Modelo de infecção por aerossol de Mycoplasma hyopneumoniae em porcos

Porque é que a doença causada pela exposição a aerossóis de M. hyopneumoniae é importante?

A exposição artificial e controlada de primíparas a homogenatos de tecido pulmonar com Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyopneumoniae) por aerossolização tem sido proposta como estratégia de aclimatação da reposição no campo, principalmente nos Estados Unidos. O seu objectivo é reduzir a presença de entradas positivas no parto e, assim, evitar a infecção dos leitões (Pieters e Fano, 2016). Além disso, são também frequentemente implementados programas de eliminação de M. hyopneumoniae, que podem incluir a aerossolização de um meio contendo tecido pulmonar positivo para o agente patogénico, a fim de alcançar a exposição da população antes do início do programa (McDowel et al., 2023). Assim, a infecciosidade e o curso clínico da doença resultante dos aerossóis de M. hyopneumoniae são de interesse actual.

Compreender a dinâmica da doença associada à exposição a M. hyopneumoniae por aerossol

Desde que foram descritos, pela primeira vez em 1965, os 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 a infecção é a intratraqueal, sendo o aerossol o método menos utilizado, apesar da 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

A fim de desenvolver e caraterizar um modelo de aerossol para a reprodução da pneumonia por micoplasma em suínos, foi realizado um estudo para determinar a patogenicidade, a colonização, a resposta imunitária da mucosa e a evolução clínica da doença através de aerossóis de M. hyopneumoniae em doses controladas.

Desenho experimental

Quatro grupos de três primíparas sem M. hyopneumoniae foram expostos individualmente numa câmara (Figura 1) a aerossóis de homogenato pulmonar diluído contendo a estirpe 232 de M. hyopneumoniae. Cada grupo foi exposto a doses diferentes ( Tabela 1).

• Foram recolhidas secreções nasais, laríngeas e traqueais profundas de cada primípara aos 0, 7, 14, 21 e 28 dias após a exposição (dpe).
• Foram colhidas amostras de sangue aos 0 e 28 dpe para avaliar a seroconversão.
• Na necropsia:
  • foram avaliadas as lesões pulmonares;
  • foram recolhidas secreções brônquicas e líquido de lavagem broncoalveolar (BALF) de cada conjunto de pulmões.

Para avaliar a produção de IgG e IgA nas mucosas, foi efectuado um ELISA modificado em BALF, secreções traqueais profundas e nasais.

Para avaliar a carga bacteriana, foi efectuada uma PCR em tempo real nas secreções nasais, laríngeas, traqueais profundas e brônquicas.

Tabela 1. Grupos experimentais e condições de exposição. A exposição a aerossóis foi realizada uma vez em dois dias consecutivos (dia 0 e 1) com a estirpe 232 de M. hyopneumoniae.

DB/EC= dose baixa/exposição curta; DB/EL= dose baixa/exposição longa; DA/EC= dose alta/exposição curta; DA/EL= dose alta/exposição longa; UCC= unidades de mudança de cor.

Resultados

O estado livre de M. hyopneumoniae foi confirmado em todas as pimíparas pela ausência de anticorpos e pela não detecção do agente patogénico antes do desafio. Posteriormente, o M. hyopneumoniae foi detectado por PCR em tempo real a partir de 7 dpe em vários tipos de amostras.

• Todas as primíparas deste estudo foram 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 de acordo com a dose de exposição ao M. hyopneumoniae. A tosse foi notória nos grupos de dose elevada, enquanto foi impercetível ou pouco detectável nos grupos de dose baixa (Figura 2).
• Todas as primíparas dos grupos de dose elevada desenvolveram pneumonia por micoplasma, enquanto a incidência e a gravidade da pneumonia foram menores nos grupos de dose baixa.
• Foi observada uma resposta imunitária humoral específica local consistente (IgA e IgG) nas secreções traqueais profundas a partir dos 21 dpe, independentemente do grupo experimental.

A reprodução bem sucedida de Mycoplasma pneumonia por aerossolização foi conseguidacom êxito

Dado que todos as primíparas foram expostas nas mesmas condições à mesma estirpe de M. hyopneumoniae, os presentes resultados sugerem que a dose de inóculo afectou o resultado clínico da infecção e não a dinâmica da mesma ou a resposta imunitária humoral das mucosas.

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 patogénese, a dinâmica da resposta imunitária e a eficácia e segurança de potenciais terapias inovadoras. Neste estudo, as manifestações clínicas e patológicas, a infecção e o estabelecimento da resposta imunitária demonstraram que a pneumonia por micoplasma pode ser reproduzida com sucesso por aerossolização, sem inferioridade em relação a vias de inoculação mais clássicas, como a inoculação intratraqueal. Estas vias também requerem a contenção dos animais e são menos práticas no terreno.

A capacidade de estabelecer infecções por M. hyopneumoniae através de aerossóis pode permitir vários tipos de experiências que, de outro modo, não seriam possíveis ou seriam frustradas pela utilização de vias de inoculação mais artificiais. Além disso, a falta de conhecimento da patogénese natural da doença e a utilização de sistemas de nebulização para programas de aclimatação ou eliminação de M. hyopneumoniae em primíparas justificam o desenvolvimento de um modelo de doença por aerossol.