Resistencia a antimicrobianos. Fagoterapia en avicultura

DOSIER DE

96 pรกginas, estucado mate, 12 mm de lomo (logo 50 %)

PRESENTACIร N RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS

FAGOTERAPIA

en avicultura Pablo Catalรก Gregori Sandra Sevilla Navarro

96 páginas, estucado mate, 12 mm de lomo (logo 50 %)

Resistencia a antimicrobianos Fagoterapia en avicultura

RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS

FAGOTERAPIA en avicultura Pablo Catalá Gregori Sandra Sevilla Navarro

PY096616_Resistencia_antimicrobianos_Fagoterapia_avicultura_CUB_SERVET.indd 3

PÚBLICO OBJETIVO:

¿Son los bacteriófagos una alternativa a la terapia antibiótica? ¿Cuál es su origen? ¿Cómo se obtienen? ¿En qué marco legislativo se encuentran actualmente? Esta obra responde a estas cuestiones frente a los principales patógenos bacterianos de importancia en el sector avícola: Salmonella, Campylobacter y Escherichia coli.

✱ Veterinarios especialistas en producción animal. Avicultura ✱ Técnicos en producción animal ✱ Estudiantes de veterinaria FORMATO: 17 × 24 NÚMERO DE PÁGINAS: 96 NÚMERO DE IMÁGENES: 140 aprox.

ENCUADERNACIÓN: Tapa dura

3/3/20 15:15

PVP

ESTIMADO

45 €

FECHA DE PUBLICACIÓN ESTIMADA:

por determinar

Autores PABLO CATALÁ GREGORI Director gerente del Centro de Calidad Avícola y Alimentación Animal de la Comunidad Valenciana (CECAV) y profesor asociado de las asignaturas de Gestión de Explotaciones, Sanidad y Producción de Aves y Conejos e Introducción a la Clínica Veterinaria en la línea francesa de la Universidad Cardenal Herrera-CEU.

SANDRA SEVILLA NAVARRO Responsable operativa del departamento de Proyectos en el Centro de Calidad Avícola y Alimentación Animal de la Comunidad Valenciana (CECAV) y profesora asociada de las asignaturas de Gestión de Explotaciones, Sanidad y Producción de Aves y Conejos y Agentes Biológicos de Interés Veterinario de la Universidad Cardenal Herrera-CEU.

PUNTOS CLAVE:

➜ Incluye una revisión y actualización del empleo de los fagos. ➜ Explica las aplicaciones de los fagos en avicultura. ➜ Abarca las técnicas laboratoriales de aislamiento, purificación, multiplicación y fagograma. ➜ Detalla el marco legislativo del uso de fagos.

Resistencia a antimicrobianos

Presentación de la obra La terapia antibiótica preserva el bienestar animal y la salud del consumidor final. Sin embargo, el uso de antibióticos se ha limitado debido a la aparición de resistencias antimicrobianas, tanto por una menor efectividad como por una mayor restricción legal. En este contexto, la búsqueda de alternativas para controlar las poblaciones bacterianas es uno de los retos a los que se enfrenta la producción animal y la medicina humana.

Una de las alternativas más prometedoras es la terapia fágica o fagoterapia. No es nueva.

Se descubrió antes que la terapia antibiótica, pero ha permanecido olvidada por el mundo occidental. El éxito de los antibióticos fue el origen del declive del uso de los bacteriófagos, y es ahora la causa de su resurgimiento.

En la obra se revisa el origen de los bacteriófagos y su contexto histórico. Se prosigue describiendo las características generales y el aislamiento, selección y multiplicación de los bacteriófagos. En este contexto, se aborda el marco legislativo que aplica a la terapia fágica frente a los principales patógenos bacterianos de importancia en el sector: Salmonella, Campylobacter y Escherichia coli.

Por último, se plantean los nuevos retos y perspectivas de futuro, haciendo hincapié en la creciente aparición de resistencias antimicrobianas.

Autores Pablo Catalá Gregori Pablo Catalá Gregori es licenciado en Veterinaria por la Universidad Cardenal HerreraCEU (2001), doctor en Veterinaria con Mención Europea por la Universidad de Murcia (2007) y diplomado europeo en Avicultura por el European College of Poultry Veterinary Science (ECPVS) (2013).

A lo largo de su trayectoria se ha especializado en avicultura, primero como veterinario de campo, luego como doctorando en nutrición, para, posteriormente, asumir la gestión de una asociación de productores. Actualmente es el director gerente de uno de los centros de referencia en sanidad avícola y alimentación animal de España.

Ha desarrollado programas de formación para el sector avícola relacionados con sanidad animal, bienestar animal, diagnóstico, epidemiología y programas de control oficiales y sectoriales. Ha impulsado la implantación y desarrollo de la Red de Epidemiovigilancia de la Comunidad Valenciana en el sector avícola. Ha coordinado la creación y desarrollo del programa de la primera residencia española de la Diplomatura Europea del ECPVS. Cuenta con 19 publicaciones JCR, un libro y un capítulo de un libro, numerosos artículos de divulgación, ha participado en más de 70 jornadas y congresos de carácter nacional e internacional, ha presentado numerosas ponencias en eventos sectoriales y ha formado parte de ocho proyectos de investigación, de los cuales ha sido investigador principal en seis. Además, ha codirigido cuatro tesis doctorales, dos de ellas en curso. Sus líneas de investigación actuales son la epidemiovigilancia, las antibiorresistencias y la fagoterapia.

Desde 2008, es el director gerente del Centro de Calidad Avícola y Alimentación Animal de la Comunidad Valenciana (CECAV) y desde 2014, profesor asociado de las asignaturas de Gestión de Explotaciones, Sanidad y Producción de Aves y Conejos e Introducción a la Clínica Veterinaria en la línea francesa de la Universidad Cardenal Herrera-CEU.

Resistencia a antimicrobianos

Sandra Sevilla Navarro Sandra Sevilla Navarro es graduada en Veterinaria por la Universidad Cardenal HerreraCEU (2016) y doctora en Veterinaria con Mención Europea e Industrial por la Universidad Politécnica de Valencia (2020). Actualmente es residente de la Diplomatura Europea en Avicultura.

Desde su graduación se ha dedicado a la investigación, colaborando en diversos proyectos sobre epidemiología de Salmonella y Campylobacter, estudios de resistencias antimicrobianas frente a Salmonella, Campylobacter y E. coli y estudios frente al ácaro rojo.

Actualmente, su principal línea de investigación es la fagoterapia como terapia complementaria en avicultura.

Ha realizado estancias de investigación en el INRA (Tours, Francia) y en la Universidad de Loughborough (Leicestershire, Reino Unido). Ha publicado varios artículos JCR, así como artículos de divulgación. Cuenta con la participación en varios congresos nacionales e internacionales, así como en la organización e impartición de varios cursos relacionados con el sector avícola.

hkeita/shutterstock.com

Desde 2017 es la responsable operativa del departamento de Proyectos en CECAV y desde 2019 es profesora asociada de las asignaturas de Gestión de Explotaciones, Sanidad y Producción de Aves y Conejos y Agentes Biológicos de Interés Veterinario de la Universidad Cardenal Herrera-CEU.

Índice de contenidos 1. Origen de los bacteriófagos 2. Bacteriófagos: características generales 3. Aislamiento, selección y multiplicación de bacteriófagos en el sector avícola 4. Fagoterapia en avicultura: marco legislativo, prevención y terapia 5. Fagoterapia frente a Salmonella y Campylobacter 6. Fagoterapia frente a E.coli 7. Bacteriófagos y resistencias 8. Retos y perspectivas de futuro

Editorial Servet

■

Plaza Antonio Beltrán Martínez, 1 Centro Empresarial El Trovador planta 8, oficina 50002 Zaragoza, España

■

+34 976 461 480

96 pรกginas, estucado mate, 12 mm de lomo (logo 50 %)

RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS

FAGOTERAPIA

en avicultura Pablo Catalรก Gregori Sandra Sevilla Navarro

PY096616_Resistencia_antimicrobianos_Fagoterapia_avicultura_CUB_SERVET.indd 3

3/3/20 15:15

ORIGEN ORIGEN DE DE LOS LOS BACTERIÓFAGOS BACTERIÓFAGOS

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 2

3/3/20 14:27

3

El término bacteriófago proviene de las palabras bacteria y fagein (del griego comer) y fue propuesto por el francocanadiense Félix d’Hérelle.

Previamente, el británico Ernest Hankin (1896), en sus estudios sobre el cólera, y el ruso Nikolay Gamaleya (1898), en sus trabajos sobre el carbunco, lo habían denominado como una sustancia no identificada con posible actividad antibacteriana. El británico Frederick Twort fue el primero en describir su capacidad lítica (fig. 1) en 1915 y en sugerir que se podría tratar de una enzima producida por la propia bacteria y no de un virus; sin embargo, abandonó la línea de investigación y no profundizó más. Félix d’Hérelle describió en 1917 el uso potencial de estas entidades bacteriolíticas transmisibles para el tratamiento de infecciones en su presentación del término bacteriófago en el Instituto Pasteur de Paris, durante sus investigaciones sobre disentería en soldados franceses de la Primera Guerra Mundial.

Figura 1. Lisis fágicas de bacteriófagos frente a Salmonella.

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 3

3/3/20 14:27

4

RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS. FAGOTERAPIA EN AVICULTURA

Félix d’Hérelle , el padre de la terapia fágica Aunque los datos sobre los primeros años de vida de Félix d'Hérelle no están claros, algunos autores afirman que nació en París (1873), ciudad donde recibió su educación, y no en Montreal. En 1897, desertó del ejército francés y se embarcó desde el puerto de Le Havre (Francia) hacia Canadá. A la edad de 24 años se lanzó a la fabricación de güisqui, ya que le apasionaba la microbiología y la fermentación. Después de administrar una destilería de güisqui y una fábrica de chocolate en Quebec, comenzó su carrera científica como bacteriólogo en Guatemala, después de aprender esta disciplina de forma autodidacta. Continuó su carrera en México, donde aisló el agente infeccioso de la enteritis de las langostas. Así, se convirtió en un prestigioso científico al contribuir a la lucha contra las plagas de acrídidos (saltamontes o langostas) en varios países, gracias a una bacteria que diezmaba las poblaciones de saltamontes.

Después de unirse al Instituto Pasteur en 1911, le enviaron a Argentina, Argelia, Turquía, Túnez e Indochina. A los 44 años, descubrió la bacteria “ultravirus”, a la que llamó bacteriófago y propuso usar para tratar infecciones bacterianas. Sus resultados le trajeron rápidamente un reconocimiento mundial.

Dejó el Instituto Pasteur en 1921 para incorporarse al Instituto Leiden de Medicina Tropical en los Países Bajos. Después dirigió el departamento de bacteriología del Consejo de Salud de Egipto en Alejandría, enseñó bacteriología en la Universidad de Yale en los Estados Unidos y lanzó la investigación sobre bacteriófagos en varias ciudades rusas,

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 4

antes de crear un laboratorio en París para producirlos con fines terapéuticos (fig. 2).

Durante la Segunda Guerra Mundial, su nacionalidad le valió para ser trasladado con su familia a una residencia bajo arresto domiciliario en Vichy (Francia). En 1947, dos años antes de su muerte, se celebró el trigésimo aniversario de su primera publicación sobre bacteriófagos en el Instituto Pasteur.

Inicio de la terapia fágica Durante la Primera Guerra Mundial, muchos militares franceses fallecieron a causa de una disentería bacilar producida por la bacteria Shigella. Félix d’Hérelle fue el investigador encargado de analizar muestras de estos soldados. Anteriormente, ya había aislado bacteriófagos de heces de pollo, que usó con éxito en el tratamiento de la tifosis aviar causada por Salmonella Gallinarum, sugiriendo la posibilidad de que un agente invisible, posiblemente un virus, fuera capaz de eliminar a las bacterias. Los buenos resultados obtenidos en este ensayo y con los niños con disentería

Figura 2. Agrupación de bacteriófagos (vista al microscopio electrónico).

3/3/20 14:27

ORIGEN DE LOS BACTERIÓFAGOS

del hospital Necker (París), le animaron, aprovechando la enfermedad de los soldados, a mezclar heces libres de bacteria de los soldados e infectarlas con una colonia de Shigella, para observar a la mañana siguiente las placas de lisis que podían estar matando a la bacteria. Sospechando que se trataba de un virus, decidió acuñarlos como bacteriófagos (virus que se comen a las bacterias).

Cuando la terapia fágica sea aceptada globalmente como una terapia más para controlar las infecciones bacterianas, se podrá afirmar que la avicultura colaboró en ello hace más de 100 años.

Félix d’Hérelle extendió la terapia fágica a otros países para tratar enfermedades infecciosas, como la peste en Egipto en 1925 o el cólera en India en 1926. Puesto que los antibióticos todavía no se habían descubierto, esta terapia se consideraba casi un milagro, y los laboratorios empezaron a fabricar y comercializar bacteriófagos para tratar diversas infecciones, incluidos abscesos, heridas supurantes, vaginitis, infecciones agudas y crónicas del tracto respiratorio superior e infecciones mastoideas. Sin embargo, la eficacia de las preparaciones de fagos fue controvertida y, con la llegada de los antibióticos, la producción comercial de fagos terapéuticos cesó en la mayor parte del mundo occidental.

El laboratorio comercial de d’Hérelle en París produjo al menos seis preparaciones de fagos contra diversas infecciones bacterianas:

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 5

5

Bacté-pyo-phage, Bacté-staphy-phage, Bactéintesti-phage, Bacté-coli-phage, Bacté-rhinophage y Bacté-dysenteri-phage, que fueron comercializados por lo que luego se convirtió en la empresa francesa L'Oréal. Los fagos terapéuticos también se produjeron en los Estados Unidos. En la década de 1940, Eli Lilly and Company produjo siete productos de fagos para uso humano, incluidas las preparaciones dirigidas contra estafilococos, estreptococos, Escherichia coli y otros patógenos bacterianos. Estas preparaciones consistieron en lisados fágicos en cultivos de caldo bacteriológicamente estériles de las bacterias objetivo, como Colo-lysate, Ento-lysate, Neiso-lysate y Staphylo-lysate o las mismas preparaciones en una base de gelatina soluble en agua, como Colo-jel, Ento-jel, and Staphylo-jel.

Así, tras la Segunda Guerra Mundial, el uso efectivo y generalizado de los antibióticos, sumado a las dificultades tecnológicas de estandarización de los preparados fágicos puros para demostrar resultados concluyentes y al desconocimiento de la biología y la farmacodinámica de los mismos, condujeron al abandono de la fagoterapia. No obstante, los fagos continuaron utilizándose terapéuticamente, junto a los antibióticos o en su lugar, en Europa Oriental y en la antigua Unión Soviética. Varias instituciones de estos países participaron activamente en la investigación y producción de fármacos terapéuticos, con actividades centradas en el Instituto Eliava de Bacteriófagos, Microbiología y Virología (EIBMV) de Georgia y el Instituto Hirszfeld de Inmunología y Terapia Experimental (Hirszfeld Institute of Immunology and Experimental Therapy, HIIET) polaco (Alavidze y Morris, 2001). Aun así, los trabajos sobre los bacteriófagos no han desaparecido por completo, pues han sido empelados como

3/3/20 14:27

6

RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS. FAGOTERAPIA EN AVICULTURA

El Instituto Eliava y el Instituto Hirszfeld, dos referentes en la terapia fágica George Eliava fundó el Eliava Institute en 1923 en Tbilisi (Georgia) y Félix d’Hérelle colaboró en su desarrollo. Actualmente está activo como el Eliava Institute of Bacteriophages, Microbiology and Virology (IBMV) y cuenta con 130 empleados. En 1952 se fundó el Instituto Hirszfeld y desde entonces

organismos modelo para el estudio de la biología básica viral (Keen, 2015).

Actualmente, los bacteriófagos se emplean como terapia rutinaria en los países del antiguo bloque soviético (Rusia, Polonia o Georgia), ya que estos países nunca abandonaron el estudio de los bacteriófagos como terapia antimicrobiana.

Por otra parte, en los Estados Unidos ya se comercializan como desinfectantes para uso en la industria alimentaria frenta a Salmonella, Escherichia coli y Listeria monocytogenes. En Europa, ya hay empresas que han desarrollado productos a base de bacteriófagos frente a Salmonella y Escherichia coli (Moye et al., 2018; García et al., 2019) (fig. 3).

Figura 3. Bacteriófagos infectando Salmonella (vista al microscopio electrónico).

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 6

está muy involucrado en la terapia fágica.

Fue fundamental en el desarrollo de bacteriófagos para el tratamiento de la septicemia, la forunculitis y las infecciones del tracto urinario y respiratorio, así como en el empleo de bacteriófagos frente a cepas resistentes a antibióticos (Sulakvelidze et al., 2001).

Nomenclatura Los bacteriófagos son las estructuras biológicas más abundantes en el planeta, primitivas y sencillas. Se estima que su número está entre 1030 y 1032 en el ambiente y tienen un papel muy importante en el manteniendo del equilibrio microbiológico de este. Se conocen más de 6.000 bacteriófagos, y cada año se describen 100 virus nuevos, esto hace de los bacteriófagos el más amplio grupo de virus conocido (Ackermann, 2011) (fig. 4).

El precursor de la clasificación fágica fue Marcfarlane Burnet, un microbiólogo australiano que demostró que los fagos diferían en tamaño y resistencia contra diferentes agentes químicos. Sin embargo, en 1939, Helmunt Ruska, propuso que la clasificación fágica debía ser acorde con la morfología observada por el microscopio electrónico debido a la amplia diversidad morfológica. Pero en 1962, Lwoff, Horne y Tournier empezaron la clasificación fágica basada en las propiedades del virus y de su ácido nucleico, y crearon el Comité Provisional de Nomenclatura Vírica (PCNV). En 1971 pasó a denominarse Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) y se considera el punto de partida para la clasificación

3/3/20 14:27

ORIGEN DE LOS BACTERIÓFAGOS

Figura 4. Esquema general de familia de bacteriófagos. Clasificación morfológica y genómica (Hyman y Abendon, 2012).

Familia Myoviridae (dsADN) Familia Siphoviridae (dsADN) Familia Podoviridae (dsADN) Familia Tectiviridae (dsADN) Familia Cystoviridae (dsADN)

Familia Plasmaviridae (dsADN) Familia Cortoviridae (dsADN) Familia Inoviridae (ssADN) Familia Microviridae (ssADN)

Familia Leviviridae (ssARN+)

bacteriófagos conocidos pertenecen a tres familias: Myoviridae, Podoviridae y Siphoviridae, todas ellas pertenecientes al orden de los Caudovirales, que son virus con cola (fig. 5): ■ Familia Myoviridae: incluye fagos con colas largas y contráctiles.

■ Familia Siphoviridae: poseen colas largas pero no contráctiles.

■ Familia Podoviridae: presentan colas cortas no contráctiles.

Al final de la cola, los virus de cola larga tienen una placa basal a la que se unen las proteínas de unión al receptor, así como las fibras de la cola y las espículas. En cambio, los miembros de la familia Podoviridae carecen de esta placa base, por lo que tanto las proteínas de unión a los receptores como las fibras y espículas se unen directamente a la cola (Nobrega et al., 2018).

Recientemente, se han propuesto dos nuevas familias dentro del orden de los Caudovirales: Ackermannviridae y Herelleviridae, en los años 2017 y 2018, respectivamente (ICTV, 2019).

de fagos. El ICTV clasifica a los virus específicos de bacterias en función de su rango de hospedador, características físicas (estructura, tamaño de la cápside y forma), tipo de material genético (ADN o ARN de cadena simple o doble), tamaño del genoma y resistencia a solventes orgánicos (Sharma et al., 2017).

El objetivo final de la clasificación taxonómica es simplificar y facilitar la comprensión de las diferentes familias y el entendimiento de los virus.

Actualmente se reconocen 873 especies, 204 géneros y 14 subfamilias. El 96 % de los

Además, es necesaria para identificar nuevos bacteriófagos (Ackermann, 2011).

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 7

7

3/3/20 14:27

8

RESISTENCIA A ANTIMICROBIANOS. FAGOTERAPIA EN AVICULTURA

Figura 5. Morfología de los bacteriófagos con cola (Nobrega et al., 2018).

Familia Myoviridae

Familia Siphoviridae

Familia Podoviridae

Tubo Placa basal

Cápside Fibras

Fibras Cola

Cápside Collar Bigotes Tubo y vaina exterior Fibras largas

Cola

Cola

Cápside

Placa basal Fibras cortas

01_Bacteriofagos_PILOTO.indd 8

Fibras centrales o espículas

Fibras centrales o espículas

Fibras centrales o espículas

3/3/20 14:27

La fuerza editorial de Grupo Asís La editorial Servet, perteneciente a Grupo Asís, se ha convertido en una de las editoriales de referencia en el sector veterinario a nivel mundial. Más de 15 años de experiencia en edición de contenidos veterinarios avalan su trabajo. Con una gran difusión nacional e internacional, las obras de su catálogo pueden encontrarse en multitud de países y ya han sido traducidas a más de ocho idiomas entre los que se encuentran el inglés, francés, portugués, alemán, italiano, turco, japonés y ruso.

Su sello de identidad es un gran equipo multidisciplinar compuesto por doctores, licenciados en veterinaria y bellas artes y diseñadores especializados y con un gran conocimiento del medio en el que desarrollan su labor. Cada título se somete a un trabajo técnico y exhaustivo de revisiones, verificaciones y análisis que permite crear obras con un diseño único y un excelente contenido.

Servet trabaja con los autores nacionales e internacionales más prestigiosos para incorporar a su catálogo los temas más demandados por el veterinario. Además de obras propias también elabora libros para empresas y entre sus clientes figuran las principales multinacionales del sector.

Servicios de comunicación Visualización online del capítulo promocional.

Archivo pdf del dosier de presentación, compatible con dispositivos móviles.

Comunicación en medios Anuncio1.

Entrevista al autor1.

Nota de prensa.

1

Consultar condiciones.

Servet (División de Grupo Asís Biomedia S.L.) Centro Empresarial El Trovador, planta 8, oficina I Plaza Antonio Beltrán Martínez, 1 • 50002 Zaragoza (España) Tel.: +34 976 461 480 • Fax: +34 976 423 000 • www.grupoasis.com