Maria Elena Morgoglione1, Antonio Bosco1, Maria Paola Maurelli1, Leucio Camara Alves2, Giorgio Saralli3, Gianpaolo Bruni3, Giuseppe Cringoli1 y Laura Rinaldi1
1 Departamento de Medicina Veterinaria y Producción Animal, Universidad de Nápoles Federico II, CREMOPAR Región de Campania, Nápoles, Italia.
2 Departamento de Medicina Veterinaria, Universidad de Pernambuco, Recife, Brasil.
3 Instituto Zooprofiláctico Experimental del Lazio y de la Toscana M. Aleandri, Roma, Italia.
Introducción
La coccidiosis debida a Eimeria spp. es una infección parasitarias generalizada en el vacuno y los búfalos de agua y pueden afectar la salud, el bienestar y la producción de estas especies de ganado(1-3) . Los animales se infectan por la ruta horizontal, ingiriendo ooquistes esporulados en alimentos, agua o pastos contaminados o lamiendo el pelaje contaminado(1, 3, 4) . Los brotes en el vacuno y los búfalos de agua están asociados con varios factores, entre ellos la especie de Eimeria, la edad de los animales, el estado inmunológico de los hospedadores, la dosis de ooquistes ingeridos y el manejo de la granja y factores ambientales(5-7).
Se han descrito más de 20 especies de Eimeria en el vacuno(8) , y entre ellas, 12 especies pueden afectar también a los búfalos acuáticos (Bubalus bubalis)(9, 10) , aunque los coccidios suelen ser parásitos específicos del huésped. E. zuernii, E. bovis y E. auburnensis son las especies más patógenas para ambos hospedadores a nivel mundial(11, 12) , mientras que E. bareillyi es una especie patógena específica sólo para los búfalos de agua(13) .
Por lo general, los animales adultos son asintomáticos, aunque pueden ser un reservorio para los más jóvenes(14, 15) , mientras que los terneros pueden presentar signos gastrointestinales (GI), como diarrea, disentería, deshidratación, debilitamiento e incluso la muerte(5, 8) .
En comparación con el vacuno, existe un conocimiento científico limitado sobre la afección de los búfalos de agua, por lo que disponer de datos actualizados sobre infecciones parasitarias (como la eimeriosis) es todo un desafío en esta especie en
la que el conocimiento sobre las consecuencias para la salud de las patologías más comunes, así como su impacto económico en toda la cadena alimentaria láctea son todavía escasas(16) .
De hecho, considerando las implicaciones para la salud y el bienestar, así como las pérdidas económicas debidas a las infecciones por Eimeria en el ganado rumiante, el conocimiento de su distribución geográfica, prevalencia e intensidad de la infección es importante para comprender la dinámica de la infección en relación con los factores bióticos (tales como la edad) y abióticos (como la estacionalidad) (6) especialmente en áreas donde el ganado lechero y las granjas de búfalos de agua coexisten y juegan un papel importante para la economía de la región(16) . Los estudios publicados sobre eimeriosis en grandes rumiantes en Italia son pocos y se centran principalmente en el tratamiento(17-19) , mientras que los datos epidemiológicos en Europa son escasos, no están actualizados y se centran únicamente en el ganado(11, 20-23) .
Por estas razones, los objetivos de este estudio fueron (i) investigar la prevalencia y la dinámica estacional de la eimeriosis y (ii) determinar las especies de Eimeria presentes en grandes rumiantes en un área mediterránea, con el fin de planificar estrategias de control efectivas.
Materiales y métodos
Área de estudio y diseño
El estudio se llevó a cabo en tres regiones italianas: Lazio, Campania y Basilicata. El área de estudio se extiende sobre 40.898 km2 desde los Apeninos hasta el Mar Tirreno, donde se cría bovino y búfalos de agua. Toda el área se caracteriza por una alta heterogeneidad con colinas y montañas hacia el interior y tierras bajas principalmente cerca de la costa. Esta zona se caracteriza por otoños/inviernos suaves y húmedos, con una temperatura media mensual de 9º C y primaveras/veranos cálidos y secos con una temperatura media mensual de 22º C(24).
Los datos parasitológicos fueron obtenidos por el Centro Regional para la Vigilancia de Parasitosis (CREMOPAR, Región de Campania, Sur de Italia) en un programa de 10 años (2010-2019) de vigilancia activa y pasiva en 3.631 granjas (granjas de vacuno y búfalos de agua). Los datos relacionados con las granjas de vacuno en la región de Lazio y las granjas de búfalos de agua en la región de Basilicata estaban sesgados, por lo que no se incluyeron en el estudio. Además, el análisis de la prevalencia anual y la dinámica estacional de la coccidiosis bovina y de los búfalos se realizó solo en la región de Campania, porque hubo datos representativos disponibles a lo largo de todos los años de este estudio, gracias al servicio de vigilancia continua ofrecido por el Departamento de Agricultura de la Región de Campania, a través de las actividades de CREMOPAR.
Manejo
Granjas bovinas
El ganado bovino (Bos indicus y B. taurus) es la especie más común de ganado de grandes rumiantes a nivel mundial. El ganado se cría en diversos sistemas de producción que van desde sistemas intensivos, pasando por sistemas especializados en la producción de carne o leche con acceso al pasto hasta los cebaderos(25) . En el área de estudio se cría ganado para la producción de carne y/o leche. Las granjas lecheras se caracterizan por un sistema de ganadería intensiva, con construcciones adecuadas y equipamiento moderno para garantizar el bienestar animal, con el fin de maximizar la producción(26) . Por otro lado, la producción de carne se caracteriza principalmente por un sistema de producción extensiva, con pastoreo diario y confinamiento en corrales a tiempo parcial. Este sistema permite a los animales pastar en suelos pobres con mínima vegetación. En el área de estudio conviven las dos realidades productivas: las granjas lecheras se encuentran esparcidas en el llano y en la zona de piedemonte, mientras que el ganado vacuno de carne se encuentra en tierras de pastoreo y marginales. La población de ganado italiano asciende a más de 5 millones de cabezas en 145.363 granjas (Figura 1A). El número de granjas de ganado en Campania y Basilicata representa el 7,3% y el 1,9% de las granjas italianas, respectivamente (National Data Bank — NDB al 31 de diciembre de 2019).
Granjas de búfalos
La producción de búfalos de agua (B. bubalis) es importante para la economía de varios países, incluidos Brasil, China, India, Vietnam e Italia. La fabricación de queso mozzarella a partir de leche de búfalos de agua ocupa el tercer lugar en volumen de ventas en Italia(27) . Es probable que la producción moderna intensiva de búfalos de agua reemplace a las razas de vacuno y haya reemplazado casi por completo la explotación tradicional de búfalos extensiva/semi-extensiva (21, 28) . Actualmente, el manejo del búfalo se caracteriza por sistemas automáticos y tecnológicamente avanzados (por ejemplo, robots de ordeño, limpieza automática del estiércol, el uso de podómetros para mediciones individuales de parámetros fisiológicos/reproductivos, etc.). Las provincias del sur de Lazio (Latina y Frosinone), la región de Campania y otras dos provincias del sur no incluidas en el área de estudio (Foggia e Isernia) representan el área de queso mozzarella de búfalo con marca de Denominación de Origen Protegida (DOP)(29) . En Italia, hay 2711 granjas de búfalos (Figura 1B) con un total de 402.796 animales. Lazio y Campania son las regiones con el porcentaje más alto del total de granjas de búfalo en Italia con un 26,9% y un 48,8%, respectivamente (NDB a 31 de diciembre de 2019).
Figura 1. Mapas de distribución de granjas de vacuno (A) y búfalos (B) en Italia a 31 de diciembre de 2019 (datos del Banco Nacional de Datos).
Análisis copromicroscópico
Se recolectaron un total de 72.620 muestras fecales directamente del recto de los animales involucrados en el estudio. En cada granja, se recolectaron muestras fecales individuales (al menos 20 g) de 20 animales según tres grupos de edad: 5 terneros (0-6 meses), 5 novillas (7-12 meses) y 10 adultos (>12 meses). Las muestras recolectadas se almacenaron mediante envasado al vacío (30) y se enviaron a los laboratorios de CREMOPAR. En el laboratorio de cada granja se prepararon 4 balsas de purines (una para terneros, una para vaquillas y dos para adultos), tomando 5 g de cada muestra fecal individual(31) . Las muestras agrupadas se analizaron mediante la técnica FLOTAC con una sensibilidad analítica de 2 OPG, utilizando una solución de flotación de cloruro de sodio (gravedad específica=1.200) (32) .
Para esporular los ooquistes e identificar las especies de Eimeria, las muestras fecales de cada granja positiva (OPG≥50) se agruparon en una muestra (al menos 10 g), se diluyeron 1:10 con una solución de dicromato de potasio al 2,5% y se incubaron en un recipiente a 2628º C durante una semana, oxigenando las muestras varias veces al día(33) . Las especies de Eimeria se identificaron utilizando las claves morfométricas de Eckert et al. (34) y de Noronha et al.(33) .
Análisis estadístico
Se empleó Chi-cuadrado (prueba de χ 2) para verificar la asociación entre la prevalencia y el grupo de edad de los animales y entre la prevalencia de diferentes especies y regiones de Eimeria para ambos hospedadores. Se realizó una prueba ANOVA unidireccional para detectar la variabilidad de OPG entre las estaciones a lo largo de los años. La diferencia se consideró significativa en P<0,05. Estos análisis estadísticos se realizaron con el software SPSS 23.0 (IBM, Armonk, NY, EE.UU.).
Resultados
Prevalencia de eimeriosis
Eimeria spp. se encontró tanto en el ganado vacuno como en los búfalos de agua, mostrando una prevalencia del 91,7% (intervalo de confianza del 95%, IC del 95% = 90,2 a 93,1) en las explotaciones ganaderas y del 81,5% (IC del 95% = 79,8 a 83,1) en las explotaciones de búfalos de agua con valores estadísticamente significativos, diferencia (P<0,05). En los búfalos de Lazio, la prevalencia fue más alta que en la región de Campania con una diferencia estadísticamente significativa (P<0,05). Con respecto a OPG, el valor medio general fue 66,8 en vacuno y 55,9 en búfalos de agua, pero esta diferencia no fue estadísticamente significativa (P>0,05). Estos resultados se representaron en las Figura 2. La tasa de prevalencia más alta y los valores medios de OPG se registraron en animales jóvenes. La prueba ANOVA de una vía mostró que los terneros tenían valores de OPG significativamente más altos (P<0,05) tanto en las granjas de ganado bovino como de búfalo.
Figura 2. Mapas de prevalencia de granjas y valor medio de OPG en granjas en Basilicata y Campania (A) y en Lazio y Campania (B).
Prevalencia anual y dinámica estacional de la infección
La prevalencia anual de granjas positivas a la infección por Eimeria mostró una media del 86,4% en las granjas de vacuno y del 82,1% en las granjas de búfalos. Se observó una mayor prevalencia de coccidiosis (100%) en granjas de vacuno de 2012 a 2013, en granjas de búfalos de 2012 a 2014. A pesar de la alta prevalencia de eimeriosis registrada cada año, se registró una tendencia de disminución en los últimos tres años (de 2017 a 2019) en ambos anfitriones.
El patrón general de la OPG media excretada fue muy irregular en ambos hospedadores. De 2010 a 2013, los valores registrados en vacuno y búfalos de agua fueron similares, mientras que los valores más altos de OPG se reportaron en bovinos en 2017 y en búfalos en 2016.
Aunque la prevalencia media anual fue más alta en primavera (86,9%) en las granjas de vacuno, mientras que en las granjas de búfalos fue más alta en verano (82,4%) e invierno (82,3%), no se encontraron diferencias estadísticamente significativas (P>0,05) entre estaciones en cualquiera de los hospedadores.
Identificación de especies de Eimeria
Se encontraron nueve especies de Eimeria en vacuno y ocho en búfalos.
E. bovis y E. zuernii, las especies más patógenas en el ganado, estuvieron presentes en ambos hospedadores y en las tres regiones estudiadas. En las regiones de Lazio y Campania se encontró E. bareillyi, específica del hospedador y patógeno para el búfalo, con una prevalencia del 13,0% y el 11,0%, respectivamente. Las infecciones mixtas fueron comunes en ambas especies de ganado; en particular, el 71,2% del ganado vacuno y el 39,4% de las granjas de búfalo de agua estaban infectadas con más de una especie de Eimeria. En el ganado vacuno, la prevalencia de E. subspherica, E. zuernii, E. bovis, E. canadensis y E. alabamensis fue mayor (P<0,05) en Basilicata que en la región de Campania.
Discusión
El programa de vigilancia de 10 años indica que la eimeriosis es común (hasta el 100%) en vacuno y búfalos de agua en el área mediterránea estudiada como en diferentes partes del mundo( 5, 7, 8, 11, 13, 15, 35, 36 ) . La prevalencia general de Eimeria spp. fue mayor en las explotaciones de vacuno (91,7%) que en las de búfalos (81,5%). Estos hallazgos podrían explicarse por mejores prácticas de manejo utilizadas en la cría intensiva de búfalos de agua. En particular, la prevalencia media de coccidiosis en explotaciones ganaderas informada en la región de Campania en nuestro estudio (88,3%) fue inferior al valor del 100% detectado en un estudio anterior realizado en explotaciones extensivas del sur de Italia (20). Para las granjas búfalos, la prevalencia media (80,6%), en la década 2010-2019, mostró una pequeña reducción en comparación con el 97,7% encontrado en la década anterior (2000-2009) en la región de Campania(21, 37) . Por lo tanto, estos resultados coinciden con los del análisis de 10 años, que muestra que la epidemiología de Eimeria spp. en esta área de estudio ha cambiado con el tiempo con una ligera reducción en los últimos tres años. Esta disminución puede deberse a un plan de control implementado por CREMOPAR que comenzó en 2014 a través del Programa de Desarrollo Rural (38) de la Región de Campania con el objetivo de promover el diagnóstico parasitológico regular y preciso, la estrategia de tratamiento y la difusión de mejores prácticas de manejo para el vacuno y búfalos. No obstante, Eimeria todavía está muy extendida en las granjas de vacuno y de búfalos. El valor medio de OPG fue 66,8 (min=2; máx =8.065) en vacuno y 55,9 (min=2; máx = 15.415) en búfalos de agua, pero esta diferencia no fue estadísticamente significativa (P>0,05). Los niveles medios de OPG fueron estadísticamente más altos en terneros (174,3) que en animales adultos (43,2), en ambos hospedadores, de acuerdo con otros estudios realizados en vacuno en diferentes países como Pakistán(39) , Alemania(40) , Kenia (5) y México (7) y en búfalos de agua en Brasil (33) y en Pakistán(41) . Los resultados de la estacionalidad mostraron que no hubo diferencias significativas entre estaciones.
Algunos autores encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las estaciones y la prevalencia en los animales(1, 7, 8, 35, 41, 42) , pero en el área mediterránea el sistema de cría de grandes rumiantes es principalmente intensivo, por lo que la presencia de Eimeria podría no estar influenciada por el clima o el pastoreo, sino más bien por el hacinamiento y el manejo del rebaño (por ejemplo, higiene de los corrales).
Las especies más prevalentes de Eimeria encontradas en este estudio fueron E. bovis (67,9%), E. ellipsoidalis (39,1%), E. cylindrica (31,8%) y E. zuernii (30,3%) en vacuno. Estas especies estaban muy extendidas también en otros países(8, 12, 36, 43, 44) , mientras que algunas especies, como E. pellita, E. bukidonensis y E. brasiliensis(7, 8, 12, 43, 44) , no fueron encontradas en este estudio. En los búfalos de agua, E. ellipsoidalis fue la especie más prevalente (36,3%), seguida de E. auburnensis (26,7%), E. bovis (22,3%) y E. zuernii (18,2%); Además, E. bareillyi, la especie específica de los búfalos, mostró una prevalencia del 12,3%. Estas especies de Eimeria se encontraron también en otros países, como Holanda, Egipto, Turquía, Irán, Pakistán, India y Brasil(13, 35, 45) , mientras que E. cylindrica, E. alabamensis, E. canadensis, E. brasiliensis y E. bukidnonensis encontradas por varios autores(13, 35, 45) no fueron encontradas en este estudio. Las infecciones mixtas con más de una especie fueron comunes en las granjas de bovino y búfalos con valores de 71,2 y 39,4%, respectivamente. De las especies de Eimeria detectadas en este estudio, solo E. bovis, E. zuernii, E. auburnensis y E. bareillyi son responsables de enfermedad clínica grave debido a lesiones intestinales con efectos sobre el proceso digestivo y la homeostasis general(46) . Sin embargo, en este estudio no se evaluó la presencia de eimeriosis clínica y seguir investigando para entender los efectos de las diferentes especies y el nivel de OPG sobre el desarrollo de la enfermedad en vacuno y búfalos.
Las especies de Eimeria en el vacuno y el búfalo de agua se identifican sólo a través de características morfológicas, pero hasta la fecha no existen estudios que demuestren que las especies del vacuno sean genéticamente idénticas a las del búfalo de agua. Por esta razón, se pueden utilizar técnicas moleculares que utilizan la porción de ARN ribosómico 18S (ARNr), no solo para identificar especies de Eimeria sino también para estudiar variaciones intra e intergenéticas (47, 48) . La identificación precisa de las especies de Eimeria tiene importantes implicaciones para su control(49) , la selección de estrategias de tratamiento [por ejemplo, tratamientos metafilácticos(50) ] e identificación de enfoques terapéuticos alternativos [por ejemplo, ozono y microbioma intestinal; (51, 52) ].
Los tratamientos metafilácticos con toltrazuril fueron muy útiles contra las infecciones por Eimeria en el vacuno(18, 50, 53) , así como en los búfalos de agua(19) , mostrando mejores resultados en los animales (p. Ej., Aumento de peso corporal más rápido, influencia positiva en la edad promedio de el primer nacimiento, aumento del porcentaje de preñez). Además, se demostró una reducción en la excreción de oocistos, con especial referencia a las dos especies consideradas como principales responsables de la coccidiosis clínica (E. zuernii y E. bovis)(18) . Por lo tanto, el enfoque metafiláctico también debería contribuir a la reducción de la contaminación ambiental con ooquistes, limitando la presión de infección(18, 54) . Sin embargo, la eficacia del toltrazuril podría verse cada vez más reducida por el desarrollo de resistencia a Eimeria en rumiantes(55) . Por lo tanto, se requieren urgentemente nuevas estrategias antiEimeria de bajo coste y ecológicas. Los enfoques terapéuticos alternativos basados en el ozono en rumiantes (51) podrían ser útiles para controlar las infecciones por Eimeria, como se ha demostrado en aves de corral(56) . Además, estudios recientes han destacado la compleja red de interacciones que ocurren entre los protozoos y la flora comensal intestinal, mostrando la contribución potencial del microbioma intestinal en el control de las infecciones parasitarias(52) .
En conclusión, los hallazgos obtenidos mostraron que la coccidiosis es un problema persistente y complejo, por lo que una combinación de buenas prácticas de manejo, técnicas de diagnóstico asequibles y tratamientos estratégicos (tradicionales y/o alternativos) podrían ser útiles para planificar un control efectivo de las infecciones por Eimeria en grandes rumiantes.
Bibliografía
La bibliografía está a disposición, solicitándola en el email:
Este artículo es un resumen y adaptación del trabajo original publicado, bajo el título de “A 10-Year Surveillance of Eimeria spp. in Cattle and Buffaloes in a Mediterranean Area”, en la revista Frontiers in Veterinary Science. doi: 10.3389/fvets.2020.00410.
