ACTINOBACILLUS PLEUROPNEUMONIAEhistolab.com.co/images/2017/enfermedades-bacterianas/APP.pdf · ACTINOBACILLUS PLEUROPNEUMONIAE Jersson Avila Coy MV, Esp Member of Latin Comparative

ACTINOBACILLUS PLEUROPNEUMONIAE

Jersson Avila Coy MV, Esp Member of Latin Comparative Pathology Group

Etiología

Etiología �  Cocobacilo; Gram- �  2 biovares/biotipos

�  1: NAD-depend �  2:NAD-independ

�  Normal/ no invasiva �  No sobrevive mucho en el amb

Immuno-gold electron photomicrograph of A. pleuropneumoniae. A. pleuropneumoniae is an encapsulated gram-negative coccobacilli that in some culture conditions can have a pleomorphic phenotype and express pili.

Síntesis en presencia de piridinas o sus precursores

NAD-NADP

MacInnes  JI,  et  al,  2010.  Ac2nobacillus,  en:  Gyles  CL,  et  al.  Pathogenesis  of  Bacterial  Infec2ons    in  Animals,  363-­‐386.  

Etiología �  15 serotipos/serovares (según sus Ag’s polisacáridos capsulares)

�  1, 5, 7: Norteamer �  2, 9: Europa �  1, 7, 12: Australia �  1, 5, 9, 11: secrec tox Apx I y II: + severidad �  Protección cruzada parcial

�  Subdiferenciación �  1: 1a y 1b �  5: 5a y 5b

Según ≠ menores en la estructura del polisacárido

Caswell  JL,  Williams  KJ,  2007.  Respiratory  System,  en:  Maxie  G.  Jubb,  Kennedy  and  Palmer´s  Pathology  of  Domes2c  Animals,  523-­‐654.  

Etiología �  Polisacáridos Grupos capsulares

�  I: Oligosacáridos repetidos unidos por enlaces fosfato �  II: Oligosacáridos repetidos �  III: Polímeros de ác teicoico unidos por enlace fosfato diéster

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Epidemiología

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Edad

6 sem-6 meses

Fatalidad

20-80% en brotes agudos

Epidemiología

Colombia: Endémica

Países de Cría Intensiva

SubCx

Difícil Cultivo –aún en medios selectivos

Limitados serovares x región

De baja virulencia pueden ser pasados x alto

Cepas/serovares ≠ virulencia x país

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Epidemiología

Lugar Serovar Asia 1, 2, 5 Australia 1, 2, 5, 15 Gran Bretaña y Europa 2, 9 Canadá, USA, México 1, 5 Japón 15 China 1, 3, 4, 5

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Epidemiología

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Epidemiología

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Hampshire: Enf - severa

Landrace alemán y Piétrain: Enf + severa

Factores Virulencia �  Apx

� Citotox de la fam RTX �  Apx I, II, III �  Apx IV: significancia desconocida? � Citólisis: N0, M0 alveolares, GR, cél epiteliales �  Bajas []: estallido resp en N0

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Factores Virulencia �  LPS

�  Activación M0s �  Secrec de quemoatrayentes de N0s �  Procoagulante �  Activ complemento

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Factores Virulencia � Cápsula

�  Altera fagocitosis x M0s �  Previene activ complemento

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Factores Virulencia � Otros

�  Superóxido dismutasa � Catalasa � Hidroperóxido reductasa �  Adhesinas fímbricas �  Prots de memb ext �  Prots fijadoras de Fe � Metaloproteinasa � Ureasa

Protección muerte oxidativa x N0 y M0

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Transmisión

Contacto directo Gotas aerosol

Distancias cortas

OJO: Portadores asintomáticos Nasofaringe Ppal forma

ingreso a granja

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Sec nasales Exudados pulmonares

Factores predisponentes Aumento severidad

� No necesarios �  Sobrepoblación �  Pobre ventilación �  Fluctuaciones temp

� Mycoplasma �  Pseudorrabia �  Éstasis ciliar

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Fisiopatología

Inhalación

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Unión bact-epitelio Respuesta Macrófagos

Liberación quemoatrayentes de N0

Infiltración N0 y exudado alveolar

Necrosis leucocitos mediada x Apx

90 min No invasión epitelio

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Fagocitosis x N0 y M0

Etapas Básicas de la Patogénesis

COLONIZACIÓN

EVASIÓN DE MEC DE LIMPIEZA

DAÑO TISULAR

Adhesinas Adquisición

de nutrientes

Limpieza específica

Limpieza No específica

PERSISTENCIA

COLONIZACIÓN

Adhesinas

LPS Fimbria tipo 4

OMP 55-kDa

OMP 60-kDa

ComE1 Productos locus tad Aasp

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LPS

Centro interno

Centro externo

Conservado 2 tipos O-

oligosacárido

Interacción moléculas hosp Ej: fosfatidiletanolamina

Débil Fuerte

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Receptores para App y LPS Glicoesfingolípidos

�  Glucosilceramida (Glc β  1Cer) �  Galactosilceramida (Gal β 1Cer) con ác grasos hidroxi y no

hidroxi �  Sulfaturo (SO(3) - 3Gal β  1Cer) �  Lactosilceramida (Gal β  1  -­‐  4Glc β  1Cer) �  Gangliotriaosilceramida GgO3 (GalNAc β  1  -­‐  4Gal β  1  -­‐  4Glc β  1Cer)

�  Gangliotetraosilceramida GgO4 (Gal β  1  -­‐ 3GalNAc β 1 - 4Gal β 1 - 4Glc β 1Cer)

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OMP 60-kDa

Interacción con Matriz EC

Interacción con colágenos Tipo I Tipo III Tipo IV Tipo V

Ca2+ depend

ComE1

Unión a Fibronectina DNA

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COLONIZACIÓN

Adquisición de Nutrientes

Escasos nutrientes en T resp

Funciones esenciales

Prod ATP Resp Replic DNA Reparación

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Adquisición de Nutrientes

Utilización compuestos heme

Heme libre Hemina Hematina Hb Transferrina

Sideróforos

Ferricromo Bis-catecol

Prot Fur Ferric uptake regulator

Regulación de captación

TbpB (TfbA) TbpA (TfbB)

Otros

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TbpB (TfbA) TbpA (TfbB)

Remoción Fe de la transferrina

Transporte a través de memb ext

Unión a prot de unión periplásmicas

TbpA TbpB

TbpA

Prot Fur Ferric uptake regulator

Prot HbgA regulada x Fur

Unión a Hb y hemina

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Evasión Limpieza No específica

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Mucociliar Complemento

Fagocitos

Mucociliar

No efecto

Afección previa: ñ severidad

Complemento Polisacárdio capsular

(CPS) LPS

Limitación deposición C9

Fagocitosis x N0 y M0 N0

M0

Muerte APP

Superviv APP

Lib Apx

Lisis fagocitos

Alteración función fagocítica

Apx I, II, III

Bajas [] Altas []

êquemotaxis M0

Daño M0 y PMN

Cápsula Apx IV estudio

Supervivencia APP

LPS Limpieza R libres

Prot de rta a estrés: DnaK y Factor disparador

Amoniaco prod x hidrólisis urea

Inhibre fusión fagosoma-lisosoma

ñpH intralisosomal: êactividad hidrolasa

Evasión Limpieza específica

�  APP patógeno extracel � Rta humoral-Ac específicos: Muy imp � IgG1-Anti Apx: + imp

�  Rta celular (CMIR) � CD4+

Evasión Limpieza específica

�  APP patógeno extracel � Rta humoral-Ac específicos: Muy imp � IgG1-Anti Apx: + imp

�  Rta celular (CMIR) � CD4+

Proteasas (47 y 101 kDa)

Interferencia Opsonofagocitosis?

Degradación IgG, IgA

Daño Tisular

Apxs Citotóxicas

Hemolíticas

Endotelios Fagocitos Leucocitos PMN, M0

Mediadores Infl:(IL) -1α, IL-1β, IL-6, IL-8, IL10, IL12p35, TNF-α, y INFα

Fibrinolisis

Sist kininas

Coagulación

Activ Plaq

Microtrombos

Isquemia/Necrosis

LPS

FXII

Daño Tisular

Apxs LPS

Activ M0s alveol e intravasc

Metabolitos O2: Anión superóxido,

peróxido de H, radical hidroxilo

Enzimas proteolícas

Citokinas

Injuria celular

Interacción

Apxs

ApxI, ApxII, ApxIII, ApxIV Familia de toxinas RTX (Repeats in ToXin)

Región altamente conservada con nonapéptidos de ác aspártico y glicina repetidos en el tercio carboxiterminal

Involucradas en la unión a Ca y la inducción de toxicidad a leucocitos Posee sitio de reconocimiento para el transporte de las toxinas a través de las membranas biológicas por el sist sec tipo 3 dependiente de tolC

Singh  K,  et  al,  2011.  Mannheimia  haemoly,ca:  Bacterial−Host  Interac2ons  in  Bovine  Pneumonia.  Vet  Pathol,  48:  338-­‐348.    

Persistencia prolonagada en tej pulmonar necrótico: Baja disp O2

Persistencia

Dimetil sulfóxido reductasa

Persistencia

Liasa amonio aspartato Resp anaeróbica

Flagelos y motiidad ?

Sintasa acetohidroxiácido Biosíntesis aa cad ramif

ArcA Resistencia a A-B

Presencia de APP en fluido alveolar e

interlobulillar

Invasión pleural

Bacteremia (rara)

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Supervivencia

Secuestros necróticos

Abscesos encapsulados

Permanencia en criptas tonsilares

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Inmunidad �  IgA e IgG � Contra

� Apx: Ppal/ �  Polisacárido capsular

�  Aumenta fagocitosis x N0 y M0 �  Muerte efectiva de Bact opsonizadas x N0 (no x M0)

� Granjas endémicas: 12 sem caen Ac’s maternos

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Inmunidad

Ac´s

Tiempo (sem)

Desafío

Niveles detectables

Pto máx 5

2

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Inmunidad

Ac´s maternos

Tiempo

Ac´s

Desafío

Granjas endémicas

12 sem

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Sx Cx

Peraguda Aguda Crónica

Según: serovar, estado inmune, # bact

Tos Fiebre

Taquipnea Estornudos

Disnea Anorexia

Sec nasal sang

Letargia Ataxia Vómito Diarrea Distres Cianosis

Fiebre: leve o ausente

Tos: Espontánea o intermitente Inapetencia

Falta desarrollo Intol ejercicio

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Macro � Neumonía/pleuroneumonía lobar fibrinosupurativa,

hemorrágica y necrotizante �  Lóbulos medios y caudales � Uni o bilateral �  Lesiones rojas, profundas, firmes-duras, protruyen, al

corte son quebradizas �  En superficie de corte focos de necrosis de coagulación

bien demarcados de 1-10cm, friables y pálidos

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Macro � Casos peragudos-agudos:

�  Expansión de septos interlobulillares por fibrina y edema �  Exudado fibrinoso en pleura � Cav torácica llena de fluido sang y coágulos de fibrina �  Pericarditis y Pleuritis fibrinosa difusa

�  Bronquios con fluido espumoso o sang � NL mediastinales y bronquiales: grandes, edematosos y

congestionados �  Pericardio y peritoneo: escaso fluido serosang

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Macro � Crónico:

� Adherencias pleurales fibrosas �  Fibrosis pulmonar o abscedación local/ extensas �  Secuestros (a partir de grandes focos de necrosis de coagulación) � Abscesos encapsulados

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Parte cranial de lóbulo caudal es negra y dura. Pleura cubierta x fibrina

Áreas bien demarcadas de 3-10 cm, irregulares, rojas, firmes, dispersas en

todos los lóbulos Caswell  JL,  Williams  KJ,  2007.  Respiratory  System,  en:  Maxie  G.  Jubb,  Kennedy  and  Palmer´s  Pathology  of  Domes2c  Animals,  523-­‐654.  

A. Foco neumónico consolidado (flecha) en lóbulo cardiaco B. Focos neumónicos en lóbulo apical, cardiaco y parte dorsal del caudal del pulmón izq Además intenso edema intersticial y pleuritis severa (flecha)

Micro �  Álveolos y bronquiolos terminales llenos con

�  Fibrina, PMN, pocos M0 � Muchos GB necróticos probl/ N0 �  Proliferación de M0

�  Focos necrótico centrados en septos alveolares, delineados por bandas de GB (PMN) degenerados

�  Exudado �  Edema proteináceo-fibrina-GB

Crónico

Agudo

Crónico

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Micro

�  En algunas áreas los GB contienen detritos de cromatina dispersos homogéneos ligera/ basofílicos, similiar a las cél avena, similar a pasteurelosis neumónica

� Mucosa bronquios y bronquiolos: invadida x N0 y pocos M0 �  Epitelio bronquiolar: necrótico o desprendido

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Micro �  Septos:

� VS: Trombos en vénulas y capilares, vasculitis fibrinoide �  Vasculitis: Hemorragias

�  Linfáticos: Distendidos por exudado serofibrinoso con N0

�  Lesiones extrapulmonares � Trombosis glomerular renal, vasculitis renal, osteomielitis

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Líneas distintivas de respuesta inflamatoria

Extensa zona de necrosis de coagulación rodeando un bronquiolo parcialmente

colapsado y delineada por una banda basofílica oscura

A.  Infiltrado alveolar compuesto x M0s activados y PMNs (flecha) y edema alveolar leve B.  Intenso infiltrado leucocitario alveolar rodeado por un halo inflamatorio y la

neoformación de tej fibroso en la periferia (secuestro) (flechas)

Forma Granulomatosa-Pulmón �  14818 cerdos-25

con pleuropneumonía porcina-20 con App- 8 con granulomas y cuerpos asteroides

Ohba  T,  et  al,  2009.  Prevalence  of  Granulomatous  Pleuropneumonia  Associated  with  Ac,nobacillus  pleuropneumoniae  Serotype  2  in  Slaughter  Pigs.    J  Vet  Med  Sci.  71:  1089-­‐1092.  

Múltiples focos blanco amarillentos Bastones radiantes eosinofílicos en el centro de una lesión granulomatosa con

numerosos N0

Ohba  T,  et  al,  2009.  Prevalence  of  Granulomatous  Pleuropneumonia  Associated  with  Ac,nobacillus  pleuropneumoniae  Serotype  2  in  Slaughter  Pigs.    J  Vet  Med  Sci.  71:  1089-­‐1092.  

Hepatitis granulomatosa �  66894 cerdos-11 hepatitis granulomatosa multifocal x App 2

Múltiples focos blanco amarillentos difusos

Varios bastones radiantes en las lesiones granulomatosas

Ohba  T,  et  al,  2008.  Mul2focal  Granulomatous  Hepa22s  Caused  by  Ac2nobacillus  pleuropneumoniae  Serotype  2  in  Slaughter  Pigs.  J  Comp  Pathol.  139:  61-­‐66.  

Linfadenitis granulomatosa �  151653 cerdos-6 linfadenitis granulomatosa multifocal x App 2

Múltiples focos blanco amarillentos difusos, en la superficie de corte, NL hiliares pulmonares y

mediastinales

NL mandibular. Granuloma multifocal rodeado x TC denso

Ohba  T,  et  al,  2010.  Granulomatous  lymphadeni2s  associated  with  Ac,nobacillus    pleuropneumoniae  serotype  2  in  slaughter  barrows.  CVJ.  51:  733-­‐737.  

Dx �  HxPx �  Aislamiento

� Agar sangre

�  ELISA/Aglutinación en látex: frotis pulmón/cultivos 1rios �  PCR: cruce con otros Actinobacillus, No uso común �  Serología

�  Fijación comp: baja sens �  ELISA: Pobre repetibilidad

Caswell  JL,  Williams  KJ,  2007.  Respiratory  System,  en:  Maxie  G.  Jubb,  Kennedy  and  Palmer´s  Pathology  of  Domes2c  Animals,  523-­‐654.  

Dx ≠

�  Actinobacillus suis + �  Salmonella cholerasuis -

Patrón macro

Neumonía fibrinosa y necrotizante local o localmente extensa

Caswell  JL,  Williams  KJ,  2007.  Respiratory  System,  en:  Maxie  G.  Jubb,  Kennedy  and  Palmer´s  Pathology  of  Domes2c  Animals,  523-­‐654.  

Prevención y control �  Buenas Prácticas de

manejo �  Aires �  Temp �  Sobrepoblaciones �  Todo dentro/fuera �  Limpieza

�  Penicilinas �  Tetraciclinas �  Gentamicina �  Tiamulina

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