Impacto de la Salmonella en la producción avícola y estrategias para su control

La Salmonella, como importante patógeno humano procedente de las aves

Los serotipos de Salmonella específicos o de amplio espectro no ligados al huésped causan un alto número de infecciones en el ser humano en todo el mundo. La Salmonella es uno de los patógenos intestinales humanos, procedente de los alimentos, más extendidos a causa de su facilidad para propagación y del número de infecciones que origina. La mayoría de los serotipos que se transmiten al ser humanos de fuentes alimentarias son colonizadores fáciles del intestino de muchas especies animales.

La Salmonella Enteritidis es uno de estos serotipos, y es de particular importancia porque puede propagarse al tracto reproductivo de las gallinas y contaminar los huevos. La consecuencia ha sido el comienzo de una pandemia mundial de salmonelosis relacionada con el huevo, en los años 70.

Debido a la asociación preferencial con el huevo de gallina, junto con la forma en que tendemos a almacenarlo, a temperatura ambiente, y a manejarlo y comerlo sin cocinar, la Salmonella Enteritidis todavía tiene un importante papel en las intoxicaciones alimentarias humanas, aunque los casos totales hayan descendido en algunas regiones – como la UE – a partir del año 2000, como resultado de los esfuerzos para reducir los niveles de contaminación de las aves.

Además de la Salmonella Enteritidis, también el serotipo Typhimurium sigue siendo una causa mundial de brotes de salmonelosis, proviniendo principalmente. las infecciones del consumo de carne de cerdo y de ave.

Pero aparte de las infecciones humanas causadas por estos dos serotipos predominantes, hay otros que también pueden causar gastroenteritis humana, principalmente de fuentes cárnicas, dependiendo su naturaleza de la ubicación geográfica y los cambios durante el tiempo.

Serotipos como Hadar, Infantis, Newport, Heidelberg y muchos otros pueden provenir de la carne de ave. En la UE, el Infantis se ha relacionado con la de pollo, y ha surgido en los últimos años, siendo una tendencia que también se observa globalmente. Esto ha dado lugar a un aumento en los casos humanos, pero no al mismo nivel que con los serotipos Enteritidis y Typhimurium.

Una preocupación importante es también la variante monofásica de Typhimurium 1,4,[5],12:i:-aunque esto proviene principalmente de la carne de cerdo.

La resistencia a los antimicrobianos es una preocupación importante para muchos serotipos y clones multi-resistentes surgidos en todo el mundo.

Además de los serotipos de amplio espectro ya descritos, algunos los serotipos específicos de Salmonella están causando especialmente enfermedades sistémicas en una especie animal, siendo específicos del huésped e incluyendo, entre otros, a Salmonella Typhi –humanos -, Cholerasuis – cerdos- y Salmonella Gallinarum y Pullorum –aves -.

La Salmonella Gallinarum causa el tifus de las aves, una enfermedad septicémica grave con alta mortalidad en ponedoras, aunque no vamos a tratar de ella originar infecciones humanas.

Impacto de la Salmonella, en la producción avícola

A diferencia del serotipo la Salmonella Gallinarum, específica del huésped que puede causar alta morbilidad y mortalidad, los serotipos de intoxicación alimentaria no causan efectos en el rendimiento, ni inducen enfermedades, excepto cuando los pollitos se infectan con altas concentraciones de la bacteria.

El mayor impacto y coste para el sector es, sin embargo, la implementación de los métodos de control y las consecuencias para la venta del producto final cuando las manadas de pollos o los huevos son positivos.

También los costos de monitoreo deben ser tomados en cuenta ya que, por ejemplo, según la legislación de la UE – 2160/2003 -.,el muestreo y la detección de todos los serotipos de Salmonella de relevancia para la salud pública debe hacerse de acuerdo con:

En reproductores: de recién nacidos, a las 4 semanas, 2 semanas antes de instalarlos en la nave de puesta y cada 2 semanas durante la producción.
En ponedoras: de recién nacidas, 2 semanas antes de llevarlas a la nave de puesta y cada 15 semanas durante la misma.
En broilers: antes de su transporte al matadero.

La aplicación de métodos de control se suma a los costes de producción, así como las medidas de limpieza y desinfección, la vacunación y los aditivos para el pienso. También las consecuencias de encontrar muestras positivas de salmonela pueden aumentar los costos para los productores avícolas.

Por ejemplo, para reproducción esto puede significar que las gallinas necesitan ser eliminadas cuando se detectan ciertos serotipos de Salmonella. Para ponedoras y broilers el hallazgo de ciertos serotipos podría implicar que los huevos o la carne tienen que ser tratados de una forma que elimine la bacteria antes de comercializar el alimento.

Por ejemplo, en la UE – Reglamento 2160/2003 – en caso de infección por Salmonella Enteritidis o Typhimurium -y otros 3 serotipos – en reproductoras, los huevos para incubar deben ser destruidos o utilizados para el consumo humano después de un tratamiento de forma que garantice la eliminación de Salmonella. Todas las aves de estas manadas deben ser sacrificadas o destruidas, incluso los pollitos recién nacidos.

Los huevos procedentes de estas aves que todavía estén en la incubadora también han de ser destruidos o tratada como se ha indicado. Otro requisito específico es que los huevos no deben utilizarse para el consumo humano como huevos de mesa frescos a menos que provengan de una manda comercial sujeta a un programa de control nacional. Además, los huevos procedentes de manadas con un estado de salud desconocido, o de manadas infectadas sólo pueden utilizarse para el consumo humano si se tratan de una manera que garantice la eliminación de todos los serotipos de Salmonella con importancia para la salud pública.

Una cuestión importante son también las condiciones de exportación de la carne y los huevos ya que los países pueden prohibir la importación de productos debido a la contaminación por Salmonella.

También la percepción pública es un problema ya que las personas tienden a cambiar, temporalmente, el comportamiento del consumo como consecuencia de los brotes de Salmonella que se hacen públicos.

Por lo tanto, la Salmonella puede contribuir de manera muy significativa a los costes operativos de producción de la carne de ave y de huevos.

Aditivos para piensos que afectan a la colonización de la salmonella

Numerosos aditivos para piensos se utilizan en el campo, principalmente para mantener la salud intestinal en general y promover el rendimiento – como alternativas a los promotores del crecimiento antimicrobiano – y algunos de ellos pueden proteger a los broilers contra la Salmonella.

El uso profiláctico o curativo de antibióticos para controlar la Salmonella no es recomendable por varias razones, siendo
la primera la selección de cepas resistentes a los antimicrobianos, la segunda la presencia de residuos en la carne y los huevos y la tercera la eliminación completa del organismo y la inducción de aves portadoras. En la UE está prohibido por ley el utilizar antimicrobianos para el control de la Salmonella.

Los ácidos grasos de cadena corta – SCFA – y, en menor medida, de cadena media se utilizan como agua potable, así como algunos aditivos, bajo diversas formulaciones.

El concepto original de incorporar estos productos en la alimentación se basaba en la opinión de que los ácidos descontaminarían la alimentación en sí y evitarían la ingesta de Salmonella por las aves. Más tarde, se observó que la adición de ácidos en la alimentación también ejerce efectos en el buche y el tracto gastrointestinal del animal.

Numerosos estudios se han llevado a cabo utilizando diferentes suplementos en la alimentación o el agua de bebida, en modelos de infección en los que se utilizaron diferentes serotipos de Salmonella para inoculaciones directas en el buche o en el pienso.

Dependiendo del protocolo experimental, la incorporación de un ácido orgánico en el pienso o el agua puede tener efecto sobre la colonización, propagación y diseminación del organismo. En forma de polvo, los ácidos orgánicos – en el pienso o el agua de bebida – tienen efectos antimicrobianos directos en la parte superior del tracto gastrointestinal, por lo que la parte inferior del mismo no es un objetivo.

Debido a que los ciegos es el sitio principal de colonización de Salmonella, se han hecho recubrimientos y micro-encapsulaciones que deberían evitar la absorción de los ácidos en el tracto intestinal superior y asegurar su liberación más abajo del mismo. En el mercado hay diferentes formulaciones y dependiendo del recubrimiento y del material utilizado para producir las microperlitas, la liberación de los ácidos se lleva a cabo en diferentes segmentos del tracto gastrointestinal. Algunos productos se han encontrado para reducir la colonización por Salmonella en los ciegos en varios logaritmos. Cuando el butirato y el propionato llegan a los ciegos en altas concentraciones los efectos han visto prometedores en varios estudios.

Los efectos se han explicado por los efectos directos en la expresión génica de invasión y de ello una menor invasión de células epiteliales y, en consecuencia, colonización cecal, aunque los efectos del butirato en la composición de la microbiota y las células huésped – antiinflamatorias – también pueden desempeñar un papel.

Como los ácidos de fermentación son producidos por la microbiota cecal, puede ser útil añadir sustratos que promuevan la de productos finales específicos, como el butatrato.

En las aves, la dieta es bastante idéntica en ciertas regiones – por ejemplo, a base de trigo y soja en la UE y de maíz y soja en EE. UU.- y, por lo tanto, añadiendo sustratos para poblaciones microbianas específicas puede ser valioso y producir efectos significativos.

Los prebióticos han sido definidos por Gibson y Roberfroid como ingredientes de piensos no digeribles que afectan beneficiosamente
al huésped al estimular selectivamente el crecimiento y/o actividad de una o un número limitado de especies bacterianas que ya residen en el colon, y por lo tanto intentan mejorar salud del mismo.

Para que un sustrato dietético se clasifique como prebiótico, se requieren al menos 3 criterios:

El sustrato no debe hidrolizarse ni absorberse en el estómago o en el
intestino delgado, y por lo tanto puede alcanzar el tracto intestinal inferior.
El compuesto prebiótico debe ser selectivo para las bacterias beneficiosas en la parte inferior del tracto gastro- intestinal.
La fermentación del sustrato debe inducir efectos luminales/sistémicos beneficiosos dentro del huésped.

Todos los prebióticos son oligosacáridos o polisacáridos, habiéndose probado varios compuestos, que van desde los polisacáridos inulina y la goma de guar a los oligosacáridos lactosa, FOS – fructo – oligosacáridos -, XOS y AXOS – arabino y xilo – oligoosacáridos -, MOS – mano – oligosacáridos – y otros.

Los MOS también se cree que bloquean la adhesión de la Salmonella al epitelio debido a la unión de la manosa a las fimbrias, mientras que los otros cambian la composición microbiana y los perfiles metabólicos y de fermentación.

Además de proporcionar sustratos a – poblaciones específicas de – la microbiota, también se puede proporcionar bacterias que primero pueden utilizar sustratos para la fermentación y producir así SCFA y luego, alimentar a otras bacterias con productos finales de su metabolismo y, por lo tanto, estimular indirectamente la producción de SCFA, o bien producir componentes antimicrobianos como bacteriocinas o lipopéptidos.

En la práctica, durante muchos años se han probado lactobacilos en varios modelos de infección de Salmonella, con éxito variable. Los probióticos se utilizan sobre todo como potenciadores del rendimiento y para pequeñas patologías intestinales, y no para el control de la Salmonella.

También se han realizado algunos experimentos con levaduras – S. boulardii -. Los bacilos son los probióticos más utilizados y su capacidad de formación de esporas y su resistencia al calor son ventajas importantes.

La relación de productos comerciales de diferentes especies es enorme y su efecto sobre la Salmonella aún no se ha estudiado a fondo. Algunos multibióticos están también en el mercado, pero la formulación microbiana viva más eficaz es una mezcla de bacterias intestinales – liofilizadas – que se produce en reactores de fermentación, llamados productos de exclusión competitiva.

Estos son capaces de causar protección al pollito recién nacido porque instalan una microbiota adulta compleja en un intestino “vacío”. La falta de una microbiota intestinal se ha relacionado con una susceptibilidad pronunciada para las infecciones por Salmonella.

Una nueva generación de probióticos podría ser butatrato produciendo especies microbianas de la Lachnospiraceae y Ruminococcaceae, ya que éstas se relacionan con reducciones en la colonización de Salmonella en las aves. Estos, sin embargo, son cepas anaeróbicas y, por lo tanto, difíciles para una producción masiva por ahora.

Para terminar, debemos mencionar que hay muchos otros aditivos para piensos que se utilizan en el sector avícola, que van desde supernatantes de fermentación, a alcaloides, sobre aceites esenciales a muchas moléculas de varias clases. Su actividad anti-salmonela no ha sido probada para muchos de ellos, así como la afirmación para el control de la misma de la mayoría de los compuestos acabados de describir.

La vacunación contra Salmonela para reducir la contaminación del huevo y la colonización intestinal

Se han producido muchas vacunas experimentales para luchar contra la salmonelosis en avicultura, habiendo una variedad de ellas ya disponibles en el mercado, bien vivas o inactivadas.

Las vacunas vivas actualmente disponibles son producidas por mutagénesis química o son seleccionados en medios de cultivo como mutantes naturales de crecimiento lento – mutantes metabólicos a la deriva -, mientras que una minoría tiene un estado de OMG (Organismos modificados genéticamente). Las vacunas vivas inducen protección mediante la estimulación de respuestas mediadas por células y las respuestas de anticuerpos, mientras que las vacunas inactivadas inducen principalmente la producción de anticuerpos.

Las pruebas de los estudios in vivo muestran una buena eficacia tanto de las vacunas vivas como de las inactivadas. La vacunación con dosis triples es habitual para ponedoras y reproductores, así como combinaciones de vacunas vivas e inactivadas. Las vacunas
vivas se administran principalmente en el agua de bebida – o mediante un spray grueso – y las inactivadas necesitan administrarse por vía parenteral.

Se ha demostrado una protección cruzada entre serotipos, pero se cree que la protección intraserotipo e intrasergrupo es más pronunciada.

En general, las vacunas ideales deben:

Inducir un alto grado de protección contra las infecciones sistémicas e intestinales.
Proteger contra una variedad de importantes serovares – serogrupos -.
Mostrar una atenuación adecuada para las aves domésticas y otras especies animales, los seres humanos y el medio ambiente.
Poder administrarse fácilmente sin problemas de bienestar animal.
No afectar el crecimiento del animal.
No contener genes de resistencia
Tener marcadores que faciliten la diferenciación de las cepas de campo de Salmonella – para las vacunas vivas -.
Poder aplicase sin interferir con los métodos de detección de salmonella.
Que las respuestas a los anticuerpos humorales después de la vacunación se distingan de las de campo a fin de
permitir el uso de métodos de detección serológica.

La mayoría de las vacunas cumplen con la mayoría, pero no todas estas características.

Múltiples grupos científicos han informado de un fenómeno, en el que la administración oral de una cepa de campo de Salmonella y cepas atenuadas pueden conferir resistencia ante la infección por una cepa virulenta de Salmonella al cabo de 24 h.

Este fenómeno de «exclusión competitiva» se denomina colonización-inhibición.
Esto sugiere que se podría administrar cepas de una vacunas viva de Salmonella a los pollitos recién nacidos, de manera que pudieran colonizar todo el intestino muy rápidamente, induciendo una profunda resistencia a la colonización por otras cepas de Salmonella de importancia epidemiológica, que pudieran estar presentes en la granja o provenir también de la incubadora.

La colonización del intestino por las cepas de colonización-inhibición evitaría una colonización intestinal por cepas virulentas, mientras que la invasión en el tejido intestinal evocaría una respuesta inflamatoria que evitaría la invasión a los órganos internos por cepas virulentas. Esto significa que las vacunas vivas también pueden utilizadas en los broilers para controlar la colonización intestinal y la diseminación.

Un problema es administrar las cepas tan pronto como sea posible después del nacimiento, para lo que no es ideal hacerlo a través del agua de bebida, pero sí se puede hacer mediante aerosol grueso.

Este fenómeno parece específico del serotipo, por lo que no es fácil de aplicar en el campo, excepto cuando se ha definido el serotipo objretivo.

Es difícil especular sobre la naturaleza de las futuras vacunas, pero se dispone de buenos métodos para diseñar racionalmente vacunas vivas que han definido mutaciones para que tanto los métodos de detección como los aspectos de seguridad estén muy controlados.

Sin embargo, se trata de GMO y su uso todavía está en debate, aunque ya se comercializan. Muchos grupos de investigación han diseñado vacunas vivas modificadas genéticamente con un muy buen perfil de seguridad y eficacia, y con marcadores que diferencian las cepas y la respuesta serológica de las de campo y las respuestas séricas, respectivamente.

En relación con los fenotipos emergentes y la variedad de fenotipos de Salmonella en los broilers, el desarrollo de vacunas contra otros serotipos puede convertirse en una necesidad, pero el proceso de registro es largo, lo que dificulta el desarrollo de las mismas.

Observaciones finales

Es necesaria una combinación de diferentes medidas preventivas para el control de las infecciones por Salmonella en la producción avícola.
En primer lugar, es necesario aplicar buena de manejo e higiene con el fin de evitar la introducción de Salmonella en la granja o para reducir la presión de infección cuando ésta se presenta. Unas medidas higiénicas en todos los niveles de la cadena de producción – durante toda la vida -, es decir, la crianza, la captura y el transporte – son esenciales para tener éxito en el control de la Salmonella.
También los programas de monitoreo son de suma importancia en una estrategia mundial de control de la Salmonella, ya que evalúan su prevalencia de manadas infectadas – o incluso la de aves dentro de una manada -, dependiendo del método utilizado y los cambios en ello. Por lo tanto, se pueden utilizar para evaluar la eficacia de los métodos y programas de control.
Las pruebas periódicas con métodos bacteriológicos de detección son lo más utilizado, pero tienen limitaciones ya que sólo muestran positivo/negativo y no proporcionan información sobre los niveles de contaminación y colonización. Como tales, hay el riesgo de que la eficacia de los métodos de control esté subestimada ya que algunos podrían disminuir seriamente los niveles de colonización en el animal – por ejemplo, en múltiples logaritmos en el intestino – aunque las muestras mixtas fecales todavía podrían ser positivas después del enriquecimiento.
Por lo tanto, es crucial informar a los productores e integradores de que encontrar muestras positivas no es igual a las medidas preventivas per se. Además de las medidas de bioseguridad y las herramientas de seguimiento, las medidas preventivas incluyen la vacunación de los reproductores y las ponedoras y, además, el uso de aditivos para piensos.

Si bien la vacunación se ha convertido en estándar en muchas partes del mundo y se ha demostrado su éxito en la reducción de la contaminación por huevos y colonización intestinal, el uso de aditivos para piensos para controlar la Salmonella es más controvertido, y sólo una pequeña cantidad productos están en el mercado de los que se cree – y se demuestra experimentalmente
– que contribuyen significativamente a reducir los niveles de colonización intestinal.

Flip Van Inmmersel. World Veterinary Poultry Congress. Bangkok, Sept. 2019

Para saber más:

-. Salmonela en Avicultura.Com