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Bordetella bronchiseptica

Bordetella Bordetella bronchisepticabronchiseptica

Presentado por: Sonia Calle EPresentado por: Presentado por: Sonia Calle ESonia Calle E

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•• Entre la comunidad cientEntre la comunidad cientíífica se acepta que en fica se acepta que en la Rinitis Atrla Rinitis Atróófica (RA) estfica (RA) estáán implicados dos n implicados dos

microorganismos: microorganismos: Bordetella Bordetella bronchisepticabronchiseptica y y Pasteurella Pasteurella multocidamultocida

Siendo sus toxinas dermonecróticas los principales factores de virulencia.

Aparte de estas toxinas, existen además diversos factores relacionados con el manejo y la cría que pueden influir en la gravedad y en la expresión del cuadro clínico de RA.

Siendo sus toxinas Siendo sus toxinas dermonecrdermonecróóticasticas los los principales factores de virulencia. principales factores de virulencia.

Aparte de estas toxinas, existen ademAparte de estas toxinas, existen ademáás diversos s diversos factores relacionados con el manejo y la crfactores relacionados con el manejo y la críía que a que pueden influir en la gravedad y en la expresipueden influir en la gravedad y en la expresióón n del cuadro cldel cuadro clíínico de RAnico de RA. .

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Con respecto a la presentaciCon respecto a la presentacióón de la RA, se han definido n de la RA, se han definido dos formas aceptadas a nivel internacional. dos formas aceptadas a nivel internacional. ÉÉstas son:stas son:

a) Forma progresiva de RAa) Forma progresiva de RA, provocada por , provocada por P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica, sola (observado en trabajos , sola (observado en trabajos experimentales) o en combinaciexperimentales) o en combinacióón con n con B. B. bronchisepticabronchiseptica (frecuentemente en los casos (frecuentemente en los casos clclíínicos de campo). Esta forma deriva en la nicos de campo). Esta forma deriva en la atrofia total o parcial de los cornetes nasales. atrofia total o parcial de los cornetes nasales.

b) Forma no progresiva de RAb) Forma no progresiva de RA, provocada por , provocada por B. B. bronchisepticabronchiseptica, sola o en combinaci, sola o en combinacióón con n con otros componentes de la flora nasal. Esta forma otros componentes de la flora nasal. Esta forma deriva en una deriva en una hipoplasiahipoplasia o atrofia moderada de o atrofia moderada de los cornetes nasaleslos cornetes nasales. .

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Bordetella Bordetella bronchisepticabronchiseptica

Bordetella bronchiseptica es un cocobaciloGram negativo. (En la especie porcina, todas las Bordetellas son toxigénicas).

Bordetella Bordetella bronchisepticabronchiseptica es es un un cocobacilococobaciloGramGram negativo. negativo. (En la especie (En la especie porcina, todas las porcina, todas las BordetellasBordetellas son son toxigtoxigéénicasnicas). ). Tinción de Gram de un

cultivo de Bordetella bronchiseptica

Tinción de Gram de un cultivo de Bordetella

bronchiseptica

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Desarrollo en medio de cultivo. (Observación

macro)

Observación microscópica

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Factores de VirulenciaFactores de Virulencia

La La hemaglutininahemaglutinina filamentosa (FHA), filamentosa (FHA), La La pertactinapertactina, las , las fimbriasfimbrias, la hemolisina, la , la hemolisina, la

osteotoxinaosteotoxina, la , la citotoxinacitotoxina traqueal, traqueal, La toxina La toxina dermonecrdermonecróóticatica (DNT) y otros (DNT) y otros

factores comunes a otras bacterias (LPS, factores comunes a otras bacterias (LPS, porinasporinas).).

Los factores de virulencia especLos factores de virulencia especííficos de ficos de Bordetella estBordetella estáán regulados por los genes n regulados por los genes bvgbvg(Bordetella (Bordetella virulencevirulence genes)genes). Cuando se expresan . Cuando se expresan dichos genes, la Bordetella pasa a fase I (fase dichos genes, la Bordetella pasa a fase I (fase virulenta), siendo la fase II la fase no virulenta. virulenta), siendo la fase II la fase no virulenta.

De entre dichos factores, los mDe entre dichos factores, los máás directamente s directamente implicados en la rinitis atrimplicados en la rinitis atróófica son las fimbrias y fica son las fimbrias y la toxina la toxina dermonecrdermonecróóticatica. .

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Los bvg pueden estar activos o inactivos de forma reversible según las condiciones del medio, tales como la temperatura o la presencia de iones metálicos. También pueden estar inactivos irreversiblemente cuando se introducen mutaciones en los bvg.

Los Los bvgbvg pueden estar pueden estar activos o inactivos de activos o inactivos de forma reversible segforma reversible segúún n las condiciones del las condiciones del medio, tales como la medio, tales como la temperatura o la temperatura o la presencia de iones presencia de iones metmetáálicos. Tambilicos. Tambiéén n pueden estar inactivos pueden estar inactivos irreversiblemente cuando irreversiblemente cuando se introducen mutaciones se introducen mutaciones en los en los bvgbvg..

Genes de virulencia de Bordetella (bvg). FHA: Hemaglutininafilamentosa. TDN: Toxina dermonecrótica. TAC: Toxina adenilatociclasa. P: Pertactina.

Genes de virulencia de Genes de virulencia de Bordetella (Bordetella (bvgbvg). ). FHA: FHA: HemaglutininaHemaglutininafilamentosa. filamentosa. TDN: Toxina TDN: Toxina dermonecrdermonecróóticatica. . TAC: Toxina TAC: Toxina adenilatociclasaadenilatociclasa. . P: P: PertactinaPertactina. .

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Las fimbrias o Las fimbrias o pilipili de Bordetellade Bordetella

Son vellosidades superficiales de la pared Son vellosidades superficiales de la pared responsables de la adhesiresponsables de la adhesióón de esta n de esta bacteria a las cbacteria a las céélulas del hululas del huéésped y de la sped y de la colonizacicolonizacióón de la superficie de la mucosa. n de la superficie de la mucosa.

Esto implica un primer paso en la Esto implica un primer paso en la infecciinfeccióón. Se han identificado tres n. Se han identificado tres variantes de variantes de pilipili, muy relacionadas , muy relacionadas serolserolóógicamentegicamente entre sentre síí y que presentan y que presentan neutralizacineutralizacióón cruzada. n cruzada.

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Las observaciones Las observaciones realizadas con realizadas con microscopio microscopio electrelectróónico de la nico de la mucosa nasal mucosa nasal infectada por este infectada por este microorganismo, microorganismo, muestran una muestran una adherencia adherencia preferencial a los cilios preferencial a los cilios de las cde las céélulas lulas epiteliales nasales; epiteliales nasales;

la asociacila asociacióón de las n de las bacterias y los cilios bacterias y los cilios parece estar influida parece estar influida por la cantidad de por la cantidad de pilipiliexistentes en la pared existentes en la pared de la cde la céélula bacteriana lula bacteriana

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Bordetella Bordetella bronchisepticabronchiseptica se se adhiere a los cilios adhiere a los cilios de la mucosa nasal de la mucosa nasal destruydestruyééndolos y ndolos y lesionando las lesionando las ccéélulas epiteliales.lulas epiteliales.

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La toxina dermonecróticade B. bronchiseptica es intracelular y para que sea liberada es necesario la rotura o destrucción de la membrana.

El efecto de esta toxina es el daño celular a los osteoblastos y células progenitoras, afectando a la osteogénesis.

El daño que produce la toxina de Bordetella bronchiseptica es la hipoplasia y/o atrofia moderada de los cornetes nasales y estádirectamente relacionada con la cantidad de toxina excretada.

La toxina La toxina dermonecrdermonecróóticaticade de B. B. bronchisepticabronchiseptica es es intracelular y para que intracelular y para que sea liberada es necesario sea liberada es necesario la rotura o destruccila rotura o destruccióón de n de la membrana.la membrana.

El efecto de esta toxina El efecto de esta toxina es el daes el dañño celular a los o celular a los osteoblastos y costeoblastos y céélulas lulas progenitoras, afectando a progenitoras, afectando a la la osteogosteogéénesisnesis. .

El daEl dañño que produce la o que produce la toxina de toxina de Bordetella Bordetella bronchisepticabronchiseptica es la es la hipoplasiahipoplasia y/o atrofia y/o atrofia moderada de los cornetes moderada de los cornetes nasales y estnasales y estáádirectamente relacionada directamente relacionada con la cantidad de toxina con la cantidad de toxina excretada. excretada.

La toxina dermonecróticade Bordetella bronchiseptica lesiona los osteoblastos produciendo una atrofia moderada de los cornetes.

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Investigaciones Investigaciones recientes mediante recientes mediante estudios estudios experimentales experimentales remarcan que remarcan que B. B. bronchisepticabronchisepticatoxigtoxigéénicanica produce produce por spor síí misma un misma un importante retraso importante retraso en el crecimiento en el crecimiento

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ImplicaciImplicacióón de cada microorganismo en n de cada microorganismo en la presentacila presentacióón de la rinitis atrn de la rinitis atróóficafica

Existen diversos Existen diversos mecanismos de mecanismos de interacciinteraccióón que n que explican la explican la predisposicipredisposicióón del n del ganado porcino ganado porcino infectado por infectado por B. B. bronchisepticabronchiseptica a a desarrollar infecciones desarrollar infecciones respiratorias respiratorias complicadas complicadas

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En el caso de RA,En el caso de RA,

Independientemente de cual sea la causa Independientemente de cual sea la causa primaria parece que existe una interacciprimaria parece que existe una interaccióón entre n entre P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica y y B. B. bronchisepticabronchiseptica. .

Por una parte, estPor una parte, estáá ampliamente documentada la ampliamente documentada la ddéébil capacidad de bil capacidad de P. P. multocidamultocida de colonizar la de colonizar la mucosa de los cornetes a menos que estmucosa de los cornetes a menos que estéén n dadaññadas las cadas las céélulas epiteliales y, lulas epiteliales y,

Por otra, las investigaciones revelan que la tasa Por otra, las investigaciones revelan que la tasa de aislamientos de de aislamientos de P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica y la y la tasa de prevalencia de la RA cltasa de prevalencia de la RA clíínica es mnica es máás s elevada en las explotaciones donde se aelevada en las explotaciones donde se aíísla sla B. B. bronchisepticabronchiseptica, y donde la infecci, y donde la infeccióón por n por B. B. bronchisepticabronchiseptica ha sido anterior a la de ha sido anterior a la de P. P. multocidamultocida..

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La explicaciLa explicacióón de este fenn de este fenóómeno se meno se encuentra en el mecanismo de encuentra en el mecanismo de colonizacicolonizacióón de n de B. B. bronchisepticabronchiseptica y y P. P. multocidamultocida, y su modo de interacci, y su modo de interaccióón n

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B. B. bronchisepticabronchiseptica

coloniza la mucosa coloniza la mucosa ciliada del tracto ciliada del tracto respiratorio y con respiratorio y con frecuencia se afrecuencia se aíísla a sla a partir de las tonsilas. partir de las tonsilas. Existen hallazgos que Existen hallazgos que confirman que la confirman que la infecciinfeccióón por n por P. P. multocidamultocida se produce se produce despudespuéés de la s de la colonizacicolonizacióón por n por B. B. bronchisepticabronchiseptica..

La lesión de la mucosa nasal por la toxina de B. bronchiseptica facilita la colonización de P. multocida.

La lesión de la mucosa nasal por la toxina de B. bronchiseptica facilita la colonización de P. multocida.

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Se ha demostrado que Se ha demostrado que el el toxoidetoxoidedermonecrdermonecróóticoticopurificado de purificado de B. B. bronchisepticabronchiseptica podrpodríía a provocar degeneraciprovocar degeneracióón n de las cde las céélulas lulas epiteliales nasales epiteliales nasales porcinas y lesiones porcinas y lesiones similares a las lesiones similares a las lesiones de la mucosa nasal de la mucosa nasal que se observan en que se observan en lechones con RA. lechones con RA.

Dada la elevada Dada la elevada afinidad por la mucosa afinidad por la mucosa nasal, los productos nasal, los productos bacterianos segregados bacterianos segregados por por B. B. bronchisepticabronchisepticalesionan la capa de lesionan la capa de ccéélulas epiteliales, lulas epiteliales, facilitando la adhesifacilitando la adhesióón n dede P. P. multocidamultocida. .

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Recientes estudios demuestranRecientes estudios demuestran

Que una de las principales proteQue una de las principales proteíínas producidas nas producidas por por B. B. bronchisepticabronchiseptica tiene una gran afinidad por tiene una gran afinidad por compuestos similares a la heparina, que forman compuestos similares a la heparina, que forman parte de la cparte de la cáápsula externa protectora de psula externa protectora de P. P. multocidamultocida, sugiriendo que son la conexi, sugiriendo que son la conexióón entre n entre ambos en la rinitis atrambos en la rinitis atróófica.fica.

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La presencia de La presencia de B. B. bronchisepticabronchiseptica

En la cavidad nasal no solamente reduce la En la cavidad nasal no solamente reduce la resistencia de la mucosa nasal a la colonizaciresistencia de la mucosa nasal a la colonizacióón n por por P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica y a la penetraciy a la penetracióón n molecular, sino que tambimolecular, sino que tambiéén facilita la accin facilita la accióón de n de lala P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica a nivel a nivel óóseo.seo.

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B. B. bronchisepticabronchiseptica

TambiTambiéén puede modular la presentacin puede modular la presentacióón y n y gravedad de enfermedades respiratorias gravedad de enfermedades respiratorias asociadas a otros gasociadas a otros géérmenes patrmenes patóógenos genos primarios y secundarios, como en el caso primarios y secundarios, como en el caso del Complejo Respiratorio Porcino (CRP) y del Complejo Respiratorio Porcino (CRP) y otros procesos neumotros procesos neumóónicos durante el nicos durante el periodo de engorde.periodo de engorde.

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El mecanismo de interacciEl mecanismo de interaccióónn Con otros gCon otros géérmenes se basa, en algunos casos, rmenes se basa, en algunos casos,

en interacciones especen interacciones especííficas entre los productos ficas entre los productos de los organismos involucrados. de los organismos involucrados.

Por ejemplo, aquellos organismos con una Por ejemplo, aquellos organismos con una capacidad limitada de colonizacicapacidad limitada de colonizacióón que utilizan n que utilizan las las adhesinasadhesinas segregadas por segregadas por B. B. bronchisepticabronchisepticapara aumentar su adherencia. para aumentar su adherencia.

En otros casos, es la capacidad de En otros casos, es la capacidad de B. B. bronchisepticabronchiseptica para bloquear los mecanismos de para bloquear los mecanismos de protecciproteccióón celular del tracto respiratorio superior n celular del tracto respiratorio superior e inferior, lo que aumenta el riesgo de invasores e inferior, lo que aumenta el riesgo de invasores secundarios. secundarios.

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B. bronchiseptica destruye los cilios respiratorios y la presencia de adhesinasliberadas por la bacteria facilitan la colonización de otros gérmenes patógenos responsables del CRP.

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Durante la infecciDurante la infeccióón, n, B. B. bronchisepticabronchiseptica

Provoca una rProvoca una ráápida destruccipida destruccióón del epitelio n del epitelio ciliado, abriendo la puerta a la infecciciliado, abriendo la puerta a la infeccióón n de otros gde otros géérmenes patrmenes patóógenos, que genos, que normalmente sernormalmente seríían detenidos por este an detenidos por este mecanismo de eliminacimecanismo de eliminacióón.n.

Recientes estudios demuestran que Recientes estudios demuestran que B. B. bronchisepticabronchiseptica infecta y permanece dentro infecta y permanece dentro de los macrde los macróófagos alveolares porcinos fagos alveolares porcinos sobre los que tiene un efecto citotsobre los que tiene un efecto citotóóxico, xico, provocando una pprovocando una péérdida de viabilidad de rdida de viabilidad de mmáás del 90% a las 7 horas s del 90% a las 7 horas postinfeccipostinfeccióónn. .

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B. bronchiseptica infecta al macrófago lisándolo.

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¿¿Una amenaza subestimada? Una amenaza subestimada?

Existe controversia entre los diferentes Existe controversia entre los diferentes investigadores sobre la implicaciinvestigadores sobre la implicacióón de n de cada bacteria en el desarrollo de la rinitis cada bacteria en el desarrollo de la rinitis atratróófica. fica.

Sin embargo, para la comunidad cientSin embargo, para la comunidad cientíífica fica no existen dudas en cuanto a los dos no existen dudas en cuanto a los dos cuadros posibles de RA: la progresiva cuadros posibles de RA: la progresiva (provocada por la toxina (provocada por la toxina dermonecrdermonecróóticaticade de P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica) y la no ) y la no progresiva (provocada por progresiva (provocada por B. B. bronchisepticabronchiseptica), tal y como se ha ), tal y como se ha comentado anteriormente. comentado anteriormente.

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Impacto de Impacto de B. B. bronchisepticabronchiseptica en en el cerdo.el cerdo.

Diversos hechos contribuyen a crear Diversos hechos contribuyen a crear incertidumbre respecto alincertidumbre respecto al

En primer lugar, se ha infravalorado el En primer lugar, se ha infravalorado el aislamiento bacteriano, ya que en la mayoraislamiento bacteriano, ya que en la mayoríía de a de las investigaciones se ha buscado el aislamiento las investigaciones se ha buscado el aislamiento ssóólo de lo de P. P. multocidamultocida, responsable de los cuadros , responsable de los cuadros mmáás severos de RA. s severos de RA.

Estudios recientes estudios demuestran que Estudios recientes estudios demuestran que hasta el 55% de los hisopos nasales de hasta el 55% de los hisopos nasales de explotaciones con RA se identificaron explotaciones con RA se identificaron errerróóneamente como negativos a neamente como negativos a B. B. bronchisepticabronchiseptica cuando se analizaban con mcuando se analizaban con méétodos todos tradicionales. tradicionales.

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En la mayorEn la mayoríía de estos casosa de estos casos B. B. bronchisepticabronchiseptica podrpodríía haber sido la a haber sido la úúnica nica responsable de la enfermedad, puesto que responsable de la enfermedad, puesto que el 88% de las muestras falsas negativas el 88% de las muestras falsas negativas no contenno conteníían an P. P. multocidamultocida toxigtoxigéénicanica. .

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Estos resultados ilustranEstos resultados ilustran

CCóómo las dificultades relacionadas con la mo las dificultades relacionadas con la deteccideteccióón pueden enmascarar el papel de n pueden enmascarar el papel de B. B. bronchisepticabronchiseptica en la enfermedad. en la enfermedad.

Por otro lado, la identificaciPor otro lado, la identificacióón de cepas n de cepas toxigtoxigéénicasnicas ha resultado dificultosa dada ha resultado dificultosa dada la capacidad de la capacidad de B. B. bronchisepticabronchiseptica para para expresar o no los diferentes factores de expresar o no los diferentes factores de virulencia. virulencia.

La expresiLa expresióón de los n de los bvgbvg estestáá influida por influida por las condiciones de cultivo, lo que puede las condiciones de cultivo, lo que puede dar lugar a considerar como no virulentas dar lugar a considerar como no virulentas cepas con una elevada cepas con una elevada toxigenicidadtoxigenicidad

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En la actualidad, mediante tEn la actualidad, mediante téécnicas de cnicas de ribotypingribotyping(tipificaci(tipificacióón de ARN), se pueden distinguir con n de ARN), se pueden distinguir con fiabilidad las diferentes cepas de fiabilidad las diferentes cepas de B. B. bronchisepticabronchiseptica, facilitando nuevas herramientas , facilitando nuevas herramientas de investigacide investigacióón epidemioln epidemiolóógica. gica.

Por otra parte, Por otra parte, B. B. bronchisepticabronchiseptica es capaz de es capaz de sobrevivir en reservorios del entorno que pueden sobrevivir en reservorios del entorno que pueden servir como fuentes de infecciservir como fuentes de infeccióónn

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Papel clave de Papel clave de B. B. bronchisepticabronchiseptica en en lechoneslechones

B. B. bronchisepticabronchiseptica desempedesempeñña un papel a un papel esencial en lechones muy jesencial en lechones muy jóóvenes. En el venes. En el cerdo, provoca la atrofia de los cornetes cerdo, provoca la atrofia de los cornetes hasta aproximadamente las hasta aproximadamente las seis seis semanas de edadsemanas de edad, pero no a las nueve , pero no a las nueve semanas o msemanas o máás de vida.s de vida.

Entre las 3 y las 6 semanas de edad, Entre las 3 y las 6 semanas de edad, desciende drdesciende dráásticamente la sensibilidad a sticamente la sensibilidad a una infecciuna infeccióón grave con una cepa de n grave con una cepa de B. B. bronchisepticabronchiseptica productora de RA. productora de RA.

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Si las camadas se infectan a una edad Si las camadas se infectan a una edad precoz, la infecciprecoz, la infeccióón persiste durante varios n persiste durante varios meses, aunque las lesiones mmeses, aunque las lesiones máás graves se s graves se producen durante la primera semana, y su producen durante la primera semana, y su gravedad va descendiendo con la edad. gravedad va descendiendo con la edad.

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Cepas virulentas: lesiones y Cepas virulentas: lesiones y retraso en el crecimiento retraso en el crecimiento

Con respecto a las cepas virulentas de Con respecto a las cepas virulentas de B. B. bronchisepticabronchiseptica existen evidencias existen evidencias experimentales de que la infecciexperimentales de que la infeccióón con n con este organismo puede originar una atrofia este organismo puede originar una atrofia marcada y grave de cornetes debida a la marcada y grave de cornetes debida a la inhibiciinhibicióón de la n de la osteogosteogéénesisnesis. .

Se ha demostrado que es la toxina Se ha demostrado que es la toxina dermonecrdermonecróóticatica de de B. B. bronchisepticabronchiseptica la la causa directa de la atrofia de cornetes.causa directa de la atrofia de cornetes.

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Retraso del crecimientoRetraso del crecimiento

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Conclusiones Conclusiones

B. B. bronchisepticabronchiseptica esta demostrado que su toxina esta demostrado que su toxina dermonecrdermonecróóticatica es responsable de atrofia de es responsable de atrofia de cornetes nasales y retraso del crecimiento. cornetes nasales y retraso del crecimiento.

Su elevada capacidad para infectar lechones muy Su elevada capacidad para infectar lechones muy jjóóvenes y el impacto sobre la posterior venes y el impacto sobre la posterior colonizacicolonizacióón de n de P. P. multocidamultocida, apoyan la , apoyan la importancia de importancia de B. B. bronchisepticabronchiseptica en el desarrollo en el desarrollo de la RA clde la RA clíínica, especialmente en sistemas de nica, especialmente en sistemas de producciproduccióón intensivos con una elevada densidad n intensivos con una elevada densidad animalanimal..

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Los nuevos sistemas de diagnLos nuevos sistemas de diagnóóstico, unidos a un stico, unidos a un mayor conocimiento de los factores de virulencia mayor conocimiento de los factores de virulencia presentes enpresentes en B. B. bronchisepticabronchiseptica, confirman la alta , confirman la alta prevalencia deprevalencia de B. B. bronchisepticabronchiseptica y su implicaciy su implicacióón n en el CRP. en el CRP.

B. B. bronchisepticabronchiseptica modula la presentacimodula la presentacióón y n y gravedad de enfermedades respiratorias asociadas gravedad de enfermedades respiratorias asociadas a otros ga otros géérmenes patrmenes patóógenos primarios y genos primarios y secundarios, ejerciendo un papel relevante en el secundarios, ejerciendo un papel relevante en el CRP asCRP asíí como en la incidencia de neumoncomo en la incidencia de neumoníías de as de etiologetiologíía variada en el periodo de cebo. a variada en el periodo de cebo.

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Aunque la naturaleza Aunque la naturaleza ubicuitariaubicuitaria de esta bacteria de esta bacteria hace improbable su erradicacihace improbable su erradicacióón, la perspectiva n, la perspectiva de reducir el impacto de de reducir el impacto de B. B. bronchisepticabronchiseptica en la en la producciproduccióón porcina es prometedora. n porcina es prometedora.

El continuo progreso en la comprensiEl continuo progreso en la comprensióón de la n de la enfermedad, ayudado por el uso de la tecnologenfermedad, ayudado por el uso de la tecnologíía a del ADN recombinante, proporcionan la base para del ADN recombinante, proporcionan la base para el diseel diseñño de nuevas vacunas e intervenciones o de nuevas vacunas e intervenciones terapterapééuticas uticas

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