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Por que a doença causada pela exposição a aerossóis de M. hyopneumoniae é importante?
A exposição artificial e controlada de leitoas a homogeneizados de tecido pulmonar com Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyopneumoniae) por aerossol tem sido proposta como estratégia de aclimatação de reposição de campo, principalmente nos Estados Unidos. O seu objetivo é reduzir a presença de marrãs positivas ao parto e, portanto, evitar a infecção dos leitões (Pieters e Fano, 2016). Além disso, programas de eliminação de M. hyopneumoniae também são frequentemente implementados, o que pode incluir a aerossolização de um meio contendo tecido pulmonar positivo para o patógeno para atingir a exposição da população antes do início do programa (McDowel et al., 2023). Assim, a infecciosidade e o curso clínico da doença derivada dos aerossóis de M. hyopneumoniae são de interesse atual.
Compreendendo a dinâmica da doença associada à exposição a aerossóis de M. hyopneumoniae
Desde que foram descritos pela primeira vez em 1965, modelos experimentais de infecção por M. hyopneumoniae têm sido amplamente utilizados para estudar diferentes aspectos da doença, bem como para avaliar a eficácia de vacinas e antibióticos. A via de inoculação mais utilizada para infecção é a intratraqueal, sendo o aerossol o método menos utilizado, apesar de sua semelhança com a infecção natural (Garcia-Morante et al., 2017b).
A exposição artificial a M. hyopneumoniae por aerossol imita a via de transmissão mais importante na infecção natural
Com o objetivo de desenvolver e caracterizar um modelo de aerossol para a reprodução da pneumonia por micoplasma em suínos, foi realizado um estudo para determinar a patogenicidade, colonização, resposta imunitária da mucosa e evolução clínica de aerossóis de dose controlada de M. hyopneumoniae.
Projeto experimental
Quatro grupos de três primíparas livres de M. hyopneumoniae foram expostas individualmente em uma câmara (Figura 1), a aerossóis de homogeneizado pulmonar diluído contendo cepa 232 de M. hyopneumoniae. Cada grupo foi exposto a diferentes doses (Tabela 1).
- Secreções nasais, laríngeas e traqueais profundas foram coletadas de cada fêmea aos 0, 7, 14, 21 e 28 dias pós-exposição (dpe).
- Amostras de sangue foram coletadas nos dias 0 e 28 dpe para avaliar a soroconversão
- Na necropsia:
- Lesões pulmonares foram avaliadas.
- Secreções brônquicas e líquido de lavagem broncoalveolar (LBA) foram coletados de cada conjunto de pulmões.
Para avaliar a produção de IgG e IgA na mucosa, foi realizado um ELISA modificado no LBA, nas secreções traqueais profundas e nasais.
Para avaliar a carga bacteriana, foi realizada PCR em tempo real em amostras de secreções nasais, laríngeas, traqueais profundas e brônquicas.
Tabela 1. Grupos experimentais e condições de exposição. A exposição ao aerossol foi realizada uma vez em dois dias consecutivos (dia 0 e 1) com cepa 232 de M. hyopneumoniae.
| Grupo experimental | Título | Volume total | Tempo de exposição |
|---|---|---|---|
| DB/EC | 105 UCC/mL | 10 mL | 15-20 min/dia |
| DB/EL | 105 UCC/mL | 20 mL | 30-35 min/dia |
| DA/EC | 106 UCC/mL | 10 mL | 15-20 min/dia |
| DA/EL | 106 UCC/mL | 20 mL | 30-35 min/dia |
DB/CE= dose baixa/exposição curta; DB/EL= dose baixa/exposição prolongada; DA/EC= dose alta/exposição curta; DA/EL= dose elevada/exposição prolongada; UCC= unidades de mudança de cor.
Resultados
O estado livre de M. hyopneumoniae foi confirmado em todas as primíparas pela ausência de anticorpos e pela não detecção do patógeno antes do desafio. Posteriormente, M. hyopneumoniae foi detectado por PCR em tempo real a partir de 7 dpe em diversos tipos de amostras.
- Todas as fêmeas deste estudo estavam infectadas e as cargas bacterianas médias nos diferentes tipos de amostras não diferiram substancialmente entre os grupos experimentais.
- A apresentação clínica da doença respiratória variou dependendo da dose de exposição de M. hyopneumoniae. A tosse foi notável nos grupos de altas doses, enquanto foi imperceptível ou mal detectada nos grupos de baixas doses (Figura 2).
- Todas as primíparas nos grupos de dose alta desenvolveram pneumonia por micoplasma, enquanto a incidência e gravidade da pneumonia foram menores nos grupos de dose baixa.
- Uma resposta imune humoral local específica consistente (IgA e IgG) foi observada nas secreções traqueais profundas a partir do 21º dpe, independentemente do grupo experimental.
Reprodução bem sucedida de pneumonia por micoplasma por aerossolização
Dado que todas as marrãs foram expostas nas mesmas condições à mesma estirpe de M. hyopneumoniae, os presentes resultados sugerem que a dose de inóculo afetou mais o resultado clínico da infecção do que a dinâmica da infecção ou a resposta imunitária humoral das fêmeas.
As primíparas foram infectadas aproximadamente ao mesmo tempo, independentemente da dose infecciosa.
Conclusões e implicações
Os modelos experimentais de doenças são uma ferramenta indispensável para avaliar a patogênese, a dinâmica da resposta imune e a eficácia e segurança de potenciais terapias inovadoras. Neste estudo, as manifestações clínicas e patológicas, a infecção e o estabelecimento da resposta imune demonstraram que a reprodução da pneumonia por micoplasma pode ser alcançada com sucesso por aerossolização, sem inferioridade em relação a outras vias de inoculação mais clássicas, como a inoculação intratraqueal. Estas rotas também exigem contenção dos animais e são menos práticas no campo.
A capacidade de estabelecer infecções por M. hyopneumoniae usando aerossóis pode permitir a realização de vários tipos de experimentos que de outra forma não seriam possíveis ou seriam frustrados pelo uso de rotas de inoculação mais artificiais. Além disso, a falta de conhecimento sobre a patogênese da doença natural e o uso de sistemas de nebulização para programas de aclimatação ou eliminação de M. hyopneumoniae em primíparas justificam o desenvolvimento de um modelo de doença utilizando aerossóis.
