de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis en bovinos

La paratuberculosis, causada por el Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map), es una patología crónica intestinal que afecta a rumiantes. El diagnóstico es engorroso y permite identificar principalmente a los bovinos en estadios avanzados (clínico). El objetivo general del trabajo fue caracterizar los anticuerpos bovinos totales y específicos frente a Map y sus proteínas, e identificar su efecto en la viabilidad bacteriana. Los objetivos particulares fueron: Identificar el efecto de la infección con Map en los niveles de anticuerpos totales. Caracterizar la respuesta inmune humoral específica frente a Map y sus proteínas en sobre la viabilidad bacteriana intracelular. Los anticuerpos bovinos se estudiaron por la metodología de ELISA (niveles) y mediante un modelo de infección de macrófagos in vitro (funcionalidad). Se evaluaron un total de 120 animales. Los grupos de bovinos analizados difirieron según los experimentos, pero en general fueron: infectados naturalmente en estadio subclínico, clínico y terminal, infectados experimentalmente, expuestos, inmunizados con proteínas específicas de Map y controles sanos. Se demostró que: La paratuberculosis afecta los niveles de anticuerpos totales en muestras de suero y materia fecal, según el estadio. Los bovinos con paratuberculosis clínica presentan incrementos en los niveles de IgM sérica, así como de IgM, IgG e IgA a nivel local. El estudio del isotipo IgG2 específico frente a la bacteria entera o al antígeno protoplasmático de Map (PPA) mejora la identificación de bovinos infectados en estadio subclínico (sensibilidad de IgG2 e IgG/ELISA-PPA del 54% y del 23%, respectivamente). El isotipo IgG2 aparece de manera temprana en la infección experimental (p=0,013, a los 60 días postinfección). Los anticuerpos específicos frente a la proteína p34 inhiben la viabilidad intracelular de Map en el modelo de infección de macrófagos bovinos in vitro utilizado. Estos resultados impactan sobre las metodologías diagnósticas utilizadas en la actualidad y revalorizan el papel de los anticuerpos específicos frente a p34. Este hallazgo justifica la continuación de su análisis en modelos de infección y protección en la especie bovina.

Paratuberculosis is a chronic granulomatous enteritis of ruminants caused by Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (Map). The diagnosis of paratuberculosis is difficult and the current diagnostic tests are suitable for detection of the clinical phase of the infection. The general aim was to characterize the total and specific (to Map and its proteins) bovine antibodies, and to identify its role in the viability of bacteria. The especial aims were: To detect the effect of the Map infection on the levels of total antibodies. To characterize the specific humoral immune response to Map and its proteins in naturally- and experimentally-infected bovines. To evaluate the role of specific bovine antibodies to Map and its proteins in the viability of ingested bacteria. Bovine antibodies were evaluated by ELISA (levels) and by an in vitro macrophages infection model (role). A total of 120 animals were studied. The analyzed groups varied with the experiments: subclinically, clinically and terminally naturally infected, experimentally infected, exposed, immunized with specific proteins of Map and healthy control bovines. Data demonstrated that: Map infection affects the total levels of antibodies in sera and feces samples of animals in the different stages of paratuberculosis: bovines with clinical signs present increased total levels of IgM in sera as well as IgM, IgG and IgA in feces. The study of whole Map or protoplasmic antigen (PPA) specific IgG2 improves the identification of subclinically infected bovines (sensitivity of 54% and 23% to IgG2 and IgG/ELISA-PPA, respectively). IgG2 is the first isotype that increases in sera of Map-experimentally infected calves (p=0,013, on 60 days postinfection). Map viability is decreased upon treatment with antibodies from p34r-immunized cattle in the in vitro macrophages infection model. The results impact on the current diagnostic techniques and demonstrate the functional anti-bacterial role of anti-p34r antibodies. These data justify the evaluation of anti-p34r antibodies in infection and protection models