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Desarrollo de un método de diagnóstico de sarna sarcóptica basado en el uso de antígenos recombinantes de Sarcoptes scabiei y anticuerpos monoclonales. Identificación de antígenos de S. scabiei con potencial vacunal

Referencia: CIT-060000-2009-34. Organismo financiador: Ministerio de Ciencia e Innovación. Importe: 156.463 €. Duración: 2009-2011.

Equipo investigador

Rosa Casais Goyos SERIDA
José Miguel Prieto Martín SERIDA
Antonio José Sanz Fernández INGENASA
Carmén Vela Olmo INGENASA

Equipo técnico

Paloma Solano Sobrado SERIDA
Ana Camuñas Talavera INGENASA

Justificación

La sarna sarcóptica es una ectoparasitosis de distribución mundial producida por el ácaro Sarcoptes scabiei. Se trata de una enfermedad altamente contagiosa, de gran relevancia económica y sanitaria en poblaciones de ganado doméstico y fauna silvestre. Así mismo, la sarna sarcóptica es una zoonosis que afecta a 300 millones de personas en el mundo (WHO, 2001).
La transmisión de las enfermedades parasitarias, como es el caso de la sarna, que no son transmitidas por vectores o por vía sexual, puede ser explicada por la teoría clásica de la transmisión de acción de masas, dependiente de la densidad de los hospedadores, de su tasa de contacto y de la proporción de individuos parasitados (Anderson y May, 1979). El manejo intensivo de los animales domésticos, como es el caso del porcino y la cunicultura, incrementa la tasa de contacto entre los animales y favorece la difusión y persistencia de la sarna. El diagnóstico clásico de la sarna se basa en la detección precoz de los síntomas de la enfermedad y en la confirmación de la misma mediante la identificación del parásito. En el caso del porcino este método de diagnóstico no funciona adecuadamente, al tratarse de una infección que se presenta de forma subclínica, pasando a menudo desapercibida. Si tenemos en cuenta que la prevalencia de la sarna en el porcino puede llegar a ser del 90% en algunas zonas del mundo (Cargill et al., 1997), la importancia económica de la misma resulta más evidente.
En este contexto, este trabajo es continuación de otro previamente financiado, en el que se desarrolló un método de diagnóstico basado en el antígeno recombinante Ssλ20∆B3 de S. scabiei (Casais et al., 2007), y que ha resultado ser eficaz en el diagnóstico de la enfermedad en especies silvestres (Oleaga et al., 2008). El nuevo proyecto que se plantea consiste en: 1) La adaptación del ELISA indirecto ya desarrollado al diagnóstico de la sarna sarcóptica en especies domésticas (nos centraremos en el cerdo y el conejo), 2) El diseño de un ELISA de competición, basado en el uso del antígeno Ssλ20∆B3 y anticuerpos monoclonales dirigidos frente a este antígeno, para el diagnóstico “multiespecie” de la sarna y 3) La identificación de genes codificadores de antígenos de S. scabiei con el objeto de ensayar su potencial vacunal.

Resultados y conclusiones

Los resultados obtenidos son los siguientes:  

1.  Se ha desarrollado un ELISA de competición para el diagnóstico “multiespecie” de la sarna sarcóptica.

2. Se ha puesto a punto un modelo animal para realizar infestaciones experimentales de conejos New Zealand White con ácaros de S. scabiei procedentes de conejos silvestres infestados de forma natural (figura 1).

Figura 1. S. scabiei aislado a partir de conejos salvajes afectados de sarna sarcóptica.

Este modelo animal se ha utilizado para ensayar el potencial vacunal del antígeno recombinante GST-Ssλ20∆B3.  En la figura 2 se muestran las jaulas utilizadas para realizar estos experimentos.

Figura 2. Bloque de jaulas utilizado para realizar las infestaciones experimentales y los ensayos vacunales.

Se comprobó que los animales vacunados con la proteína de fusión desarrollaban niveles altos de IgGs específicas mientras que los conejos inmunizados con PBS no desarrollaron anticuerpos durante la fase de vacunación (figura 3).

Figura 3.  Evolución de la respuesta inmune a lo largo del tiempo.

Para valorar si la respuesta inmune observada protegía a los conejos frente a una infestación con S. scabiei, todos los conejos fueron desafiados con Sarcoptes. Se hizo un seguimiento semanal de la respuesta inmune, una monitorización clínica de la enfermedad y un estudio parasitológico para confirmar el origen de las lesiones observadas. Así, se comprobó que, tras el desafío, los niveles de anticuerpos de los animales vacunados siguieron aumentando para finalmente mantenerse constantes. En cuanto a la patología de la enfermedad, los animales vacunados, aunque desarrollaron lesiones típicas de sarna con cierto retraso con respecto al grupo control, la severidad de dichas lesiones alcanzó niveles similares en ambos grupos a las nueve semanas post-infección. Por lo tanto, podemos concluir que la proteína recombinante GST- sλ20∆B3 no protege a los conejos frente a la infestación con S. scabiei. 

3. Dado que el antígeno GST-Ssλ20∆B3 no es un buen candidato vacunal, se procedió a la identificación de otros antígenos de Sarcoptes que, utilizados de forma individual o combinados (cocktails de antígenos) pudieran resultar más eficaces como vacunas.

Se han identificado nueve clones inmunoreactivos que se clasificaron, teniendo en cuenta su secuencia nucleotídica, en cuatro grupos (ver tabla 1). El grupo I, formado por 5 clones (Ssλ51, 52, 53, 57, 58)  con secuencias derivadas de un único gen, tiene un interés especial, ya que presenta una identidad elevada con el gen de Ochletalus triseriatus OT-148 Q que codifica una proteína abundante en la saliva. Las proteínas presentes en la saliva son fundamentales para la supervivencia del ácaro, ya que contienen enzimas que intervienen en la digestión. En consecuencia, una vacuna dirigida a estas proteínas sería una diana efectiva para neutralizar este ectoparásito.

Tabla 1. Clasificación y características preliminares de los clones inmunoreactivos seleccionados.

Se pretende continuar con esta línea de investigación mediante la producción de estos antígenos en Escherichia coli, ensayando su potencial vacunal en el modelo animal conejo/S. scabiei.

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