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Molecular epidemiologic surveillance of classical swine fever in the Republic of
Cuba.
La vigilancia epidemiológica molecular de la peste porcina clásica en la República de
Cuba.
Percedo, María Irian1; Pérez, Elena1; Frías L., María Teresa1; Sánchez, O.1 ;
Urquiaga, R2.; Ricardo, O.3 ; Pérez, L.3 ; Gónzalez, S.3; Hernández, G.2; Díaz,
Mayelín2; Reyes, J.3. 1 Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA). Apdo.
10, San José de las Lajas, La Habana, Cuba. E-mail: percedo@censa.edu.cu . 2 Centro
Nacional de Epizootiología, Diagnóstico e Investigación. Arroyo Arenas, Ciudad
Habana, Cuba. 3 Instituto de Medicina Veterinaria, 12 y 15, Vedado, Ciudad de la
Habana, Cuba.
Summary
Molecular studies of field isolates obtained in Cuba during the classical swine fever
(CSF) outbreak have shown a similar phlogenetic grouping, although the greatest
difference was seen between the western and eastern zones, indicating that these may
be viral variants that have evolved from a common ancestor. In order to maintain
continuous monitoring of the epidemiologic behavior of CSF from a molecular
standpoint, a computerized surveillance system was developed using Microsoft
Access 2000, MetVisual E methodology. For this system, data on notification of
suspicions of CSF to the National System of Information and Surveillance, as well as
information of the clinical-epidemiologic field investigation, and the diagnostic and
laboratory results (pathologic, differential micribiological and virologic); and the data
base with the molecular sequencing of the isolates. The system was developed with
FAO collaboration through Project TCP/CUB/89926 in order to strengthen
epidemiologic surveillance of CSF through permanent analysis of the national animal
health situation, and the continuous monitoring of the evolutionary tendencies of the
field virus, in order to adopt optimal control strategies in a timely manner.
Resumen
Los estudios moleculares a aislados de campo obtenidos en Cuba durante la epizootia
de peste porcina clásica (PPC) han evidenciado un mismo agrupamiento filogenético,
aunque existe un distanciamiento entre los de las zonas occidental y oriental, lo que
apunta a que éstos últimos pueden ser variantes virales que han evolucionado en el
tiempo a partir de un ancestro común. Para mantener un monitoreo continuo del
comportamiento epizootiológico de la PPC sobre bases moleculares se desarrolló un
sistema de vigilancia computarizado en Microsoft Access 2000, metodología
MetVisual E. Para ello se registra la notificación de las sospechas al Sistema Nacional
de Información y Vigilancia Epizootiológica (SIVE), así como los datos del estudio
clínico- epizootiológico de campo y los resultados del diagnóstico de laboratorio
(anatomopatológico, bacteriológico diferencial y virológico,) además de la base de
datos con la secuenciación molecular de los aislados correspondientes. El sistema se
desarrolló con la colaboración de la FAO a través del Proyecto TCP/CUB/8926 a fin
de fortalecer la vigilancia epizootiológica de la PPC a través del análisis permanente
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de la situación sanitaria nacional y el monitoreo continuo de las tendencias evolutivas
del virus de campo, con el objetivo de adoptar oportunamente las estrategias de
control más adecuadas.
Introducción
La peste porcina clásica (PPC), enfermedad de notificación obligatoria
clasificada por la Oficina Internacional de Epizootias (OIE) dentro de su Lista A, es
considerada por la FAO como una enfermedad transfronteriza por su elevado
potencial de diseminación a amplias regiones geográficas y el consiguiente impacto
en la seguridad alimentaria de los países afectados (Vargas, 2001), sobre todo
aquellos que se encuentran en vías de desarrollo.
En Cuba la PPC reemergió en 1993 después de casi 20 años de silencio
epizoótico, período durante el cual se mantuvo un programa de control con
vacunación (Cepa China lapinizada), cuya cobertura nacional descendió al
incrementarse la población porcina de traspatio a consecuencia de las dificultades
económicas a inicios de la década del 90, las que también ocasionaron serias
afectaciones en la bioseguridad de las instalaciones porcinas; a lo que se sumó el
impacto negativo que sobre la producción de nuestra vacuna nacional tuvo en 1993 la
epizootia de la enfermedad hemorrágica de los conejos.
Los estudios moleculares realizados a los aislados de campo obtenidos entre los
años 1993 y 1997 demostraron que: 1) la epizootia se debió a una reintroducción
interna del virus, 2) la cepa vacunal confería protección contra las cepas circulantes y
3) existía distancia filogenética entre los aislados de las zonas occidental y oriental,
no obstante su agrupamiento común (Díaz de Arce, 1998).
Dada la necesidad de mantener una estricta vigilancia sobre el comportamiento
de la PPC en el territorio nacional con vistas a su erradicación, se consideró necesario
desarrollar un sistema de vigilancia con base en los estudios de la secuenciación
molecular de las cepas circulantes para el monitoreo permanente de las tendencias
evolutivas del virus de campo, para lo que se contó con el apoyo brindado por la FAO
a través del TCP/CUB/8926(A): Fortalecimiento para prevenir, controlar y erradicar
la peste porcina clásica en Cuba.
Desarrollo del sistema.
Bases organizativas. El programa computadorizado se desarrolló como un
subsistema del Sistema de Información y Vigilancia Epizootiológica de la República
de Cuba (SIVE), el que garantiza la notificación diaria desde el nivel de municipio, de
todas las enfermedades sometidas a vigilancia y control por el Instituto de Medicina
Veterinaria (IMV)
A través del subsistema se captan en el Centro Nacional de Epizootiología,
Diagnóstico e Investigación (CENEDI) los datos generales que se reciben en el SIVE
de las sospechas de PPC, así como del resto de las enfermedades rojas del cerdo
(ERC) enzoóticas en el país, para las que se precisa del diagnóstico diferencial con
PPC (erisipela, salmonelosis, estreptococosis y pasterelosis). A las sospechas de ERC
se les asignó un código único consecutivo nacional y anual, implantado a partir del 1ro
de octubre del 2001.
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En el CENEDI se consolidan todas las fuentes de información que conforman el
expediente de cada foco de PPC, y opera el subsistema de conjunto con el Centro
Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), donde se realiza el diagnóstico
virológico de la enfermedad, así como la secuenciación molecular de los aislados de
campo.
Fuentes de información. Son el registro de las notificaciones de ERC al SIVE
y el expediente de los focos de PPC. Éste está conformado por los informes de la
encuesta epizootiológica (I), el diagnóstico clínico (II), anatomopatológico (III),
bacteriológico diferencial (IV) y virológico (V), cuyos modelos se elaboraron con
diseño electrónico en base a preguntas y respuestas cerradas, con el objetivo de captar
uniformemente la información primaria indispensable para la vigilancia. Estos
modelos fueron sometidos a procesos de validación externa con especialistas del
nivel nacional y provincial del IMV.
La información referida al diagnóstico clínico-epizootiológico
y
anatomopatológico de campo la tributan al sistema los Grupos de Diagnóstico de cada
provincia y del nivel nacional. El diagnóstico histopatológico y bacteriológico se
realiza en los Laboratorios Provinciales y en el CENEDI, en tanto el CENSA tributa
al sistema los resultados del diagnóstico virológico, incluida la secuenciación
molecular de los aislados.
Estructura del sistema. Dada la necesidad de un sistema fuertemente
interactivo debido al manejo de gran cantidad de datos y elementos de relación entre
ellos, pero con poca cantidad de procesos algorítmicos, se decidió aplicar la
metodología MetVisual E en plataforma de Microsoft Access 2000. El sistema se
programó de manera modular en 6 partes, con la información de los focos de PPC
referidas a:
1. Datos generales: Nombre del predio, dirección, subcuadrante geográfico del
SIVE, sector productivo, total de animales susceptibles, enfermos, muertos,
sacrificados y aprovechados, etc.
2. Diagnóstico epizootiológico: Sistemas de explotación, condiciones sanitarias
y de bioseguridad de los predios, vacunación, mortalidad y morbilidad, así
como vínculos epizootiológicos para establecer posible origen y
diseminación del foco (origen del reemplazo y los alimentos, destino de los
animales y las carnes, desinfección del transporte para cerdos, investigación
del área perifocal, etc.), entre otros.
3. Diagnóstico clínico: Signos clínicos observados en los animales enfermos.
4. Diagnóstico anatomopatológico: Cuadro lesional al examen macroscópico de
animales muertos y sacrificados, así como el diagnóstico histológico de las
muestras remitidas al laboratorio.
5. Diagnóstico bacteriológico diferencial con las ERC de etiología bacteriana.
6. Diagnóstico virológico: Resultados de los métodos directos e indirectos
utilizados para el diagnóstico de la PPC, así como las bases de datos con la
secuenciación molecular de los aislados.
El uso del mapa digitalizado que brinda soporte al SIVE con referencia a
subcuadrantes geográficos de 1 Km2, permite que con el uso de MapInfo se puedan
realizar análisis del comportamiento espacial de la PPC, así como de su relación con
datos aportados por este sistema de información geográfica.
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Consideraciones generales
La PPC se incluye en la categoría de enfermedades evolutivas o emergentes,
para las que se precisan sistemas de alerta anticipada basados en la vigilancia
epidemiológica a fin de incrementar el conocimiento sobre su distribución y poder
predecir posibles brotes en evolución (Vargas, 2001).
La epidemiología molecular es una herramienta poderosa para definir los
patrones en la movilización espacial de las enfermedades, incluso a escala global
(Roeder y Vargas, 2001). Así, Harding y col. (1994) y Lowings y col. (1996) han
demostrado la utilidad de los análisis filogenéticos para comprender tanto la
patogénesis, como la evolución y diseminación de la peste porcina clásica.
Puesto que los análisis filogenéticos llevados a cabo en los últimos años han
demostrado claramente que aislados del virus de la PPC que difieren genéticamente
parecen ser característicos de ciertas regiones geográficas, se ha señalado la
importancia del estudio de los genotipos para áreas geográficas concreta con vistas al
mejor entendimiento de la epidemiología de la enfermedad (Roeder y Vargas, 2001)..
El interés por monitorear la evolución filogenética del virus en el transcurso de
la epizootia que nos afecta se fundamenta en las distancias observadas entre los
aislados de las zonas occidental y oriental (Díaz de Arce, 1998), posiblemente
relacionadas con las condiciones geográficas de ésta última, que pueden haber
permitido su mantenimiento a partir de un ancestro común diferente al que dio origen
a la epizootia en el occidente del país.
Según Blanco (2001) la epidemiología molecular precisa de una base de datos
completa, apoyada en una red de trabajo que utilice el soporte de la Epidemiología
Clásica, además de contar con métodos que permitan una buena alineación de las
secuencias y la estimación filogenética adecuada de sus distancias.
Como el desarrollo de la epidemiología molecular ha sido posible no solo por el
avance alcanzado en la Biología Molecular y las técnicas diagnósticas en ella
sustentadas, sino también por el soporte tecnológico que ha brindado la computación
para el manejo de los datos indispensables para esos complejos estudios (Núñez,
2001), nos dimos a la tarea de desarrollar un sistema informático que contribuyera a
la vigilancia de la PPC y la consiguiente comprensión del enlace epidemiológico que
une los brotes esporádicos que se nos presentan en base al análisis filogenético de
nuestros aislados de campo, a fin de dirigir adecuadamente las estrategias de control y
alcanzar las metas del Plan Continental para la Erradicación de la PPC de las
Américas, promovido por la FAO.
Referencias bibliográficas.
Blanco, C. (2001). Generación de dendogramas. Curso Regional sobre Epidemiología
Molecular Cuantitativa y enfermedades transfronterizas, 28/may.-1/jun., La
Habana, Cuba.
Díaz de Arce, Heidy. (1998). Peste porcina clásica: Diagnóstico y caracterización
molecular de aislados virales cubanos. Tesis Doctoral, La Habana, Cuba.
Harding, M; Lutzewallace, C; Prudhomme, I.; Zhong, X. H.; Rola, J. (1994). Reverse
transcriptase PCR assay for detection of hog cholera virus. J. Clin. Microb., 32,
2600-2602.
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Lowings, J.P; Ibata, G.; Needham, J.; Paton, D.J.(1996). Classical swine fever virus
diversity and evolution. J. Gen. Virology 75, 3461-3668.
Núñez, I. (2001). Epidemiología molecular de la peste porcina clásica en Cuba. Curso
Regional sobre Epidemiología Molecular Cuantitativa y enfermedades
transfronterizas, 28/may.-1/jun., La Habana, Cuba.
Roeder, P.; Vargas Terán, M. (2001). Experiencia mundial en epidemiología
molecular. Curso Regional sobre Epidemiología Molecular Cuantitativa y
enfermedades transfronterizas, 28/may.-1/jun., La Habana, Cuba.
Vargas Terán, M. (2001). Sistema para la Prevención de Emergencias de las Plagas y
Enfermedades Transfronterizas de los Animales y las Plantas. Curso Regional
sobre Epidemiología Molecular cuantitativa y enfermedades transfronterizas,
28/may.-1/jun., La Habana, Cuba.
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