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Modulação da microbiota e redução da virulência de S. Suis Que mecanismos podem estar por detrás disto?

A modulação do microbiota parece influenciar a presença de S. Suis e a expressão dos seus factores de virulência.

Na produção moderna de suínos, o Streptococcus suis tornou-se uma causa importante de prescrição antimicrobiana. Com uma prevalência de explorações infectadas próxima dos 100%, é um dos agentes patogénicos bacterianos mais importantes nos suínos e representa um risco zoonótico, um custo económico significativo, bem como um problema de bem-estar animal. Este desafio é agravado pelo controlo crescente das prescrições veterinárias e da utilização de antimicrobianos, incluindo restrições à metafilaxia que era utilizada até agora para controlar o aparecimento de sintomatologia, mas não a presença de S. suis.

Existem pelo menos 33 serotipos de S. suis. Os serotipos 2 e 9 são os mais frequentemente implicados em doenças e surtos. A sua virulência está particularmente relacionada com as proteínas mrp, epf, sly e outras, como luxS, que estão envolvidas na formação de biofilme, aumentando a sua resistência ao tratamento e à resposta imunitária. Dentro de cada serotipo existe uma grande variabilidade na cápsula bacteriana e nos factores de virulência, o que complica a concepção e a eficácia da vacina. Corsault et col.,2021 concluíram que a vacinação das porcas aumentou a imunidade materna transmitida aos leitões, sendo mais elevada aos 7 dias de vida, mas foi drasticamente reduzida ao 18º dia de vida e, por conseguinte, não foi capaz de proteger os leitões após o desmame. Temos, portanto, de explorar outros instrumentos de controlo.

O papel do microbiota na infecção por Streptococcus suis

Já em 1996 foi feita referência ao contacto precoce dos leitões com S. suis no parto, através do contacto com secreções vaginais. Existem estudos sobre a forma como a transmissão de um microbiota desfavorável da mãe para os leitões, bem como um consumo/qualidade insuficiente de colostro, afectam o desenvolvimento da doença.

Uma função essencial da microbiota é impedir o crescimento excessivo de potenciais agentes patogénicos em condições homeostáticas através de mecanismos de resistência à colonização: competição por nutrientes, produção de compostos antimicrobianos ou, indirectamente, estimulando a imunidade inata e adaptativa do hospedeiro.

A modificação da microbiota fecal da porca foi correlacionada com a do microbiota vaginal e a intervenção ao nível do microbiota intestinal da porca levou a uma melhoria do microbiota vaginal com uma redução de Streptococcus ao nível genital. A presença de uma maior diversidade do microbiota aumenta a presença de populações de bactérias comensais que competem por espaço e nutrientes com o S. Suis, reduzindo a pressão de infecção e facilitando o controlo da doença.

A utilização de soluções nutricionais para melhorar a microbiota intestinal da porca, influenciando positivamente a transmissão vertical da microbiota para o leitão, conduziria a uma melhor reacção do animal à doença.

Tendo em conta estes argumentos, foi realizado um estudo de campo numa exploração comercial de 3000 porcas com um historial de surtos graves de S. suis que exigiam um tratamento antibiótico contínuo para o controlo dos sintomas. O objectivo era obter uma melhor compreensão do mecanismo através do qual uma combinação específica de ácidos gordos de cadeia média (AGCM) e ácidos gordos de cadeia curta (AGCC) administrados na alimentação das porcas e dos leitões gera uma melhoria da microbiota intestinal que permite uma redução da utilização de antibióticos contra a S. suis, tal como observámos.

Para avaliar a evolução da microbiota, foram colhidas amostras de fezes de porcas directamente do reto e esfregaços de amígdalas de um grupo de leitões, que foram seguidos desde a maternidade e durante todo o período pós-desmame, antes do início da estratégia nutricional e 4 meses após a sua implementação.

Foram realizadas as seguintes análises:

  • Fezes (320 amostras): análise dos rácios de certas populações bacterianas nas mães (laboratórios Masterlab).
  • Amígdalas (176 amostras): análise de serotipos, factores de virulência e microbiota comensal, através da análise de outros Streptococcus spp (S. Hyovaginalis, S. Oralis, S. mitis (em colaboração com o grupo de investigação BACRESP, Universidade de León).

Como é que a incorporação de AGCC e AGCM afectou o microbiota?

No início do estudo, os rácios bacterianos nas fezes das porcas mostraram uma grande variabilidade em todas as fases de produção (início, meio e fim da gestação e lactação). Amostras sucessivas colhidas de 4 em 4 semanas dos mesmos animais durante 4 meses mostraram uma evolução no sentido da estabilidade, tendo sido detectados valores semelhantes em todas elas no final.

Como consequência de um surto de gripe entre o meio e o fim do estudo, o tratamento com amoxicilina teve de ser efectuado a partir da segunda semana pós-desmame mas, mesmo com as complicações derivadas do surto de gripe, foi possível retirar o tratamento antibiótico nos leitões até aos 10 dias pós-desmame, sem aumento significativo da mortalidade nessas semanas.

Os resultados obtidos a nível das amígdalas nos leitões mostraram diferenças claras em comparação com os resultados iniciais na presença de tratamentos contínuos com antibióticos.

No caso de S. suis:

  • antes do tratamento nutricional: a detecção aumentou progressivamente ao longo do tempo e foi possível detectar a presença de factores de virulência gapdh e luxS;
  • após o tratamento nutricional: o número de amostras com isolados de S. suis por cultura foi reduzido e manteve-se constante ao longo do tempo durante a amostragem. Nos casos em que foi possível caraterizar os factores de virulência, estes foram inicialmente positivos para os genes gapdh e luxS, mas depois deixaram de apresentar o gene gapdh. Um isolado foi positivo para epf.
Tabela 1. Evolução dos factores de virulência detectados em Streptococcus suis após a incorporação de AGCC e AGCM
Tabela 1. Evolução dos factores de virulência detectados em Streptococcus suis após a incorporação de AGCC e AGCM

No caso das bactérias comensais/ambientais:

  • antes da adição de AGCC e AGCC: são detectadas mais bactérias no final do período de amostragem;
  • após a adição de AGCC e AGCC: acontece o contrário, sendo detectadas no início da amostragem e não sendo encontradas na última semana de amostragem, provavelmente devido à acção do tratamento com antibióticos.

Tabela 2. Número de amostras positivas para cultura antes e depois da incorporação de ACGM e AGCC
Tabela 2. Número de amostras positivas para cultura antes e depois da incorporação de ACGM e AGCC
Os resultados observados mostram que o controlo dos mecanismos de resistência à colonização, como competição por nutrientes, produção de compostos antimicrobianos através da modulação do microbiota fecal da porca e do microbiota das amígdalas dos leitões, parecem influenciar não só a redução da presença de S. suis, mas também a expressão dos seus factores de virulência.

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