factores ambientales en las enfermedades de los …...no adaptados, recién introducidos a un nuevo...
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INTERACCIÓN HOSPEDADOR, PARÁSITO, MEDIO AMBIENTEG. Valero
INTRODUCCIONEn pleno siglo XXI, solamente dos enfermedades infecciosas han sido erradicadas de la tierra: la viruela humana y la peste bovina (rinderpest). Mientras los humanos nos maravillamos de los grandes avances en el conocimiento de la patogénesis de muchas enfermedades y el progreso en la farmacología e inmunología clínicas, la lista de enfermedades infecciosas que afectan al humano y a los animales domésticos crece cada año.En este capítulo se discuten las características que le permiten a los microorganismos causar enfermedad clínica, las defensas del hospedador y las interacciones con el medio ambiente que favorecen las infecciones. También se revisará brevemente la evolución de los patógenos y sus víctimas.
FACTORES AMBIENTALES EN LAS ENFERMEDADES DE LOS ANIMALES DOMÉSTICOS
Enfermedades causadas por deficiencias nutricionales, alteraciones metabólicas y toxinas
Nutrición normal, desnutrición y obesidadLos estudiantes de Medicina Veterinaria y Zootecnia tienen dentro de su plan de estudios materias relacionadas con los alimentos y la nutrición de los animales domésticos, por lo que aquí sólo se comentarán algunos aspectos importantes para el desarrollo de enfermedades.
La deficiencia de proteínas y calorías previene el óptimo funcionamiento del sistema inmune, por consiguiente, la desnutrición favorece la presentación de enfermedades infecciosas. Interesantemente, la obesidad también tiene un efecto negativo sobre el sistema inmune, cardiovascular, respiratorio y reproductor.
Es importante reconocer las diferencias entre las especies animales en cuanto a sus requerimientos nutricionales. Particularmente, el cuye y el humano requieren ingerir vitamina C preformada para evitar el escorbuto. Los gatos y otros carnívoros verdaderos requieren taurina en su ingesta diaria. Los mamíferos marinos, al igual que los osos en hibernación, obtienen el agua fresca a partir de la oxidación de grasas animales en la dieta, por lo que necesariamente deben tener acceso a suficientes grasas animales para evitar la deshidratación.
La deficiencia de calorías en animales domésticos obesos ocasiona una rápida movilización de triglicéridos de los adipocitos para obtener glicerol y ácidos
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grasos libres en hepatocitos. En especies no adaptadas a la hibernación (por ejemplo gatos y humanos obesos) esto puede resultar en una cetoacidosis de importancia clínica. En ovejas gestantes al parto, se produce la toxemia de la preñez y algo similar ocurre en las vacas altas productoras al inicio de la lactancia si la dieta no es adecuada.
Resulta muy interesante recordar que los humanos, perros, peces de acuario, arañas y prácticamente la mayoría de los animales en cautiverio viven más tiempo y en mejores condiciones si ingieren un poco menos de la cantidad óptima de nutrientes que necesitan, lo que anecdóticamente se confirma al observar pacientes geriátricos en cualquier especie doméstica, por lo que los médicos veterinarios deberíamos de recomendarle a nuestros clientes que nunca sobrealimenten a sus animales, pero que tampoco los tengan desnutridos, y seguir nosotros mismos este consejo.
SUSTANCIAS TÓXICAS
Tóxicos ambientalesLos metales pesados como plomo, mercurio y cadmio a menudo contaminan los mantos freáticos cercanos a las industrias que los emplean. En algunas ciudades, la fundición de metales reciclados puede liberar al aire metales como el cobalto, con severas consecuencias.
A pesar de que existen muchas sustancias muy tóxicas derivadas del petróleo, el petróleo crudo al parecer es poco tóxico para los mamíferos domésticos.
El dióxido de azufre resulta de la combustión de diesel o gasolina con azufre. Este gas es tóxico para neumocitos y es la razón de que algunas ciudades con problemas de contaminación ambiental prohíban el empleo de combustibles para automotores con alto contenido de azufre, obligando a que se empleen combustibles bajos en azufre (lo que aun no ha sucedido en la ciudad de México).
El ácido sulfhídrico (H2S) en bajas concentraciones tiene un olor característico a huevo podrido. Paradójicamente, en altas concentraciones los humanos y vacas no lo detectan, pueden morir rápidamente al inhalarlo en silos y túneles donde se acumula.
Los insecticidas organoclorados como el DDT son muy resistentes a la destrucción en el medio ambiente, razón por la cual el DDT se dejó de emplear en la agricultura hace varios años. Sin embargo, la presencia de DDT en el ambiente hoy día sigue causando problemas, particularmente debido a que su conformación molecular semeja la de los estrógenos, el DDT puede funcionar como un estrógeno ambiental de baja potencia pero de alta persistencia, causándole problemas reproductivos a varias especies animales.
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Anecdóticamente, el DDT que se acumula en la cadena alimenticia ha afectado a los predadores en la cumbre de la pirámide alimenticia y ha causado una disminución de la capacidad de incubación en los huevos del águila calva norteamericana y disminución en la producción de espermatozoides del caimán americano en Florida.
El arsénico en muy bajas cantidades altera la microflora intestinal de los pollos y al parecer mejora levemente su conversión alimenticia, por lo que la adición de bajas concentraciones de arsénico pudo ser una práctica común en alimentos para pollos, pero cuando los cerdos ingerían esta pollinaza (excretas de pollo con restos de alimento) presentaban intoxicación clínica por arsénico.
El ozono (O3) está presente en la contaminación atmosférica de las ciudades modernas, pero también se produce por descargas eléctricas como las de las impresoras láser y durante las tormentas eléctricas. Interesantemente, el olor a frescura de un bosque inmediatamente después de una tormenta se asocia a leves concentraciones de ozono. Los niveles altos de ozono dañan la pared alveolar al oxidar lípidos hacia agua oxigenada y aldehídos. El daño es más notorio en animales con problemas pulmonares previos.
Tóxicos inorgánicosEl metaldehído se emplea para matar caracoles y su ingestión accidental por perros, gatos, caballos y rumiantes causa signología neurológica con ataxia, temblores, hiperestesia, nistagmo, epistótonos y convulsiones clónicas.
La warfarina es un inhibidor competitivo de la vitamina K y su ingestión accidental o intencional causa sangrados excesivos debido a deficiencia de carboxilación del amino terminal de los de los residuos de glutamato en más de 10 diferentes proteínas de la cascada de la coagulación, el metabolismo óseo y la biología vascular. Esta carboxilación es necesaria para la actividad biológica de dichas proteínas que usualmente ligan calcio. Las proteínas de la cascada de la coagulación que requieren vitamina K para funcionar son protrombina (factor II), de los factores VII, IX y X, la proteína C, la proteína S y la proteína Z.
La toxicidad de talio, un metal pesado antiguamente empleado como rodenticida, ocasiona pérdida del pelo (alopecia), lo que, por increíble que parezca, motivó que en otros tiempos, las mujeres lo ingirieran intencionalmente para depilarse todo el cuerpo.
El fluoroacetato de sodio o compuesto 1080, es un tóxico presente en forma natural en algunas plantas australianas y en forma sintética se empleaba para envenenar intencionalmente mamíferos como conejos, coyotes y perros y puede sobrevivir por años en el ambiente, en las plantas que lo absorben y en los cadáveres. La toxicidad se debe al bloqueo de aconitasa en el ciclo del ácido tricarboxílico. Los signos clínicos de intoxicación en numerosas especies son taquicardia, hiperpnea, agitación, fibrilación y falla cardiaca; y en los perros,
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especialmente se presentan convulsiones, depresión severa y un aullido característico. Es un tóxico muy potente y peligroso, pues medio miligramo es suficiente para matar a un perro de talla mediana, lo que hizo que se prohibiera su uso en muchos países civilizados.
El formaldehido (formol) se empleó mucho en el pasado reciente como fijador de tejidos para histopatología. Debido a que es un carcinógeno conocido, actualmente las restricciones ambientales para su eliminación han motivado a muchos laboratorios de patología a emplear soluciones fijadoras libres de formol.
Tóxicos animalesLos animales metazoarios pueden producir toxinas dañinas para los animales domésticos:
Las serpientes venenosas poseen saliva con fosfodiesterasas, colinesterasa, hialuronidasa, oxidasas, proteasas y ATPasas en sus venenos, que causan anemia hemolítica, edema, hemoglobinuria, neurotoxicidad, arritmia cardiaca, choque y muerte. La composición del veneno varía de una especie a otra y sólo se encuentra inmunidad cruzada entre serpientes de la misma familia. Por ejemplo, el veneno de cobra bloquea receptores de acetilcolina en neuronas. Las serpientes marinas son mucho más venenosas que las terrestres.
El veneno de la araña viuda negra (Latrodectus) es un péptido que se liga a neurexina1alfa y causa liberación masiva de los neurotransmisores norepinefrina y acetilcolina, con severos dolores musculares y puede ser fatal para animales de talla muy pequeña.
La parálisis por garrapatas es debida a las neurotoxinas de Dermacentor andersoni, Ixodes holocyclus, Rhipicephalus simus, Hyalomma truncatum, Ixodes rubicundus y Haematphysalis.
Se conocen más de 50 toxinas diferentes en el veneno de alacrán; las neurotoxinas más potentes bloquean los canales de calcio y la bomba de sodio/potasio de neuronas y células musculares. Como la mayoría de los alacranes se alimentan de artrópodos pequeños, sus neurotoxinas generalmente están optimizadas para inmovilizarlos y rara vez son letales para mamíferos, a excepción de los alacranes de la familia Buthidae. En México siete especies de alacranes poseen veneno mortal para humanos, especialmente niños pequeños: Centruroides noxius, Centruroides elegans, Centruroides gracilis, Centruroides limpidus tecomanus, Centruroides suffusus y Centruroides infamatus infamatus. En Europa, la única especie con picadura dolorosa aunque no mortal es Buthus occitanus. El alacrán cuya picadura causa más muertes en el mundo es Androctonus australis que vive en África del norte.El veneno de abeja contiene melittina, un polipéptido con 26 aminoácidos que activa fosfolipasa A2 y que produce poros en las membranas celulares, causando lisis celular.
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El veneno de las hormigas contiene ácido fórmico, hialuronidasa, fosfolipasa A, histamina y alcaloides que ocasionan prurito y necrosis.La tetradotoxina de animales marinos es una neurotoxina diez veces más potente que el veneno de cobra. Bloquea el potencial de acción en nervios al ligarse a los poros de los canales de sodio. Esta toxina al parecer es producida por bacterias tales como Pseudoalteromonas tetradonis, Pseudomonas y Vibrio que viven dentro del pez globo, el pez gatillo, el pulpo de anillos azules, la jaiba xanthid y la salamandra de piel rugosa.
Plantas tóxicas para los herbívorosExisten más de 7000 especies de plantas tóxicas para los animales domésticos (Dunlop, 2004). Múltiples generaciones de convivencia de plantas y herbívoros suelen resultar en la adaptación o el reconocimiento y aversión a ellas, por lo que las intoxicaciones por plantas se presentan más comúnmente en animales no adaptados, recién introducidos a un nuevo ambiente, en casos de nuevas plantas invasoras y cuando las malas condiciones ambientales o de manejo y la falta del forraje habitual forza a los animales a “comer lo que haya”, como en el caso de los bovinos y la Lantana camara en el “mal de playa” en las costas del golfo de México.
Una planta puede contener factores antinutricionales que impidan la utilización de otros nutrientes; un ejemplo importante es la soya, que tiene inhibidores de proteasas. Los taninos del sorgo, helecho y muchas otras plantas trastornan la fermentación ruminal.
Algunas plantas como Astragalus, Veratrum californicum y Gutierrezia son teratogénicas si se consumen al inicio de la gestación, y producen malformaciones en los fetos, a menudo incompatibles con la vida.
Entre los tóxicos más comunes en plantas están los nitratos y los oxalatos.Las hojas de Halogeton glomeratus pueden tener casi un 30% de oxalatos, que son quelantes para el calcio sérico y su ingestión abundante causa signos clínicos de hipocalcemia con postración, tetania, coma y muerte.
Los nitratos de las plantas como el quelite, al ser ingeridos se transforman a nitritos en el rumen, que al ser absorbidos causan metahemoglobinemia. La metahemoglogina captura el oxígeno, pero no lo libera hacia los tejidos, los cuales sufren hipoxia.
Las plantas del género Senecio contienen derivados de la pirrolizidina que son hepatotóxicos, además de que pueden acumular cantidades tóxicas de selenio.
El helecho Pteridium aquilinum contiene tiaminasa y su consumo se asocia con polioencefalomalasia y hematuria enzoótica por la producción de hemangiosarcomas en vejiga urinaria.
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El locoismo resulta de la ingestión de Astragalus y Oxytropis por herbívoros y la signología neurológica resultante explica el nombre por el comportamiento loco, especialmente en caballos.
Atropa belladona debe su nombre al efecto dilatador que tiene en las pupilas de los ojos. La atropina que contiene causa miosis y el aspecto de ojos grandes se interpretaba por los hombres como una mujer hermosa (bella donna). La ingestión de incluso cantidades moderadas de esta planta resulta tóxica para muchos herbívoros, pero se han encontrado poblaciones de conejos oriundos de zonas endémicas de esta planta que resisten estas altas dosis de atropina y comprueban el dicho “a todo se puede acostumbrar, menos a no comer”.
El 3metil-indol presente en los rebrotes de algunas pasturas causa el enfisema y edema pulmonar agudo en rumiantes (fog fever). El 4-ipomeanol es una sustancia similar presente en las raíces del camote o patata dulce (Hipomoea batatas) cuando ha sido contaminado por el hongo Fusarium solani, que causa toxicidad a los neumocitos de caballos.
La ricina es una proteína presente en Ricinus communis que tiene una gran capacidad tóxica para mamíferos y aves al inhibir la síntesis de proteínas, al inactivar las subunidades de ribosomas en forma similar a la toxina de difteria.
La estricnina es producida naturalmente por la planta Strycnos nuxvomica. Es un bloqueador del receptor inhibitorio de glicina, un canal de cloro de compuerta por ligando en neuronas de cerebro y médula espinal. Produce espasmos y convulsiones musculares y causa muerte por parálisis respiratoria o agotamiento extremo por las convulsiones. Se empleaba para envenenar coyotes, topos y tuzas, pero es tan tóxica y su modo de acción tan dramático y doloroso que actualmente está prohibido su empleo en la mayoría de los países y ha sido remplazada por los fosfuros de zinc (Zn3P2), de aluminio (AlP) o calcio (Ca3P2), que al contacto con el ácido gástrico liberan hidruro de fósforo, también conocido como fosfino o fosfano, que bloquea la cadena respiratoria celular.
Las toxinas de algas verde-azules de agua dulce de los géneros Aphanizomenon, Anabena, Microcystis y Nodularia pueden dañar al ganado que las ingiere.
Toxicidad diferencial según la especieEs muy importante recordar que una planta comestible y nutricionalmente buena para una especie animal no necesariamente lo será para otra especie diferente. Los niños que observan a las aves libres en la ciudad ingerir las manzanitas de la Karlwinskia humboldtiana pueden imaginar que son comestibles también para ellos y así se intoxican y presentan severos daños neuronales, falla respiratoria y muerte.
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Los carroñeros auténticos como los buitres y algunos caninos silvestres poseen una gran tolerancia a la toxina de Clostridium botulinum que a menudo se acumula en cadáveres en putrefacción, lo que no significa que los humanos, perros y gatos domésticos podamos comer estos cadáveres impunemente. Los herbívoros con deficiencia de fósforo que desarrollan pica o apetito pervertido, a menudo ingieren cadáveres con suficiente toxina botulínica para matarlos. Se han descrito numerosos brotes de botulismo en aves acuáticas silvestres, pollos, pavos, équidos, bovinos, leones, perros, monos babuinos y humanos. La toxina permanece en las larvas de mosca que se alimentan de los cadáveres y la ingestión de estas larvas contribuye a las mortalidades elevadas en aves acuáticas.
La variación en la toxicidad de plantasSi bien los humanos hemos logrado disminuir la concentración de sustancias tóxicas en varias especies de plantas forrajeras, especialmente las flavonas estrogénicas en los tréboles, los taninos en sorgos y otras especies, la ingeniería genética permite obtener modificaciones radicales en las plantas en muy poco tiempo, por lo que resulta muy importante asegurarse de que todas las plantas empleadas en la alimentación animal resulten seguras para la especie a la que están destinadas y para los que comen sus productos.
Toxicidad de etanolEl tóxico más comúnmente ingerido por estudiantes de Medicina Veterinaria y Zotecnia en México y la mayoría de los países occidentales es el alcohol etílico. La gran mayoría de los estudiantes de patología general saben que el alcoholismo se asocia con hepatitis y cirrosis hepática y que estas pueden ser fatales. En el cuadro 8.1 se enlistan las manifestaciones extrahepáticas de la toxicidad etílica, donde resulta muy interesante notar el hipogonadismo.
Cuadro 8.1 Manifestaciones extrahepáticas de la toxicidad por etanol (modificado de Tomlison, Heagerty & Weetman, 1997)
Reflujo esofágico, neoplasia esofágica, gastritis, úlcera gástrica, malabsorción, alteración del peristaltismo intestinal, pancreatitis aguda y crónica, neoplasia pancreática,
Cardiomiopatía congestiva, hipertensión sistémica, Degeneración cerebelar, síndrome de Wernicke-Korsakoff, polineuropatía,
miopatía aguda y crónica. Hemólisis, eritropoyesis inadecuada, anemia, neutropenia,
trombocitopenia. Hipogonadismo, hiperestrogenismo, pseudo-Cushing, hipoglicemia,
cetoacidosis, gota, osteopenia. Síndrome alcohólico fetal, riesgo elevado de aborto y mortinato.
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Los mecanismos por los que el etanol produce daño tóxico son: alteraciones en la membrana, peroxidación lípida de la membrana, disfunción de enzimas, estado redox alterado, aumento de las necesidades celulares de oxígeno, inflamación hepática, fibrogénesis hepática, acidosis láctica, aumento de lipogénesis, inducción de enzimas de citocromo P450, inhibición de síntesis proteínica e hipoxia hepática.
La inducción de citocromo P450 en mujeres fértiles puede aumentar la degradación de esteroides y disminuir la eficacia de los anticonceptivos esteroidales, con las consecuencias imaginables.
El etanol es un depresor del sistema nervioso. Como esta toxicidad empieza en la corteza y después progresa hacia el tálamo, el consumo leve de alcohol hace que los humanos olviden sus inhibiciones y les anestesia de las preocupaciones. Dosis más grandes causan depresión de mayores zonas del cerebro, hasta llegar al tallo, cuando sucede la muerte por paro respiratorio en la intoxicación aguda. La ingestión repetida voluntaria de alcohol (cuadro 8.2) suele reflejar problemas emocionales que el paciente no puede, no quiere o no sabe resolver.
Cuadro 8.2 Cuestionario simple para dependencia alcohólica. Dos o más respuestas positivas sugieren dependencia. (modificado de Tomlison, Heagerty & Weetman, 1997,)
¿Alguna vez ha sentido que debería beber menos? ¿Se ha sentido ofendido cuando otros han criticado su manera de beber? ¿Se siente culpable de beber? ¿Alguna vez ha necesitado un trago para "curársela"?
En ciertas partes de la India, los elefantes pueden ingerir alcohol cuando las frutas dulces caen en los charcos donde estos abrevan y se fermentan, produciendo etanol. En esas ocasiones, los elefantes alcoholizados atacan las aldeas de los humanos, les tiran sus chozas y se desquitan de ellos, haciendo las estupideces propias de cualquier ebrio reprimido.
El proporcionarles alcohol con fines recreativos a los animales domésticos es una muy mala costumbre, que los veterinarios debemos evitar que realicen los humanos inconscientes.
El alcohol y la felicidadDefinitivamente, la ingestión excesiva de alcohol es muy tóxica para el humano y otros vertebrados. Sin embargo, la ingestión leve de etanol puede ser benéfica para el sistema cardiovascular. Debemos recordar que el colesterol depositado en ateromas es prácticamente insoluble en agua, pero soluble en alcohol. Proverbialmente se conoce que "el buen vino alegra el corazón", pero las recomendaciones del sistema de salud del Reino Unido sugieren limitar la ingesta diaria máxima de etanol a 25 gramos para las mujeres y 35 gramos para
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los hombres; como una copa de vino tinto o una cerveza tienen alrededor de 10 gramos de etanol, es fácil hacer las cuentas.
Debido a que, en el mundo occidental, el consumo de alcohol está estadísticamente ligado con la mitad de las muertes violentas, la tercera parte de los ahogamientos y la cuarta parte de todas las muertes por homicidio y numerosos accidentes de barcos y aviones, la mayoría de los países han hecho leyes para regularlo.
Factores físicos causantes de enfermedad: temperatura y radiacionesLas radiaciones ionizantes tales como los rayos X, gamma y ultravioleta, causan daño al ADN, por lo que son carcinogénicas y teratogénicas. Los efectos de las radiaciones ionizantes son más evidentes en aquellas células que están dividiéndose activamente, tales como células germinales, epitelio intestinal y médula ósea. El daño por radiación ultravioleta es más grave en individuos y zonas despigmentadas, como la nariz de los perros de raza collie, el párpado de los bovinos hereford, o toda la piel de los sujetos albinos, que carecen del efecto protector de la melanina.
La exposición al frío, sobre todo si se acompaña de viento y lluvia, puede causar hipotermia, especialmente en neonatos que tienen una mayor superficie corporal con respecto a su masa en comparación con los adultos. La hipotermia causa disminución de la función de los linfocitos T, se hace más lenta la conducción de impulsos nerviosos y los reflejos, ocurre disminución del ritmo cardiaco, arritmias, falla cardiopulmonar, desequilibrio ácido-base y muerte. La exposición pasajera al frío (enfriamiento) predispone a enfermedades respiratorias (resfriado), por disminuir la actividad de la carpeta mucociliar, lo que favorece la colonización del epitelio respiratorio por microorganismos patógenos.
El golpe de calor que se observa en perros, cerdos y humanos ocurre cuando se sobrepasa la capacidad de pérdida de calor por evaporación del sudor y jadeo. La presencia de una gruesa capa de grasa en el cerdo, o un pelaje abundante en el perro, son factores predisponentes. Además de la deshidratación de la matriz extracelular, ocurre hemoconcentración, deshidratación celular, edema cerebral y coagulación intravascular diseminada, con riesgo de muerte por choque hipovolémico. Con una elevación de 3 a 4 grados Centígrados sobre la temperatura normal ocurre daño en cerebro, corazón, hígado y riñón.
Estrés y cortisolEl cortisol se produce en la zona fasciculata (intermedia) de la corteza adrenal como respuesta al ACTH liberado por situaciones estresantes que ocurren en la vida de los animales domésticos y silvestres y es una hormona muy útil en estas condiciones. Su vida media en plasma es de una hora, pero la producción continua de cortisol asociada al estrés crónico puede causarle más daño que bien al organismo, pues es una espada de doble filo:
El cortisol promueve la gluconeogénesis hepática, lo que le proporciona
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energía de rápida utilización al organismo, pero cataboliza los aminoácidos necesarios para la síntesis proteínica.
El cortisol promueve la remoción de reservas de grasa neutra de adipocitos y liberación de glicerol y ácidos grasos libres a partir de los triglicéridos y simultáneamente inhibe la captación y metabolismo de glucosa por los adipocitos.
El cortisol promueve la gluconeogénesis en músculo y producción de lactato, al tiempo que inhibe la captación de glucosa del músculo mediada por insulina.
Estos efectos del cortisol causan una hiperglicemia con una respuesta de secreción de insulina, que paradójicamente no logra disminuir la glicemia, porque el cortisol causa resistencia a la insulina. Esto resultará en una intolerancia a la glucosa similar a la que ocurre en diabetes mellitus tipo II, con hiperglicemia extrema.
El cortisol causa una rápida disminución de la concentración de linfocitos y monocitos en sangre, que se redistribuyen hacia bazo, médula ósea y sistema linfático.
Los niveles elevados persistentes de cortisol causan inmunosupresión, con una fuerte depresión de la respuesta inmune celular.
Debe recordarse además que los glucorticoides, al igual que el cortisol, inhiben la producción de ácido araquidónico al bloquear la fosfolipasa A2 por medio de lipocortina.
Instalaciones y enfermedad en los animales No debe menospreciarse la importancia de las instalaciones construidas por los humanos para alojar a los animales en el desarrollo de enfermedades. En forma general, los animales alojados en instalaciones construidas por el humano presentan más enfermedades diarreicas y neumónicas que sus contrapartes de vida libre, no porque las instalaciones directamente los predispongan, sino porque el hacinamiento, la falta de ventilación y la acumulación de excretas producen gases tóxicos que, por una parte dañan la carpeta mucociliar y por la otra, el hacinamiento aumenta la probabilidad de colonización por patógenos contra los que los animales no tienen inmunidad. Finalmente, si las instalaciones no les permiten a los animales estar en buenas condiciones, la liberación de cortisol por estrés aumentará la predisposición a numerosas enfermedades infecciosas.
La orina de las excretas a temperatura tibia es fermentada por bacterias de vida libre hacia amoniaco, el cual es un gas que difunde y le imparte el olor característico a los mingitorios con mala limpieza. Este amoniaco se disuelve en el agua de la carpeta mucociliar y forma hidróxido de amonio, que resulta tóxico
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para las células ciliadas respiratorias. La disminución de la actividad ciliar disminuye la remoción de los patógenos respiratorios que constantemente se impactan en las superficies de bronquios y bronquiolos, lo que predispone a una bronquiolitis, que rápidamente progresa a neumonía.
En los peces de acuario, la falla en la aereación del tanque provocará que se acumule CO2 en exceso en el agua, lo que causará acidosis respiratoria en los peces. Resulta muy interesante, pero poco conocido, el hecho de que el oxígeno, al difundir libremente del aire al agua, generalmente tiene concentraciones adecuadas y suficientes para la vida, pero el exceso de CO2 es la causa real de la muerte de estos peces.
El hacinamiento suele ser un factor contribuyente a problemas de conducta como el canibalismo, que suele ser más grave si conviven animales de diferentes edades o talla.
CalostroEn especies como los bovinos, équidos, ovinos y caprinos, cuya barrera placentaria impide el paso de inmunoglobulinas de la sangre de la madre hacia la del feto, es muy importante que el recién nacido ingiera los anticuerpos incluidos en el calostro en sus primeras horas de vida, para que dichos anticuerpos pasen al intestino y sean pinocitados por los enterocitos y transferidos a la circulación del neonato. Si el animal recién nacido no ingiere suficiente calostro dentro de sus primeras horas de vida, no tendrá la suficiente inmunidad pasiva necesaria y estará predispuesto a desarrollar neumonías o diarreas, con severas consecuencias.
IatrogeniaIatrogenia (del griego yatros) abarca las enfermedades causadas por el médico, sea humano o veterinario. La iatrogenia puede deberse a error médico, negligencia o efectos adversos o interacciones de medicamentos.
FACTORES DEL HOSPEDADOR QUE PREDISPONEN A ENFERMEDADES
FACTORES GENÉTICOS DE PREDISPOSICIÓN A ENFERMEDADES
Predisposición por especieLas enfermedades infecciosas que afectan algunas especies, pero no a otras (por ejemplo: la fiebre porcina clásica), a menudo se asocian a la presencia de proteínas externas en las células susceptibles que actúan como receptores para los microorganismos.
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Existen tres tipos de influenza: A, B y C. El virus de influenza A ataca aves, cerdos y otras especies y es el causante de las pandemias de humanos. El virus B infecta humanos y rara vez focas y hurones. El tipo C es de humanos, perros y cerdos.
Las diferencias en susceptibilidad a tóxicos orgánicos entre las especies domésticas se explica por diferencias en las vías metabólicas. Debe recordarse que dentro de una especie, pueden existir predisposiciones a la susceptibilidad o resistencia a toxicidad en razas, familias o individuos, asociadas a genes específicos y que algunas de estas son de gran importancia clínica para los médicos veterinarios; por ejemplo, en el caso de la ivermectina y los perros domésticos.
La trucha arcoiris y el pato son exquisitamente susceptibles a las aflatoxinas, mientras que el cerdo y el humano son relativamente más resistentes.
Predisposición de raza, familia o estirpeLas enfermedades que afectan con mayor frecuencia a ciertas razas, familias o estirpes, suelen estar asociadas a genotipos y fenotipos que de alguna manera predisponen o desencadenan dichas enfermedades. En los perros se han descrito numerosas enfermedades degenerativas y neoplásicas que afectan preferentemente o exclusivamente a ciertas razas o familias. Los perros dálmatas están predispuestos a sordera, hiperuricemia y gota. Las gallinas de tipo ligero al parecer tienen más riesgo de adquirir leucosis linfoide y menor riesgo para la enfermedad de Marek que las de líneas pesadas.
Predisposición de géneroLos trastornos reproductivos en mamíferos y aves ocurren con mayor frecuencia en hembras que en machos, simplemente porque la función reproductiva es más compleja en estas que en aquellos. La cistitis ascendente es más frecuente en hembras que en machos debido a la menor longitud de la uretra en estas. Las neoplasias de glándulas perianales en perros son más frecuentes en machos que en hembras y en animales enteros más que en castrados. Las hembras de mamíferos tienen mayor riesgo de desarrollar diabetes y enfermedades autoinmunes que los machos. Las enfermedades asociadas a genes incluidos en el cromosoma X son padecidas por los machos y transmitidas por las hembras (enfermedades ligadas al género).
Predisposición de edadAlgunas enfermedades infecciosas como el moquillo canino se presentan más frecuentemente en individuos jóvenes debido a que los más viejos ya la tuvieron y tienen una inmunidad sólida, por lo que no debe extrañarnos si en una población aislada, epidemiológicamente ingenua, que nunca ha estado expuesta a este virus, se presentan brotes que afectan a individuos de diferentes edades.
En el caso de las enfermedades de los cerdos, existe una muy marcada
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predisposición por edad a ciertas enfermedades intestinales, lo que tiene que ver más con la disminución de la inmunidad pasiva del lechón y menos con la maduración de las células epiteliales.
Las enfermedades por deficiencias nutricionales, como el raquitismo y la enfermedad del músculo blanco, son más frecuentes en animales jóvenes que tienen una tasa metabólica mayor que los adultos.
Las enfermedades degenerativas y neoplásicas, salvo contadas excepciones como el nefroblastoma, son mucho más frecuentes en individuos de edad avanzada. Típicamente la predisposición a estas enfermedades se acentúa notablemente después de la pubertad, lo que parecería indicar que después de alcanzada la edad reproductiva expira la garantía del fabricante, tal como lo propone Dawkins (1976) en su libro “el gene egoísta”.
En la epizootia de moquillo de las focas en Europa en 1988 y 2002 las focas adultas de más de cuatro años de edad tuvieron mortalidades muy altas, mientras que las focas jóvenes de menos de tres años mostraron baja mortalidad (Härkönen, 2007).
Predisposición de colorLa falta de pigmentación en el párpado de los bovinos de la raza hereford los predispone al daño por radiación ultravioleta de los rayos solares, lo que a su vez les predispone al carcinoma epidermoide del párpado.
En los gatos blancos se encuentran muchos casos de sordera.
Los caballos con pelaje gris o blanco a menudo tienen la piel negra, con numerosos melanocitos, lo que explica el porqué estos caballos tienen una mayor frecuencia de melanomas en piel. Algo similar sucede en cerdos de raza duroc.
Predisposición por conformación anatómicaLa selección artificial de animales basada en características estéticas no necesariamente cuida de la salud de los animales. Así, los perros de raza cocker spaniel tienen muchos problemas de otitis por acumulación de sebo en el canal auditivo. Los perros de raza bulldog y los bovinos de raza charolais tienen la pelvis estrecha, por lo que sufren de problemas de distocias. Los perros de razas sharpei y bloodhound tienen la piel arrugada y sufren de más casos de dermatitis que las otras razas. Los perros chaparros, de razas condrodisplásicas, tienen problemas con la maduración del cartílago, lo que los hace de baja estatura, pero también los predispone a prolapso del núcleo pulposo cartilaginoso del disco intervertebral.
En razas molosoides de perros como los mastines, san Bernardo, bulldog inglés, bóxer, gran danés, rottweiler etc, con topología peculiar de la piel alrededor de
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los ojos, es muy frecuente encontrar hiperplasia del tercer párpado.
Predisposición por actividad zootécnicaAfortunadamente, en la actualidad no es frecuente el empleo de mulas en las minas, por lo que la silicosis asociada a la minería actualmente se limita a humanos.
Las vacas lecheras altas productoras, cuando no son ordeñadas eficientemente, tienen una gran predisposición a mastitis.
ENFERMEDADES GENÉTICASLas enfermedades autosómicas dominantes que tienen un efecto severo en la capacidad reproductiva o la salud general de los individuos tienden a desaparecer de la población por razones obvias (no se producen crías portadoras), por lo que en la clínica humana y veterinaria se suelen encontrar enfermedades que se manifiestan tardíamente, en la madurez, como el Huntington en humanos. Otra característica interesante que se observa a menudo es el aumento en la severidad de la enfermedad al paso de las generaciones.
Una enfermedad interesante en humanos y algunas razas de perros es la hipercolesterolemia familiar, en la que existe un defecto en el receptor para lipoproteína de baja densidad (LDL), lo que resulta en la existencia de un menor número de receptores funcionales para realizar la endocitosis de las partículas transportadoras de colesterol. La presencia de este gene defectuoso es relativamente común: uno de cada 500 humanos caucásicos lo tiene, lo que les provoca un nivel de colesterol en sangre dos o más veces mayor al normal, a pesar de que se abstengan de comer mariscos, quesos, leche, carnes frías y otras delicias alimenticias de origen animal. (Debe recordarse que sólo las células animales poseen colesterol, las plantas siempre han estado libres de colesterol). Esta situación puede diagnosticarse fácilmente en el recién nacido, infante, juvenil o adulto, La consecuencia, obviamente, será una hipercolesterolemia persistente y un aumento en el riesgo de ateroesclerosis coronaria a los 40 o 50 años de edad. Los individuos homocigotos, que posean dos copias de este gene defectuosos, tendrán una mayor hipercolesterolemia, con riesgo de muerte por infarto cardiaco en la adolescencia si no reciben tratamiento. El tratamiento puede realizarse con bloqueadores de la síntesis de colesterol endógeno (común), transplante hepático (caro) o terapia génica (experimental).
Las enfermedades autosómicas recesivas sólo se manifiestan si están presentes dos juegos de los genes defectuosos; o sea, en homocigóticos. Como consecuencia, en grandes poblaciones, la frecuencia de casos clínicos es baja, pero el número de portadores puede ser muy alto. Las enfermedades pueden manifestarse en cachorros y pueden inclusive causarles la muerte antes de
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alcanzar la pubertad. La mayoría de los afectados son hijos de padres portadores, "aparentemente normales". Como puede esperarse, la consanguinidad aumenta el riesgo de presentación de homocigotos, lo que puede demostrarse fácilmente en muchas razas puras de animales domésticos.
Resulta muy interesante comentar que la ocurrencia de algunos de estos defectos genéticos pudo haber tenido una ventaja evolutiva en el pasado; el gen causante de la anemia falciforme en (homocigotos) humanos nativos de África les confiere a los heterocigotos una protección parcial muy importante contra los Trypanosoma causantes de la malaria, por lo que en las áreas endémicas de esta enfermedad, se puede encontrar el gene defectuoso para la beta globina en los eritrocitos de uno de cada 12 humanos. Otro ejemplo interesante podría ser el gen causante de la fibrosis quística en humanos, que codifica para una proteína de membrana que funciona como canal de cloro; los heterocigotos para este gen defectuoso (uno de cada 20 humanos caucásicos en algunas partes del Norte de Europa) tenían mayor probabilidad de sobrevivir la infección con Vibrio cholera, que provoca diarrea muy severa con pérdida de cloro. La muerte por cólera humano era, hasta hace muy poco tiempo, un hecho frecuente en muchos países del mundo.
Las enfermedades poligenéticas multifactoriales tienen una frecuencia en familias mucho mayor de lo que podría atribuirse al azar o por exposición a factores ambientales de riesgo conocidos y no siguen un patrón hereditario simple mendeliano. Muchas enfermedades comunes de los humanos adultos ocurren en grupos familiares; por ejemplo: diabetes mellitus (los mexicanos tenemos el record mundial de diabetes mellitus), enfermedad de Alzheimer, cáncer de próstata, colon , útero y mama. Al estudiar la epidemiología de estas enfermedades, se reconoce una predisposición genética y factores ambientales contribuyentes. La predisposición genética suele explicarse por el efecto acumulativo de varios genes que interactúan y que producen un aumento estadístico del riesgo para desarrollar la enfermedad si están presentes las condiciones ambientales propicias. Otra explicación posible es que las enfermedades poligenéticas comunes en realidad representan varias enfermedades genéticas simples que comparten un fenotípo clínico. Desafortunadamente, pueden encontrarse situaciones clínicas en que un solo genotipo produzca varios fenotipos clínicos y que diferentes genotipos produzcan fenotipos indistinguibles (fenocopias).
Errores congénitos del metabolismo y otros problemasLa selección artificial orientada a características productivas o estéticas deseables suele acarrear consanguinidad y aumenta el riesgo estadístico de juntar dos alelos defectuosos en una cría, que presentará una enfermedad congénita por esto. Existen muchísimas enfermedades congénitas de los animales domésticos descritas en la literatura científica y cada año aumenta su número, por lo que es imposible que un estudiante promedio de Medicina Veterinaria y Zootecnia las conozca todas, aunque es importante que reconozca
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el mecanismo por el que ocurren y pueda identificar las más comunes en las especies domésticas de su interés:
La inmunodeficiencia combinada de los potros árabes puede ser muy frecuente en esta raza y la deficiencia en inmunidad celular y humoral predispone a la muerte temprana de los potrillos.
El síndrome de Chediak-Higashi es una enfermedad autosómica recesiva por mutación del gene regulador del tráfico lisosomal que se ha descrito en humanos, bovinos, tigres blancos, gatos persa y una orca albina en cautiverio. Al no formarse correctamente el fago-lisosoma, no se pueden destruir eficientemente las bacterias fagocitadas, lo que causa mayor susceptibilidad a enfermedades bacterianas. La enfermedad se asocia con albinismo oculocutáneo (falta de pigmentación de ojo y piel). Se presentan numerosas vesículas lisosomales dentro de los neutrófilos.
Las esfingolipidosis son enfermedades relacionadas con el metabolismo de los esfingolípidos. Se dividen en glicolipidosis (enfermedad de Fabry, enfermedad de Krabbe y leucodistrofia metacromática), glucocerebrosidosis (enfermedad de Gaucher) y gangliosidosis,
Las gangliosidosis se asocian a defectos en genes autosómicos recesivos y ocurren en dos tipos: Las gangliosidosis GM1 presentan deficiencia de beta galactosidasa, que resulta en acumulación anormal de un material lipídico ácido en neuronas. Las gangliosidosis GM2 presentan deficiencia de la enzima beta hexosaminidasa e incluyen al síndrome de Tay-Sach y la enfermedad de Sandhoff.
Mecanismos de defensa inespecíficos a la entrada de microorganismos
La piel es el órgano más grande del cuerpo y es una gran barrera contra el medio ambiente. Funciona como una barrera física por la queratina, por lo que en mamíferos terrestres es importante mantenerla seca para evitar la colonización por hongos. Los ácidos grasos que normalmente están presentes en la piel sana tienen una función bacteriostática, que se encuentra alterada cuando los humanos bañan con excesiva frecuencia a sus perros o gatos. La microflora normal de la piel dificulta la colonización por microorganismos patógenos.
El flujo normal de orina tiene un efecto mecánico de acarreo para los microorganismos que estuvieran presentes en la mucosa de uretra y que no posean adhesinas específicas, por lo que los animales con dificultad psicológica para orinar pueden desarrollar con facilidad cistitis ascendentes.
El aparato respiratorio tiene varios mecanismos de defensa eficientes: la carpeta mucociliar está presente desde la nariz hasta los bronquiolos secundarios y atrapa las partículas que se impactan y las arrastra hacia la faringe para ser deglutidas. El reflejo de la tos y el reflejo del estornudo contribuyen a eliminar el
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moco acumulado. En los alveolos se encuentran macrófagos pulmonares residentes, que fagocitan partículas y bacterias que llegaran a impactarse allí. Las inmunoglobulinas IgA secretorias son muy importantes para evitar la colonización microbiana del pulmón. Una descripción más detallada de los mecanismos de resistencia pulmonar puede encontrarse en el libro de patología sistémica veterinaria de Trigo (2010).
En el aparato reproductor femenino de mamíferos se encuentra una situación peculiar: la vagina tiene una microflora normal pero el útero es bacteriológicamente estéril, debido a la eficiencia del cérvix normal, que permite el paso de espermatozoides en el estro, pero impide la ascensión de microorganismos patógenos. En hembras con malformaciones del cérvix es frecuente encontrar metritis repetidas. Las becerras vírgenes que son montadas por un toro adulto a menudo presentan endometritis inespecíficas leves, porque carecen de inmunidad local contra la microflora normal del toro. Después de un parto distócico es frecuente encontrar metritis por infección uterina.
El estómago de los carnívoros tiene un pH bajo (dos) que mata a la mayoría de las bacterias. Sin embargo, el Helicobacter pylori es una bacteria contaminante común del estómago de mamíferos y aves que produce ureasa y de esta forma logra elevar el pH a seis o siete y su presencia está asociada a úlceras y neoplasias del estómago y duodeno. El intestino tiene una renovación frecuente de las células epiteliales de la mucosa y tejido linfoide en las placas de Peyer.
La glándula mamaria tiene una población de linfocitos y neutrófilos residentes que se excretan en leche y esfínteres para dificultar la colonización bacteriana proveniente del exterior, además de producir lisosima y lactoferrina en la secreción láctea.
El secuestro del hierro libre en tejidos es un mecanismo fisiológico básico que poseen los vertebrados para limitar la proliferación de bacterias en tejidos. Normalmente, existen en el organismo proteínas quelantes especializadas en capturar hierro, tales como transferrina y lactoferrina. Algunas bacterias patógenas como Klebsiella producen y liberan proteínas quelantes, que tiene una mayor afinidad para el hierro que las que produce el vertebrado. Otras bacterias como Haemophilus y Neisseria poseen receptores específicos para transferrina y lactoferrina, mientras que Bacteroides hidroliza estas proteínas para obtener el hierro del organismo.
Mecanismos de defensa específicos contra los microorganismos (sistema inmune)El funcionamiento del sistema inmune para proteger al individuo de los patógenos ha sido revisado en la Unidad 6, por lo que no se repetirá aquí.
Tolerancia inmuneLa tolerancia inmunológica ocurre cuando un microorganismo es reconocido
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equivocadamente como un antígeno propio durante la maduración del sistema inmune del feto. Es particularmente importante la tolerancia inmune en bovinos con el virus de la diarrea viral bovina, porque los animales inmuno-tolerante son portadores que excretan abundantemente el virus, pero nunca desarrollan anticuerpos contra él, lo que dificulta su identificación y el control de la enfermedad.
LOS MICROORGANISMOS CAUSANTES DE ENFERMEDAD
La enfermedad y sus causasSegún mencionan Majno y Joris (1996), en 1946 la Organización Mundial de la Salud hizo la siguiente definición: "La salud es el completo estado de bienestar físico, mental y social, y no la mera ausencia de enfermedad". Al definir la salud de esta forma, como corolario se tendría que la pobreza, la mala vivienda y la mala calidad de la educación serían parte de la enfermedad. En contraste, la mayoría de los estudiantes de Medicina Veterinaria piensan que los microorganismos patógenos son las principales causas de las enfermedades que afectan a los animales domésticos, y que ellos estudiarán en su carrera.
Desde un punto de vista tradicional, desde 1882, se considera como organismo causal de enfermedad al que cumple los postulados de Koch:
Que se aisle el agente de un individuo enfermo, que se reproduzca la enfermedad usando experimentalmente este agente y, que se pueda re-aislar el agente a partir del caso experimental.
Sin embargo, existen muchos microorganismos asociados a enfermedades que son muy difíciles de aislar in vitro, como Bacillus piliformis, Mycoplasma leprae y M lepraemurium. Los postulados moleculares de Koch para bacterias causantes de enfermedad son:
Que se demuestre que el gene o el producto de expresión del gene responsable de la patogénesis está presente en bacterias virulentas, pero ausente en cepas avirulentas de la misma bacteria, la alteración de dicho gene debe afectar la virulencia, la remoción del gene debe volver avirulenta a la bacteria, la adición del gene de virulencia debe aumentar la patogenicidad, el gene de virulencia debe expresarse en la bacteria patógena dentro del hospedador, y los anticuerpos contra el producto de expresión del gene deben ser protectores contra la enfermedad.
La aparición y expansión de la "enfermedad de las vacas locas" en la Gran
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Bretaña a finales del siglo XX llamó la atención de la sociedad sobre los priones, partículas proteináceas infectantes sin ácidos nucleicos evidentes que transmitan información genética, pero con una terrible resistencia a los mecanismos habituales de inactivación de patógenos alimentarios. El hecho de que estos priones hayan cruzado la barrera de especie y pasado del scrapie ovino a la encefalopatía espongiforme bovina, y de allí a las encefalopatías espongiformes de felinos y humanos, ciertamente ha preocupado a muchas personas y disminuyó el consumo mundial de carne de res a principio del siglo XXI.
La capacidad para sobrevivir en un medio ambiente hostil es vital para muchas bacterias. En rumiantes silvestres, la principal causa infecciosa de muerte es ántrax. La producción de esporas bacterianas es un excelente mecanismo de resistencia al medio ambiente adverso para Bacillus anthracis. En forma de esporas, esta bacteria puede resistir la deshidratación y la exposición a la luz solar que matan a la mayoría de las bacterias en el suelo expuesto al medio ambiente; esto le permitirá permanecer viable por varios años y causar enfermedad y muerte en rumiantes no vacunados que frecuenten los famosos "pastizales malditos", contaminados con Bacillus anthracis.
La adhesividad de bacterias y virus a células epiteliales del hospedador determina en muchos casos la susceptibilidad de dicho hospedador para tales microorganismos. Las glicoproteínas, lipoproteínas (y carbohidratos A y O en Gram negativas) empleadas por las bacterias para tal fin se llaman adhesinas o ligandos y las partes de la célula epitelial a donde se adhieren se llaman receptores. Es muy importante recordar que la función evolutiva primaria de estos receptores no es servir de puerta de entrada a microorganismos; la mayoría son proteinas transmembranales con una utilidad fisiológica determinada. El que sean empleadas como receptores por microorganismos patógenos es "mala suerte evolutiva". Con el avance de la biología molecular se han identificado muchos receptores para microorganismos patógenos, con la esperanza de interferir con ellos para evitar la colonización patógena.
La variación genética o la homología de estos receptores en diferentes especies domésticas explican en gran medida las diferencias en susceptibilidad a la colonización por virus y bacterias patógenas. Lógicamente, en forma general, mientras más cercanos estén filogenéticamente dos especies animales, mayor es la probabilidad de que compartan la susceptibilidad a una enfermedad infecciosa.
Yersinia enterocolitica y otras bacterias Gram negativas expresan en su superficie una proteína llamada invasina, que es un ligando para la beta1integrina presente en la superficie de las células epiteliales intestinales, lo que permite que la célula intestinal fagocite a la bacteria y de esta manera se infecte.
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La pared celular de las bacterias Gram positivas y Gram negativas les confiere resistencia al medio ambiente y contra algunos mecanismos de defensa del hospedador.
En algunas bacterias Gram positivas, la proteína M es un factor de virulencia conocido. Esta proteína anclada en la membrana tiene hipervariabilidad en los 20 residuos amino terminales que están expuestos al medio exterior y son alcanzables por los anticuerpos. La proteína M interfiere con la interacción de la fracción C3b del complemento y los receptores para C3 en células fagocíticas. La proteína M puede además ligar al factor H, regulador del complemento.La proteína A de las bacterias Gram positivas puede ligar a la fracción Fc de las IgG, interfiriendo de esta forma con la fagocitosis mediada por anticuerpos.
En las bacterias Gram negativas, el lipopolisacárido (LPS) de la pared es responsable en gran parte del síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS), lo que antiguamente se llamaba "choque endotóxico" . La cadena de carbohidratos es un poderoso activador de la vía alterna de la cascada de complemento, lo que resulta muy benéfico para las bacterias, porque el complejo de ataque de membrana se ensambla al nivel de esta cadena de carbohidratos, lejos de la membrana celular bacteriana, que se salva de ser destruida. La producción de las anafilotoxinas C5a y C3a causará la liberación de mediadores químicos de inflamación, que contribuirán al SRIS. El LPS se une a una proteína plasmática, que a su vez se une a receptores CD14 de macrófagos y neutrófilos, estimulando la liberación de factor de necrosis tumoral (FNT) e interleucina 1 (IL1). IL1 y FNT causan aumento de la permeabilidad de células endoteliales. El daño endotelial y la activación de la cascada de coagulación pueden provocar coagulación intravascular diseminada (CID). La CID agravará el daño endotelial, que perpetuará el círculo vicioso del choque.
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Mecanismos de producción de daño al hospedador
Los microorganismos pueden dañar a las células de los animales domésticos por daño directo, daño indirecto mediado por toxinas y daño por la propia respuesta del organismo contra los microorganismos.
El daño directo a las células del hospedador (efecto citopático) es el mecanismo principal de patogénesis de virus, ricketsias, clamidias y parásitos protozoarios y metazoarios. Este daño puede ser mecánico, químico, o por interferencia con la fisiología normal.
Las bacterias pueden producir endotoxinas y exotoxinas: Sustancias capaces de causarle daño a las células del organismo hospedador. Las endotoxinas son carbohidratos y lípidos que están asociados a la pared celular o membrana externa de las bacterias Gram negativas y se liberan durante el crecimiento o la lisis bacteriana, mientras que las exotoxinas son proteínas secretadas por bacterias Gram positivas y Gram negativas y pueden ser responsables de la mayoría de los signos clínicos de muchas enfermedades bacterianas. Un ejemplo es Clostridium tetani; un número pequeño de bacterias que colonizan la herida de una castración puede producir suficientes toxinas para causarle la muerte a un caballo adulto. Las toxinas bacterianas pueden tener tres mecanismos o lugares de acción contra el hospedador: intracelulares, en la membrana o transmembranal.
· Las toxinas intracelulares enzimáticas suelen tener una estructura del tipo de subunidades A y B. La subunidad B liga al receptor de la célula blanco, para que penetre la subunidad A y produzca el efecto tóxico enzimático. En el caso de la toxina de difteria, el fragmento B liga al receptor de la célula blanco, el fragmento A se libera y entra a la célula por endocitosis; una vez dentro, cataliza la unión del difosfato de adenosina con el factor de elongación EF2, lo que previene la elongación de las cadenas polipetídicas nacientes. En el caso de las toxinas de Vibrio cholera y otras enterobacterias, existe una subunidad A central rodeada por cinco subunidades B. Las subunidades B se adhieren al gangliósido GM1 en la superficie de las células intestinales. La subunidad A cataliza la ADP-ribosilación de la proteína de membrana Gs, involucrada en el control de la adenil ciclasa; esto causa la producción incontrolada de AMP cíclico, reducción en la absorción de sodio y aumento en la secreción de cloro por las células intestinales, lo que resulta en la típica diarrea del cólera humano, que puede causar deshidratación severa y muerte por choque hipovolémico.
· Las toxinas con actividad en la membrana de la célula blanco dañan las células al desestabilizar la membrana. Algunas, como la toxina delta de Staphylococcus, son pequeños péptidos que atraviesan la doble capa de lípidos
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y producen poros en la membrana, que causan daño osmótico a la célula. Otras toxinas son enzimas del tipo de las fosfolipasas, como en el caso de la toxina alfa de Clostridium perfringens, que hidrolisa los fosfolípidos de la membrana celular. Las bacterias patógenas pueden producir diversas enzimas con activadad tóxica o dañina, tales como elastasas, colagenasas, hialuronidasas y proteasas diversas que favorecen la invasión al hospedador.
· Las toxinas con actividad transmembrana mandan señales a través de la membrana celular intacta, funcionando en forma similar a una hormona. Un ejemplo es la neurotoxina de Clostridium botulinum, que previene la liberación de acetilcolina en la placa neuromuscular, causando parálisis flácida. Cuando la parálisis afecta los músculos respiratorios, el animal muere asfixiado. Otro ejemplo, es la enfermedad intestinal de los humanos coloquialmente conocida como "venganza de Moctezuma", donde una enterotoxina termoestable de Escherichia coli se liga a la membrana de las células intestinales y causa un aumento del GMP cíclico, que desequilibra el transporte de sodio y cloro y produce una diarrea secretoria; muy molesta, rara vez fatal, muy frecuente en turistas no acostumbrados a la flora entérica que abunda en los alimentos preparados o mantenidos en condiciones higiénicas deficientes que existían en el México del siglo pasado.
Desde el punto de vista evolutivo, las bacterias que producen toxinas tienen ventajas competitivas sobre las bacterias que no las fabrican. Por ejemplo:
la producción de diarrea en infecciones intestinales facilita la diseminación de las bacterias patógenas,
el daño y muerte celular causado por toxinas permitirá la liberación de nutrientes citoplásmicos asimilables por las bacterias,
crear condiciones de anaerobiosis adecuadas para el género Clostridium, dificultar el trabajo de, o inclusive matar a, las células fagocíticas, como la
leucotoxina de Mannheimia haemolytica, permitir la captación de hierro.
Resulta interesante recordar que existen otras toxinas biológicas además de las bacterianas:
Algunas proteínas virales al parecer son tóxicas directamente, como la proteína transmembrana de algunas cepas del virus de leucemia felina, que causa inmunosupresión.
Las micotoxinas, como las aflatoxinas, la toxina T2, zearalenona, ergotamina y otras, producidas por hongos de los géneros Aspergillus, Fusarium, Claviceps, Penicillium, Acremonium, Phomopsis, Alternaria y Pithomyces, tienen gran importancia veterinaria.
La tuberculosis en mamíferos es un ejemplo del daño causado por la respuesta inmune del propio hospedador. A la fecha (2010) no se ha
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demostrado que Mycobacterium bovis posea mecanismos activos de agresión tales como toxinas, contra las células de mamífero. Las micobacterias simplemente resisten los numerosos y continuos intentos de las células fagocíticas del mamífero por destruirlas; finalmente, los mediadores químicos de inflamación liberados en esta batalla, entre los que se encuentra el factor de necrosis tisular, son los que causarán las típicas lesiones granulomatosas asociadas a la tuberculosis.
Una gran parte del daño asociado a las infecciones virales es causado por la respuesta inmune del organismo; un ejemplo muy ilustrativo es la fiebre de embarque de los bovinos; en donde la respuesta inmune en contra del virus de la ParaInfluenza 3 a menudo destruye células epiteliales y macrófagos pulmonares infectados que expresan antígenos virales, causando daño a la carpeta mucociliar y a los macrófagos residentes del pulmón. El pulmón dañado será entonces más susceptible a la colonización por Pasteurella o Mannhemia, que puede ser fatal.
Los hongos pueden causar daño por los tres mecanismos citados. Aunque en la clínica veterinaria de pequeñas especies la mayoría de los casos de enfermedades causadas por hongos se limitan a la piel o animales inmunodeprimidos, las micotoxinas presentes en los alimentos cobran mayor importancia cada año; pues a menudo ocasionan inmunodepresión y disminución de la producción animal.
Interacción virus-bacteriaLa interacción entre virus y bacterias explica la severidad de las lesiones que se desarrollan en bovinos con fiebre de embarque, en humanos con secuelas de influenza y perros con moquillo complicado con Bordetella bronchiseptica.
Cuando un bovino sufre una infección por virus de parainfluenza 3 su sistema inmune se ocupará de producir inmunidad celular y humoral, lo cual por una parte es benéfico: los anticuerpos se unirán a los sitios con los que el virus interactua con los receptores celulares y así evitarán nuevas infecciones. Las células citotóxicas eliminarán a las células infectadas por el virus y evitarán su replicación. Por otra parte, los anticuerpos IgG e IgM que se unan a células infectadas que expresan antígeno viral iniciarán la activación de la cascada del complemento, que destruirá a dichas células; si estas células eran macrófagos pulmonares que habían fagocitado detritos celulares, la muerte de estos macrófagos dejará al pulmón desprotegido y permitirá la colonización masiva por bacterias, Manheimia hemolytica en particular. Al proliferar Mannheimia producirá una leucotoxina que matará los leucocitos cercanos, lo que dejará al pulmón aún más susceptible al daño por microorganismos.
Aunque tradicionalmente se creía que la infección viral era la primera etapa que dañaba el pulmón y permitía que las bacterias pudiesen sobreponer los mecanismos de defensa del pulmón, producir toxinas y causar lesiones severas,
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nuevas evidencias sugieren que existe más formas de interacción. Por una parte, el virus de influenza requiere que ocurra una actividad enzimática para que se corte y active la hemaglutinina que aumenta la infectividad hacia las células susceptibles; esta actividad la puede proporcionar una proteasa bacteriana. Por la otra parte, el virus de la influenza puede promover la adhesión bacteriana a las células animales infectadas y la internalización de las bacterias. Desde los años 70’s se demostró la sinergia de bacterias y virus en infecciones respiratorias experimentales en ratón y cerdos, que alcanzan letalidades del 100% y en niños con influenza concurrente con infección con Streptococcus pneumoniae . Algo similar ocurre en la sepsis bacteriana posterior a infección viral en humanos hospitalizados y en la fascitis necrosante por S. pyogenes similar al síndrome de choque tóxico.
El virus del moquillo se replica en linfocitos y ocasiona una inmunodepresión, por lo que a menudo esta enfermedad se complica con neumonía por Bordetella bronchiseptica.
Los perros portadores crónicos asintomáticos de Toxoplasma gondii, cuando se enferman de moquillo presentan una reactivación de la toxoplasmosis, que puede ser fatal.
Mecanismos de resistencia a la destrucción por células fagocíticasLos microorganismos patógenos poseen varias formas de evitar la destrucción por fagocitosis, que les permite ser patógenos intracelulares (Mycobacterium, Listeria monocytogenes, Brucella, Toxoplasma gondii, Sarcocystis, Blastomyces dermatitidis, Histoplasma capsulatum, Cryptococcus neoformans, etc.) :
Presencia de cápsula de polisacáridos en bacterias tales como Streptococcus. Las cápsulas suelen ser poco inmunogénicas. Las cápsulas pueden tener oquedades que permitan que los anticuerpos y el complemento se depositen debajo de ellas, pero que impiden que estas moléculas sean reconocidas por los receptores específicos para ellas en las células fagocíticas.
(***Figura de anticuerpos y complemento subcapsulares inaccesibles para receptores de fagocito ***).
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La evasión del estallido respiratorio es una habilidad de Mycobacterium, Leshmania, Legionella y otros patógenos intracelulares, que penetran a la célula fagocítica por medio de receptores para complemento, los que -a diferencia de los receptores para la fracción Fc de inmunoglobulinas- no están ligados a la activación de la oxidasa de NADPH, por lo que no se dispara el estallido respiratorio. Otro mecanismo posible es bloquear el estallido respiratorio; el lipofosfoglicano de la membrana de Leshmania puede inhibir a la cinasa C, lo que impide la transducción de la señal para activar la oxidasa de NADPH. Finalmente, muchos patógenos intracelulares producen enzimas del tipo de catalasa o superóxido dismutasa, que inactivan al peróxido de hidrógeno y superóxido, impidiendo la destrucción bacteriana que les causarían estos radicales oxidantes.
Para sobrevivir dentro del fagosoma, los microorganismos poseen varios métodos; por ejemplo:
Toxoplasma gondii inhibe la fusión del fagosoma con el lisosoma. Shigella se escapa del fagosoma hacia el citoplasma. Las micobacterias sobreviven dentro del fago-lisosoma, impiden la acidificación por activación de la protón-ATPasa lisosomal que normalmente acidificaría al lisosoma. Cryptococcus neoformans dentro del fagolisosoma tiene una gran producción de polisacáridos que causan citotoxicidad al macrófago.
Mecanismos de resistencia a la respuesta inmuneEl mimetismo antigénico es un mecanismo de los microorganismos patógenos para evadir la respuesta inmune contra ellos; que, como efecto secundario, puede causarle daño al hospedador. Al presentar antígenos propios del hospedador el microorganismo evita (por un tiempo) la respuesta inmune en su contra. Desafortunadamente, el sistema inmune si reacciona en contra de estos "antígenos propios", causándose daño a si mismo. Un ejemplo clásico es la endocarditis valvular inmunomediada de la artritis reumatoide en humanos colonizados por Streptococcus en faringe.
Cryptococcus neoformans es un hongo presente en las heces de palomas y gallinas. La producción de pigmento en este hongo está asociada con virulencia, pues este pigmento lo protege contra la destrucción por fagocitosis mediada por
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anticuerpos y contra el daño por radicales oxidantes libres. El hongo tiene una cápsula de polisacárido, principalmente glucuronoxylomananna (GXM) que dificulta la fagocitosis y está asociada a virulencia; este polisacárido también se excreta al medio, junto con galactoxylomanana y mannoproteinas. Este derrame de antígenos de Cryptococcus inhibe la migración de leucocitos hacia las zonas de inflamación, lo que concuerda con la observación clínica de que en la cryptococosis diseminada se encuentra poca respuesta inflamatoria. La gran cantidad de antígenos en la sangre de un paciente con cryptococosis diseminada deprime la respuesta inmune.
El Streptococcus equi subsp. equi causa la gurma o papera equina. Esta bacteria posee en su pared celular una proteína que liga fibronectina, excreta otra proteína que también liga a fibronectina y tiene una proteína que liga alfa2macroglobulina, albúmina e inmunoglobulina IgG. Al parecer, estas proteínas son importantes para que la bacteria se adhiera y colonice las células del epitelio respiratorio.
La variación antigénica de las moléculas de la superficie de los microorganismos patógenos es una forma de escapar a la destrucción por el sistema inmune del hospedador. Esta variación antigénica la presentan tanto bacterias y virus como eucariotes. El Trypanosoma brucei, protozoario causante de la malaria africana, produce una capa de glicoproteína de superficie variable, que previene que se active la cascada de complemento sobre la superficie del protozoario. Se estima que el genoma de T. brucei contiene más de mil genes que codifican para esta glicoproteína, por lo que dicha glicoproteína presenta variaciones espontáneas, rápidas y extensivas, que resultan en el cambio frecuente y radical de los antígenos de superficie en la progenie. Al multiplicarse estos protozoarios en sangre y provocar una parasitemia considerable, el sistema inmune del hospedador montará (después de un tiempo) una respuesta eficiente y letal contra ellos. Sin embargo, para cuando esta respuesta inmune sea capaz de eliminar a los protozoarios en sangre, algunas de las crías serán lo suficientemente diferentes antigénicamente, para no ser reconocidas por estos anticuerpos y células citotóxicas; y, de esta forma, escaparán a la destrucción. Los pocos protozoarios que sobrevivan a la respuesta inmune se multiplicarán y provocarán una nueva ola de parasitemia severa. Al ocurrir una nueva parasitemia, el sistema inmune montará una nueva respuesta contra los nuevos antígenos de la glicoproteína de superficie, y el ciclo se repite. Finalmente, muchos pacientes enfermos de malaria crónica morirán por insuficiencia renal causada por glomerulitis por complejos inmunes. Resulta muy interesante notar que estos pacientes que vivieron varios años con parasitemias recurrentes fueron excelentes fuentes de contagio para mosquitos que transmiten la infección a nuevas víctimas; por lo que, desde el punto de vista evolutivo, esta estrategia le ha funcionado de maravilla al Trypanosoma , no sólo para conservarse vivo dentro de un hospedador, sino también para propagarse a otros individuos susceptibles.
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Babesia bovis es un hemoprotozoario que tiene un antígeno variante para la superficie del eritrocito, que está involucrado en citoadhesión al endotelio y el secuestro en capilares de eritrocitos parasitados maduros. Los genes que codifican para este antígeno presentan gran variabilidad mediante un mecanismo de conversión segmental de genes, lo que le permite a algunos descendientes sobrevivir a la respuesta inmune del hospedador.
Los retrovirus causantes de la anemia infecciosa equina, la artritis encefalitis caprina y otras enfermedades, poseen una transcriptasa reversa, una polimerasa de ADN dependiente de ARN, la cual es intrínsecamente propensa a presentar errores de replicación, lo que causa variabilidad genética de los descendientes.
Un excelente libro sobre la evolución de las especies y las enfermedades es el gene egoísta, de Richard Dawkins (1976).
Hasta 1997 no se conocían casos de transmisión de influenza aviar a humanos, cuando aparecieron las primeras descripciones de humanos infectados con virus de influenza aviar H5N1 en Hong Kong. En el año 2003 surgieron cepas altamente patógenas de virus de influenza aviar, con los subtipos H5N1 y H7H7 que se transmitieron de aves a humanos y causaron enfermedad fatal en estos últimos. En 2005 la deriva antigénica del virus de influenza aviar impresionó a muchos humanos, por la posibilidad de que se desarrollara una nueva pandemia de influenza humana. Las pandemias de influenza humana ocurren con 10 o 20 años de separación y se asocian a cambios en los genes que codifican para antígenos de Hemaglutinina y Neuraminidasa ; la pandemia de 1918 se presentó cuando la cepa predominante mutó de H1N1 a H2N2. En las pandemias de 1957 y 1968 los virus causantes tenían componentes de virus humanos y aviares. Como el genoma del virus se compone de ocho segmentos de ARN y ocurren rearreglos de los genes, existe el temor de que las coinfecciones de virus humano y aviar den origen a una nueva cepa que ocasione una nueva pandemia.
En el 2009 ocurrió una pandemia de influenza humana por virus H1N1, que posee genes de origen humano, aviar y porcino. Al parecer el brote comenzó en patos antes de extenderse a humanos y cerdos.
En enero del 2009 se describió la infección de perros con virus de influenza aviar H3N2, que les causó un severo síndrome respiratorio.
Los defectos del sistema inmune que favorecen la colonización microbiana fueron descritos en la Unidad de Inmunopatología de este mismo libro.
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LA EVOLUCIÓN DE LAS ENFERMEDADESLa evolución de la relación entre un parásito y su hospedador antiguamente se veía como un camino hacia el balance equilibrado, con dirección hacia el comensalismo o mutualismo. Un parásito muy evolucionado no lastimaría al hospedador que necesita para su supervivencia, proliferación y transmisión. Bajo esta óptica, la producción de enfermedad clínica sería una evidencia de que la asociación entre parásito y hospedador es reciente o accidental. Los microorganismos que causan la muerte de sus únicos hospedadores corren el riesgo de causar su propia muerte, mientras que si fuesen gentiles y prudentes en su trato al hospedador, podrían sobrevivir junto con él.
Esta visión es, sin duda, muy carismática y por una parte, está apoyada por datos anecdóticos: La enfermedad de Lyme, legionelosis y hantavirosis son ejemplos de infecciones muy severas accidentales de humanos ,mientras que el mismo agente suele causar enfermedades menos graves en la especie que suele ser su hospedador habitual. Por otra parte, patógenos exclusivamente humanos como Neisseria gonorrhoeae sólo infectan a humanos, lo que contradice esta hipótesis. Se le recomienda al lector interesado que revise el artículo de Levin (1996).
Las enfermedades infecciosas emergentes son un problema grave para la salud animal y humana. La pregunta obligada es ¿qué causa la aparición de estas nuevas enfermedades ?
El paso de una enfermedad a una nueva especie ha sido documentado recientemente:
la papera equina (Streptococcus equi) al perro. el moquillo canino a hurones, focas, mapaches, leones del Serengeti,
pandas y otras especies. La panleucopenia viral felina originó la parvovirosis canina.
Con la mejora en los transportes globales aumentan las posibilidades de transmisión de patógenos hacia nuevos hospedadores. Las variaciones en letalidad de las diferentes epizootias de moquillo en mapaches se asocian con diferentes cepas de virus de moquillo canino involucradas.
La difusión del virus del moquillo canino a numerosos carnívoros silvestres está asociada con la evolución de los genes virales que codifican para los residuos 530 y 549 de la hemaglutinina viral, lo que se asocia con la ocurrencia de múltiples brotes de enfermedad emergente en especies nuevas.
Las variaciones en letalidad de las diferentes epizootias de moquillo en mapaches se asocian con diferentes cepas de virus de moquillo canino.
El Médico Veterinario debe conocer que algunas cepas atenuadas de virus
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empleadas en la vacunación de animales domésticos resultan patógenas e inclusive letales en especies diferentes, como en el caso del virus vacunal del moquillo canino, que es patógeno para el hurón. Por esta razón, los animales silvestres en cautiverio se inmunizan con vacunas inactivadas.
CONCLUSIÓNLa evolución de la forma en que los humanos manejamos a los animales y el medio ambiente ha favorecido la disminución de algunas enfermedades pero el aumento de otras. Si bien muchas enfermedades parasitarias han disminuido su impacto en la salud y producción animal gracias a medidas sanitarias efectivas, las enfermedades virales han extendido su rango de especies y zonas afectadas, por lo que el estudiante de Medicina Veterinaria y Zootecnia hoy día tiene que conocer más enfermedades que lo que requerían sus predecesores hace apenas diez años. Sin embargo, los mecanismos de producción de daño siguen siendo los mismos, de allí la importancia de que los futuros veterinarios los conozcan.
LITERATURA RECOMENDADACheville N.F. Introduction to veterinary pathology. 3rd ed. Blackwell publishing,
Ames, Iowa, 2006. pp 319-362.Cooper, V.L. & Brodersen B.W.: Veterinary Clinics of North America Food Animal
Practice: Bovine Respiratory Disease. Volume 26 Number 2, 2010.Dawkins, R. The selfish gene. 1976. Oxford University Press.Dunlop, R.H. Pathophysiology of homeostatic and toxic disorders, in: Dunlop,
R.H. Veterinary pathophysiology. Blackwell publishing, Oxford UK pp 477-509. 2004.
Ewald, P,W.: Guarding against the most dangerous emerging pathogens: insights from evolutionary biology. Emerging Infectious Diseases 2(4): 245-257(oct1996).
Guiserix M, Bahi-Jaber N, Fouchet D, Sauvage F & Pontier D. The canine distemper epidemic in Serengeti: are lions victims of a new highly virulent canine distemper virus train, or is pathogen circulation stochasticity to blame?. Journal of the Royal Society Interface. Volume 4, # 17, December 22, 2007.
Han GZ, Liu XP & Li SS. Cross-species recombination in the haemagglutinin gene of canine distemper virus. Virus research volume 136, issues 1-2, pp 198-201, September 2008.
Lednicky JA, Dubach J, Kinsel MJ, Meehan TP, Bocchetta M, Hungerford LL, Sarich NA, Witecki KE, Braid MD, Pedrak C, Houde CM.: Genetically distant American canine distemper virus lineages have recently caused epizootics with somewhat different characteristics in raccoons living around a large suburban zoo in the USA. Virology Journal 2004, 1:2
Levin, B,R: The evolution and maintenance of virulence in microparasites. Emerging Infectious Diseases 2(2): 93-102(april1996).
Pardo IDR, Johnson GC, and Kleiboeker SB: Phylogenetic Characterization of
Capitulo_ihhp_34d, Página 30 de 30
Canine Distemper Viruses Detected in Naturally Infected Dogs in North America. J Clin Microbiol. 2005 October; 43(10): 5009–5017.
Slauson, D.O. & Cooper, B.J, Mechanisms of disease. A textbook of comparative general pathology. 3rd edition. Mosby. 2001.
Squires, R.A: Host-pathogen interacctions, en: Dunlop, R.H. Veterinary pathophysiology. Blackwell publishing, Oxford UK pp 79-110. 2004
Tero Härkönen, Karin Harding, Thomas Dau Rasmussen, Jonas Teilmann, and Rune Dietz . Age- and Sex-Specific Mortality Patterns in an Emerging Wildlife Epidemic: The Phocine Distemper in European Harbour Seals. PLoS ONE. 2007; 2(9): e887.
Tomlison, S; Heagerty, A,M; Weetman, A,P. Mechanisms of Disease, 1997, Cambridge University Press, Cambridge, U.K.
Evelsizer, D.D; Bollinger, T,K; Dufour, K.W. and Clark, R.G. Survival of radio-marked mallards in relation to management of avian botulism. J. Wildl. Dis., July 1, 2010; 46(3): 864 - 877.