El descubrimiento de péptidos antimicrobianos podría transformar la forma en que se combaten las enfermedades porcinas

Investigadores de USask publicaron recientemente un artículo en Scientific Reports que identifica una alternativa prometedora para controlar enfermedades infecciosas como la disentería porcina. La β-defensina 5 porcina, o pBD-5, es un péptido de defensa del huésped (PDH) que podría ayudar a reducir la dependencia de la industria de los antibióticos.

También conocidos como péptidos antimicrobianos, los PDH son moléculas inmunitarias innatas presentes de forma natural en todos los organismos vivos complejos. Sus propiedades antimicrobianas les permiten desempeñar un papel vital en la lucha contra patógenos como bacterias y virus.

"Como investigadores, tenemos un papel y una responsabilidad importantes en el avance del bienestar animal. Me entusiasma trabajar en este novedoso proyecto, sabiendo que la respuesta de los cerdos a las enfermedades puede mejorarse mediante la exploración de las propiedades de esta nueva molécula", afirma el Dr. Arthur Nery Finatto (DVM), estudiante de doctorado del Western College of Veterinary Medicine (WCVM) y autor principal del artículo de investigación. Su supervisor es el Dr. Matheus Costa (DVM, Ph.D.), profesor asociado del WCVM y veterinario certificado en gestión de la salud porcina.

Disentería porcina

Causada por la bacteria Brachyspira hyodysenteriae, la disentería porcina es una enfermedad que limita la producción y ocasiona importantes pérdidas económicas a los productores porcinos. No existe una vacuna eficaz contra esta enfermedad infecciosa, y el único tratamiento son los antibióticos.

Finatto explica que el pBD-5 es prometedor como alternativa a los tratamientos antibióticos tradicionales, un factor importante en los esfuerzos globales para abordar las crecientes amenazas de la resistencia a los antimicrobianos y la seguridad alimentaria para la creciente población mundial.

"Actualmente necesitamos antibióticos por razones de bienestar animal; no podemos permitir que los animales sufran enfermedades tratables", considera el estudiante de doctorado. "Pero el desarrollo de esta nueva molécula es importante porque el cerdo la produce de forma natural. Podemos criar selectivamente animales que produzcan más de esta proteína, creando así cerdos con una inmunidad innata más fuerte".

El descubrimiento del equipo se inspiró en sus observaciones de cómo algunos cerdos desarrollaron signos clínicos graves de disentería porcina, mientras que otros en el mismo rebaño permanecieron relativamente ilesos por la enfermedad.

Mediante un análisis genómico detallado, los investigadores identificaron una región del genoma porcino asociada con esta resiliencia, que codificaba un péptido similar a las β-defensinas, una familia de moléculas de defensa del huésped conocidas por sus propiedades antimicrobianas.

Un antimicrobiano de amplio espectro

A partir de este descubrimiento, Finatto y su equipo sintetizaron el péptido en el laboratorio. Investigadores de USask completaron esta compleja tarea en colaboración con químicos de la Universidad de Quebec en Montreal. Al exponer el pBD-5 a diversas cepas bacterianas, el péptido sintetizado demostró una actividad antimicrobiana de amplio espectro, inhibiendo eficazmente el crecimiento bacteriano.

"Lo realmente emocionante fue que, al exponer las células inmunitarias de cerdo al pBD-5, observamos cambios en la expresión génica", asegura el autor principal. "El propio sistema inmunitario del cerdo comenzó a expresar diferentes genes relacionados con el sistema inmunitario, lo que sugiere que el pBD-5 no solo tiene propiedades antimicrobianas, sino que también actúa como inmunomodulador".

Además, los investigadores observaron que el pBD-5 provocó una regulación negativa (una reducción de la respuesta) de ciertos genes en los macrófagos, células inmunitarias que desempeñan un papel fundamental en la respuesta inflamatoria. Al modular la respuesta inmunitaria, el pBD-5 podría ayudar a reducir el daño causado por la disentería porcina y otras enfermedades que limitan la producción.

Vacunas más fuertes

De igual forma, el pBD-5 pareció potenciar la actividad mitocondrial en las células inmunitarias, en particular en las células responsables de la producción de anticuerpos. Este hallazgo sugiere que añadir pBD-5 a las formulaciones de vacunas podría mejorar su capacidad para producir anticuerpos y proporcionar una inmunidad sólida y duradera a los cerdos.

Finatto espera que la investigación ayude a fortalecer la industria porcina de Canadá. "En definitiva, nuestro objetivo es mejorar la salud de los cerdos y brindar a la población carne de cerdo de alta calidad, y me enorgullece contribuir a esta importante responsabilidad", concluye.