La paratuberculosis bovina (PTB), también conocida como enfermedad de Johne, es una infección intestinal crónica causada por Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP), que genera importantes pérdidas económicas en la ganadería mundial. Uno de los principales problemas para su control es la baja sensibilidad de las pruebas diagnósticas actuales, especialmente para detectar vacas que están infectadas, pero no muestran ningún signo clínico a simple vista. Por ello, en este estudio nos propusimos identificar en estos animales posibles biomarcadores que nos avisen de la infección mucho antes de que aparezcan los signos clínicos.
Para ello, analizamos mediante secuenciación masiva de RNA (RNA-Seq) el perfil de expresión génica completo de la sangre de dos grupos de vacas de raza Holstein: unas con lesiones multifocales intestinales características de una infección subclínica (infectadas pero sin mostrar signos clínicos) y 4 vacas control sin lesiones ni evidencia de infección para ver qué genes estaban diferencialmente expresados. Al comparar los resultados, descubrimos que 442 genes estaban sobreexpresados y 830 infraexpresados en los animales subclínicos. Gracias a este análisis, desciframos que los animales subclínicos se defienden de MAP sin ponerse enfermos porque ponen en marcha un escudo coordinado de defensa. Cuando estos animales detectan a MAP activan con mucha fuerza un grupo de genes implicados en la inmunidad innata coordinados por el factor 15 estimulado por interferón (ISG15) que se encargan de combatir a los patógenos que como MAP se esconden dentro de las células. Al mismo tiempo, las células de la sangre de las vacas subclínicas «apagan» la fabricación normal de proteínas cotidianas. Es una estrategia inteligente: el cuerpo ahorra energía y prioriza únicamente la producción de las proteínas que necesita para defenderse del ataque. En nuestro estudio, la activación de la expresión del ISG15 en los animales subclínicos fue validada mediante RT-qPCR, obteniéndose resultados consistentes con los datos de secuenciación masiva de RNA. Como curiosidad, vimos que algunas de las vías que aparecían alteradas en los animales subclínicos eran similares a las que ocurren en humanos con enfermedades como el COVID-19 o el Parkinson, lo que demuestra que compartimos más mecanismos de defensa de lo que pensamos.
Este estudio es importante porque nos ayuda a entender mucho mejor cómo se defiende el ganado frente a MAP en los animales que no muestran signos clínicos y que son difícilmente detectables con los métodos actuales de diagnóstico. Además, nos da una pista clave: genes como el ISG15 podrían convertirse en biomarcadores que en el futuro nos permitan diseñar métodos más sensibles para detectar a los animales subclínicos, con el objetivo de mejorar la salud de los rebaños y la rentabilidad de las granjas, dos de los grandes compromisos del área de Ciencia Animal de NEIKER.
Este estudio, publicado en Frontiers in Immunology (LINK), ha sido realizado en colaboración con el Centro de Biotecnología Animal del SERIDA en el marco del proyecto PARARESILIENCIA (PID2021-122197OR-C21) financiado por MICIU/AEI/ 10.13039/501100011033 y FEDER “Una manera de hacer Europa”. Durante su periodo formativo, Arrate Prado-López es beneficiaria de un contrato predoctoral IKERTALENT 2024 del Departamento de Alimentación, Desarrollo Rural y Pesquero del Gobierno Vasco (1029112).
