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Campylobacter fetus, ¡Genoma a la vista!
15-10-2013
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Información enviada por: INTA Balcarce

Un equipo de investigadores conformado por integrantes de Argentina, Uruguay e Inglaterra lograron secuenciar, por primera vez, el genoma de la bacteria Campylobacter fetus subsp venerealis biovar. intermedius.



La Campilobacteriosis disminuye la fertilidad del ganado bovino y la productividad de los rodeos de Argentina y de otros países, por lo que la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE) la ha incluido en su lista por ser una enfermedad trasmisible importante desde el punto de vista sanitario y socioeconómico.



Los investigadores de INTA pertenecen al Laboratorio de Bacteriología de la EEA Balcarce y al Instituto de Biotecnología, CICVyA, Castelar y trabajan en el proyecto en conjunto con investigadores de la Facultad de Ciencias, Universidad de la República y de la Unidad de Bioinformática, Institut Pasteur Montevideo, Uruguay, y con profesionales del Instituto Sanger de Inglaterra.



La importancia del estudio radica en la generación de nuevo conocimiento destinado a aumentar la eficacia de vacunas comerciales contra la Campilobacteriosis y mejorar la información existente sobre la variabilidad antigénica para optimizar el diagnóstico de esta enfermedad venérea de los bovinos.

La protección con vacunas comerciales para esta enfermedad puede verse disminuida. Esta falta de protección podría radicar en las diferencias genéticas y estructurales entre las subespecies de Campylobacter fetus que comúnmente son usadas como antígenos en los inmunógenos y las cepas indígenas de campo que causan infeccion.




Un poco de historia





Dr. Fernando Paolicchi y Lic. Alejandra, del Laboratorio de Bacteriología de la EEA Balcarce del INTA.


El estudio, que es el primero desarrollado para la bacteria Campylobacter fetus subsp venerealis biovar. intermedius. Se inició con la selección de la cepa a estudiar. Fue elegida por sus características bioquímicas, morfológicas y por su virulencia o patogenicidad, la cepa de registro INTA 541 perteneciente al cepario de Campylobacter del Laboratorio de Bacteriología de la EEA Balcarce, siendo proveniente de un aislamiento de una muestra tomada del prepucio de un toro infectado. La cepa, ya tipificada originalmente como tal, fue recientemente probada en modelos de patogenicidad desarrollados experimentalmente en hembras bovinas, demostrando virulencia y posibilidades de ser reaislada para su cultivo.



El Dr. Fernando Paolicchi Coordinador en el Laboratorio de Bacteriología y Jefe del Grupo de Sanidad Animal de EEA INTA explicó que “El género Campylobacter spp comprende varias especies patógenas de importancia en Sanidad Animal y existen dos subespecies, el C. fetus fetus, que causa abortos esporádicos y es transmitida por vía oral-fecal y el C. fetus venerealis, que provoca la Campilobacteriosis del Tracto Genital Bovino ocasionando abortos o perdidas embrionarias y que es transmitido por vía venérea principalmente a través de toros infectados. Los estudios realizados hasta el momento en C. fetus indican que su nivel de variabilidad genética es reducido en comparación con otras especies del género. En el mismo sentido, hemos trabajado con la Licenciada Lucia Calleros estudiando las secuencias genéticas repetidas denominadas CRISPR (del inglés Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic

Campylobacter.

Repeats) que se caracterizan por tener un alto grado de variación y son utilizadas en la actualidad para la tipificación de patógenos como Yersinia pestis y Mycobacterium tuberculosis, dos patógenos de importancia mundial. En este trabajo utilizamos secuencias de uno de los loci de CRISPR presentes en el genoma de los C. fetus para realizar un estudio temporal y biogeográfico de aislamientos provenientes de bovinos de Argentina y Uruguay, que sean representativos de las ultimas 4 décadas. Los resultados hasta ahora obtenidos indican que este locus tiene un alto grado de variación intraespecífica en C. fetus”.



Paolicchi expone que también han trabajado junto al Licenciado Gregorio Iraola en la evaluación de técnicas moleculares de diagnóstico utilizando muestras biológicas de vaquillonas y toros infectados con C. fetus a través del modelo de infección experimental en bovinos.



Estos estudios utilizan la técnica de Real Time PCR y de Multiplex PCR, que permiten analizar el ADN bacteriano como blanco especifico de su detección, con el objetivo de caracterizar y diferenciar C. fetus fetus y C. fetus venerealis entre sí y con otras campilobacterias no venéreas directamente de las muestras de mucus cervical y de esmegma prepucial de bovinos infectados.



Los resultados preliminares obtenidos de este estudio indican que las cepas de C. fetus aisladas de todas las muestras de animales infectados han logrado ser identificadas mediante el uso de estas pruebas moleculares, caracterizando de manera adicional la subespecie correspondiente. Esto sugiere que la metodología basada en Real Time PCR y Multiplex PCR desarrollada para el diagnóstico y tipificación de C. fetus es sensible y específica, lo que permitiria el diagnóstico a partir de muestras de los animales infectados, sin un paso de enriquecimiento previo.





Las investigaciones hoy



Hay grupos de investigación que actualmente estudian el tema de Campilobacteriosis en países como Holanda, Nueva Zelanda, Australia o Canadá, sin embargo, este equipo multidisciplinario de Argentina y de Uruguay es el primero que secuencia el genoma completo de la bacteria C. fetus subespecie venerealis biovar intermedius y hasta el momento se están secuenciando 5 genomas de Campylobacter de aislamientos bovinos de ambos países.



El Dr. Paolicchi relata que “El trabajo de análisis que se realiza es complejo, porque una vez terminada la secuenciación hay que ensamblar o reagrupar los genomas para ver qué genes coinciden en unas y en otras subespecies, identificando cuáles son los genes que intervienen en la patogenicidad de estas infecciones venéreas y por qué C. fetus venerealis está más asociada a la infertilidad y C. fetus fetus a la ocurrencia de aborto en bovinos”.



Actualmente hay una gran diversidad dentro de cada grupo bacteriano y solo se cuenta con un genoma secuenciado de Campylobacter de origen humano y buscamos incorporar más datos con cepas aisladas de bovinos en las diferentes décadas desde el año 1990 hasta la actualidad.



"Esta diferencia permitiría comparar y analizar los genomas para ver si las bacterias han cambiado a lo largo del tiempo” explica Paolicchi y concluye “estos trabajos colaborativos se ejecutan gracias a la buena relación entre investigadores de Argentina y Uruguay a través de convenios marco de Investigación y Docencia entre el INTA y la Universidad de la Republica, mientras que en Argentina se enmarcan dentro del Programa de Sanidad Animal con actividades definidas en la nueva cartera de proyectos de INTA en el Proyecto Nacionales PE 1115053 y en otros propios de la Sección Genética Evolutiva en la Facultad de Ciencias de la Universidad de la Republica del Uruguay".





El equipo



Participantes del Laboratorio de Bacteriología de la EEA Balcarce e Instituto de Biotecnología, provincia de Buenos Aires: Lic. Alejandra Velilla, Tec. Claudia Morsella, Tec. Alejandra Méndez y Dr. Fernando Paolicchi.



Participantes del Instituto de Biotecnología, CICVyA INTA Castelar: Dra. Andrea Gioffre.



Participantes de la Facultad de Ciencias, Universidad de la República y de la Unidad de Bioinformática, Instituto Pasteur Montevideo: Lic. Gregorio Iraola, Dr. Rubén Pérez, Martín Hernández, Lic. Lucía Calleros, Dr. Luis Carretto, Hugo Naya y Natalia Rego.



Participantes del Instituto Sanger de Inglaterra: Dr. David Harris, Dr. Trevor Lawley.

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