1 Introducción

La brucelosis es una enfermedad altamente contagiosa causada por Brucella abortus (1). Es una enfermedad zoonótica de importancia mundial con una distribución casi mundial, ya que pocos países han erradicado la enfermedad. Hay informes de alta seroprevalencia de Brucella abortus, particularmente en países en desarrollo o subdesarrollados (2-8). Causa pérdidas significativas en el ganado, principalmente por el aumento de los abortos y la disminución del rendimiento reproductivo de los rebaños (9). La brucelosis rara vez es mortal en los seres humanos, pero puede causar una morbilidad sustancial que requiere tratamiento a largo plazo (9).

Debido a la falta de vacunas para los humanos, la prevención de infecciones se basa en el control de la enfermedad en los animales de granja. En el ganado, la infección se produce principalmente por la ingestión de agua o alimentos contaminados con secreciones uterinas, restos de placenta y fetos abortados de animales infectados, que pueden propagar las bacterias hasta por 30 días. Por lo tanto, la prevención de la enfermedad en el ganado preñado es esencial para controlar la transmisión del patógeno (10).

La vacunación de terneros hembras jóvenes y novillas prepúberes (de 3 a 8 meses de edad) con la cepa S19 es el procedimiento estándar adoptado para el control de la brucelosis en el ganado bovino en Brasil. Sin embargo, esta estrategia no se recomienda para novillas y vacas púberes, así como para terneros machos, ya que induce la producción de anticuerpos específicos que interfieren con el diagnóstico serológico y pueden causar abortos en bovinos preñados (1). Por otro lado, las vacunas de cepa gruesa, como la RB51, no inducen la producción de anticuerpos contra el lipopolisacárido O (O-PS) y, por lo tanto, no interfieren con los métodos convencionales de diagnóstico serológico utilizados para analizar el ganado adulto (11).

La vacuna RB51 se ha utilizado con éxito en varios programas para controlar los brotes de brucelosis a través de la vacunación masiva de rebaños en países como EE. UU. (12), Chile (13), Azores (14), España (15) y Brasil (10). La vacunación de vacas adultas con la cepa RB51 es una de las estrategias reportadas en los programas de control de la brucelosis para minimizar la propagación de la enfermedad en rebaños comerciales en áreas endémicas (16). Sin embargo, aún no se ha evaluado si una sola dosis de vacunación es efectiva. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo comparar la efectividad del control de la brucelosis utilizando una o dos dosis de RB51 (administradas en un intervalo de 6 meses) en granjas comerciales de carne de vacuno previamente vacunadas con la cepa 19.

2 Materiales y métodos

El experimento se llevó a cabo en dos granjas comerciales de carne de vacuno en Minas Gerais, Brasil, de septiembre de 2020 a junio de 2022. Estas granjas fueron seleccionadas debido a sus registros de brucelosis endémica y una prevalencia de 6-8% de vacas seropositivas. Ambas granjas vacunaron solo a terneros hembras, de 3 a 8 meses, con la vacuna S19. Durante el período experimental, las vacas se criaron en un pastizal de Urochloa sp. con acceso ad libitum a una mezcla mineral comercial. En la granja 1 se utilizó la inseminación artificial a tiempo fijo (FTAI), con inseminaciones y partos durante todo el año. La granja 2 adoptó una temporada de cría de diciembre a marzo, con un FTAI inicial seguido de apareamiento natural con toros seronegativos.

El día 0, se realizó una prueba serológica inicial utilizando la prueba de aglutinación en placa tamponada (BPAT) o la prueba de aglutinación en placa de Rosa Bengala (RB) en todas las vacas, y aquellas con resultados presuntos positivos se reevaluaron mediante una prueba de aglutinación lenta con 2-mercaptoetanol (2-ME). Estas pruebas se utilizan para diagnosticar B. abortus en bovinos (17), y el Programa Nacional de Control y Erradicación de la Brucelosis y la Tuberculosis (PNCEBT) del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento (MAPA) las recomienda como pruebas estándar para el tamizaje y la confirmación de la brucelosis (18). Las vacas confirmadas como seropositivas por la prueba 2-ME fueron sacrificadas. Se utilizó la prueba 2-ME como prueba confirmatoria debido a su alta especificidad (99,2%) (19). Las vacas no reactivas de cada granja se asignaron aleatoriamente a tres grupos de tratamiento que se equilibraron para la paridad y la puntuación de condición corporal (BCS): G1 (N = 330), que recibieron una sola dosis de vacunación subcutánea (SC) en la región del cuello con RB51 (2 mL SC, RB51^® liofilizado-reconstituido, MSD Saude Animal Brasil, São Paulo, Brasil; lote 007/20); G2 (n = 283), que recibió dos dosis de la vacuna RB51 contra el SC, administradas con 6 meses de diferencia; y G3 (n = 312, grupo control), que no recibió tratamiento. Algunas vacas fueron retiradas del experimento entre los días 0 y 90 (n = 161), entre los días 90 y 180 (n = 82), o entre los días 270 y 360 (n = 11) debido a la muerte o al sacrificio por razones no relacionadas. Dentro de cada rebaño, las vacas de los tres grupos de tratamiento se manejaron juntas, es decir, tuvieron una exposición equivalente a la contaminación ambiental por B. abortus.

La vigilancia serológica se realizó mediante la prueba RB realizada los días 90, 180, 270 y 360. Todos los resultados positivos sospechosos en la prueba RB se verificaron con 2-ME, y las vacas confirmadas como seropositivas fueron sacrificadas. En ambas granjas, registramos datos sobre abortos que ocurrieron después de la vacunación.

Debido a las diferencias en el manejo reproductivo entre las fincas 1 y 2 (adopción o no adopción de la época de cría), se consideraron diferentes criterios de valoración para evaluar el efecto de la vacunación en la eficiencia reproductiva de cada granja. En la granja 1, donde se llevó a cabo la IAC durante todo el año, se consideró el intervalo entre el parto y la primera IA, el número de IAs por concepción y el número de días abiertos. En la granja 2, que adoptó una temporada de reproducción con FTAI seguida de apareamiento natural, solo pudimos calcular la tasa de embarazo final.

Las variables binomiales (ocurrencia de nuevas infecciones y aborto) se analizaron mediante un procedimiento de regresión logística en SAS (SAS Institute Inc., Cary, NC), que incluyó efectos del tratamiento, días de embarazo, paridad, BCS y sus interacciones. Las variables del intervalo entre el parto y la primera IA, el número de IAs por concepción y los días abiertos se compararon entre los grupos mediante el análisis de varianza (ANOVA) y PROC GLM, y las medias se contrastaron mediante la realización de la prueba ad-hoc de Tukey. Las tasas de embarazo se compararon mediante una prueba de chi cuadrado. Los resultados se muestran como media ± DE o porcentajes. Se consideró un valor de p de <0,05 para determinar la significación estadística.

3 Resultados

No hubo diferencia significativa (p > 0.05) en la edad promedio (en años) de las vacas asignadas a los grupos G1, G2 o G3 (5.4 ± 3.7, 5.8 ± 3.5 y 5.6 ± 3.3 para la granja 1 y 6.7 ± 3.5, 6.8 ± 3.3 y 6.7 ± 3.7 para la granja 2, respectivamente). En la Tabla 1 se muestran los resultados de la prueba serológica inicial para la brucelosis mediante las pruebas RB y 2-ME. No se encontraron diferencias (p > 0,05) en la prevalencia de la enfermedad entre las Fincas 1 y 2.

Tabla 1. Se evaluaron los resultados del primer cribado serológico de brucelosis mediante las pruebas de Rosa de Bengala (RB) y 2-mercaptoetanol (2-ME) en las granjas de carne de vacuno.

Los resultados de la vigilancia serológica realizada en los días 90, 180, 270 y 360 se muestran en la Tabla 2. A los 90 días se detectaron vacas seropositivas tanto en el grupo vacunado como en el grupo de control (con 1 de 613 y 1/312 para G1 y G3, respectivamente). Sin embargo, no se detectaron nuevas vacas seropositivas en G1 a los 180 días ni en G1 y G2 a los 270 y 360 días, mientras que en todos los exámenes de G3 (control) se detectaron nuevas vacas seropositivas. Por lo tanto, el número acumulado de nuevas infecciones fue menor en las vacas vacunadas que en las vacas control (0,2%^a, 0,0%^a y 3,2^%b para los grupos G1, G2 y G3, respectivamente; p = 0,0002), como se muestra en la Figura 1.

Tabla 2. Resultados del cribado serológico mediante pruebas RB y 2-ME obtenidas de vacas de carne en las dos granjas a los 90, 180, 270 y 360 días después de la vacunación contra la brucelosis con RB51 una vez (G1), dos veces (G2) o ninguna vez en el grupo de control (G3).

 

Figura 1. Porcentaje acumulado de vacas infectadas después de iniciar el estudio.

La ocurrencia de abortos después de la vacunación se muestra en la Tabla 3. No se observaron diferencias (p > 0,05) en la incidencia de aborto entre los grupos.

Tabla 3. Incidencia de aborto en las vacas de carne después de la inmunización contra la brucelosis con la vacuna RB51 una vez (G1), dos veces (G2) o no en absoluto en el grupo control (G3).

Los resultados de eficiencia reproductiva de la Finca 1 se muestran en la Tabla 4. No hubo diferencia significativa (p > 0,05) en el intervalo entre el parto y el primer IA, el número de IAs por concepción o el porcentaje de abortos. Sin embargo, las vacas no vacunadas (G3) tuvieron un mayor número de días abiertos que las vacas vacunadas (G1 y G2).

Tabla 4. Eficiencia reproductiva de vacas vacunadas una vez (G1) o dos veces (G2) con RB51, y del grupo control (no vacunadas con RB51), en una granja de carne que adoptó FTAI durante todo el año.

No hubo diferencia (p > 0,05) en el intervalo entre el parto y el primer IA ni en el porcentaje de aborto entre los grupos. Sin embargo, la tasa de preñez al final de la temporada de cría fue mayor (p = 0,0376) en las vacas de G1 en comparación con G3, aunque ninguna de las dos fue diferente (p > 0,05) de G2, como se muestra en la Tabla 5.

Tabla 5. Eficiencia reproductiva de las vacas vacunadas una vez (G1) o dos veces (G2) con RB51, así como de las del grupo control (no vacunadas con RB51), en una granja de carne que adoptó una temporada de cría.

4 Discusión

En el presente estudio, evaluamos dos estrategias para controlar la brucelosis endémica en vacas de carne mediante la inmunización de vacas adultas preñadas con la vacuna de la cepa RB51. Planteamos la hipótesis de que la vacunación controlaría la aparición de nuevos casos dentro del rebaño sin afectar los resultados de las pruebas serológicas de rutina, como la prueba de Rosa de Bengala (RB). Además, planteamos la hipótesis de que una dosis de vacunación de refuerzo 180 días después mejoraría la protección contra la infección. Nuestros resultados apoyaron nuestra primera hipótesis, como lo demuestra la ausencia de nuevas vacas seropositivas dentro del grupo vacunado a partir de los 180 días. Sin embargo, no hubo pruebas que respaldaran la necesidad de una dosis de vacunación de refuerzo (segunda dosis de refuerzo RB51) para garantizar la protección a corto plazo contra la brucelosis.

Las principales preocupaciones con respecto a la vacunación contra la brucelosis en bovinos adultos son la posible interferencia con las pruebas serológicas de rutina, como la prueba RB, observada con la cepa S19, y la posibilidad de inducir el aborto en vacas preñadas. En este sentido, no observamos cambios en el porcentaje de reacciones positivas en la prueba de RB después de la primera o segunda dosis de vacunación con RB51, lo que indica que esta estrategia no interferiría con la vigilancia de la brucelosis. Si la vacunación con la cepa RB51 aumentara la seroconversión, lo que no se observó en el estudio actual, resultaría en una mayor demanda de pruebas de confirmación más costosas, como la 2-ME. Por otro lado, nuestros resultados sugirieron que la seroprevalencia reportada por los estudios que utilizaron la prueba RB como única prueba diagnóstica puede haber sido sobreestimada, lo que llevó al sacrificio innecesario de muchas vacas con falsos positivos.

En nuestro estudio, no observamos diferencias en el porcentaje de aborto entre las vacas inmunizadas (una o dos veces) y las no inmunizadas. Este resultado confirma los hallazgos previos reportados por Barbosa et al. (10), quienes demostraron la seguridad de vacunar al ganado bovino con RB51 en diferentes etapas de la gestación.

En nuestra vigilancia posterior al tratamiento, se detectó una vaca seropositiva 90 días después de la vacunación. Sin embargo, lo más probable es que esto se debiera a las pruebas realizadas a una vaca infectada recientemente, ya que no se encontraron otras vacas seropositivas en los grupos vacunados hasta 360 días después de la inmunización inicial, mientras que se observaron nuevas infecciones en todas las pruebas posteriores en el grupo de control (no vacunado). Como las vacas de todos los grupos se criaron juntas, la diferencia observada indica que el patógeno estaba presente en el medio ambiente y que la vacunación con RB51 protegió a las vacas de la infección y evitó el desarrollo de la enfermedad. Además, pone de manifiesto las limitaciones de utilizar el sacrificio como única estrategia para controlar la brucelosis. En el grupo control (G3), se observaron nuevas infecciones en todos los exámenes, a pesar de que todas las vacas seropositivas fueron sacrificadas después de cada examen. Pocos países lograron eliminar la brucelosis de los rebaños de ganado endémico solo mediante el sacrificio de animales seropositivos sin ninguna medida complementaria (16). Nuestros resultados confirman esta dificultad.

Nuestra segunda hipótesis, es decir, la ventaja potencial de una dosis de refuerzo 180 días después de la primera dosis de vacunación con RB51, no fue respaldada por los resultados. Se requiere más investigación para evaluar si una segunda dosis de la vacuna sería beneficiosa en rebaños con una mayor prevalencia de la enfermedad, o para garantizar la protección a largo plazo en lugares donde la enfermedad no puede erradicarse por completo, por ejemplo, si está presente en la vida silvestre.

En general, los criterios de valoración evaluados en las granjas inscritas en el presente estudio sugieren una mejora en el rendimiento reproductivo después de la vacunación contra la brucelosis, a pesar de las diferencias en los sistemas de cría adoptados. Los problemas reproductivos causados por la brucelosis y su impacto en el rendimiento reproductivo del rebaño son bien conocidos (20). En particular, se espera que el aborto durante el último trimestre del embarazo y la consecuente alta incidencia de placenta retenida tengan un impacto más inmediato en parámetros como la tasa de embarazo o los días abiertos que en el intervalo entre el parto y el primer IA o IA por concepción, como se observa en este estudio. Sin embargo, es probable que también se observe un efecto estadísticamente significativo en la mayoría de los índices de fertilidad si se analiza una mayor cantidad de datos.

5 Conclusión

La inmunización con una sola dosis de la vacuna RB51 de cepa rugosa previno eficazmente nuevas infecciones por brucelosis en vacas de carne manejadas en condiciones extensivas sin aumentar la ocurrencia de falsos positivos. Además, la vacunación con RB51 mejoró el rendimiento reproductivo de los rebaños con brucelosis endémica.

Declaración de disponibilidad de datos

Los datos brutos que respaldan las conclusiones de este artículo serán puestos a disposición por los autores, sin reservas indebidas.

Declaración ética

Los estudios con animales fueron aprobados por el Comité de Ética para el Uso de Animales de la Universidade Prof. Edson Antônio Velano (CEUA Unifenas 003/2019). Los estudios se llevaron a cabo de acuerdo con la legislación local y los requisitos institucionales. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los propietarios para la participación de sus animales en este estudio.

Contribuciones de los autores

CF: Conceptualización, Obtención de fondos, Investigación, Supervisión, Redacción – borrador original. GP: Investigación, Redacción – borrador original. JP: Investigación, Escritura – borrador original. DA: Investigación, Escritura – borrador original. LD: Investigación, Escritura – borrador original. JV: Análisis formal, Redacción – revisión y edición. JD: Conceptualización, Escritura – borrador original.

Financiación

El/los autor/es declara(n) haber recibido apoyo financiero para la investigación, autoría y/o publicación de este artículo. Los autores declaran que este estudio recibió financiación de MSD Animal Health.

Conflicto de intereses

CF es el director y GP, JP, DA, LD son empleados de Biotran LTDA. JD es empleado de MSD Animal Health. MSD también suministró la vacuna RB51 utilizada.

El autor restante declara que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un potencial conflicto de intereses.

Nota del editor

Todas las afirmaciones expresadas en este artículo son únicamente las de los autores y no representan necesariamente las de sus organizaciones afiliadas, ni las del editor, los editores y los revisores. Cualquier producto que pueda ser evaluado en este artículo, o afirmación que pueda hacer su fabricante, no está garantizado ni respaldado por el editor.

Referencias