Advances in the study of inflammation biomarkers in the saliva of pig

Resumen

La sepsis es una condición grave y potencialmente mortal caracterizada por una respuesta inflamatoria sistémica desencadenada por un agente infeccioso que puede llevar finalmente a la disfunción orgánica e incluso a la muerte. Los biomarcadores pueden permitir una intervención más temprana y un mejor tratamiento de la sepsis, mejorando los resultados de salud y el bienestar de los pacientes, y reduciendo el desarrollo de resistencia a los antibióticos y las pérdidas económicas. En medicina humana, varios biomarcadores se utilizan rutinariamente para detectar infecciones bacterianas y guiar en el uso responsable de antibióticos, como la procalcitonina. En medicina veterinaria, a pesar de que las enfermedades inflamatorias e infecciosas generan muchos problemas de salud y pérdidas económicas en las granjas, este campo está poco explorado. Esta tesis de doctorado busca contribuir al campo del diagnóstico y la caracterización de la sepsis en cerdos profundizando y ampliando nuestra comprensión de los biomarcadores inflamatorios, su comportamiento y su relevancia en la sepsis en cerdos. Los objetivos específicos son los siguientes: • Objetivo 1: Investigación bibliográfica sobre la sepsis y los biomarcadores más comunes utilizados para diagnosticar y monitorearla en la medicina veterinaria. • Objetivo 2: Identificación de nuevos biomarcadores potenciales utilizando técnicas de proteómica. • Objetivo 3: Validación y medición de varios biomarcadores de inflamación, estrés oxidativo, bienestar y daño muscular, con posibles aplicaciones en la inflamación séptica y el estudio de sus posibles cambios en la sepsis y otras condiciones. • Objetivo 4: Desarrollo y validación de nuevos ensayos para diagnosticar sepsis: procalcitonina y presepsina. Para alcanzar estos objetivos, se utilizó la siguiente metodología: • Las muestras de cerdo se recolectaron principalmente de saliva, con esponjas de polipropileno; también se recolectó sangre mediante punción de la vena yugular. • Se realizaron análisis proteómicos de las muestras de cerdo utilizando técnicas basadas en gel y sin gel, incluyendo SDS-page y espectrometría de masas. • Se emplearon varios métodos como kits comerciales automatizados, ELISAs y ensayos quimioluminiscentes para analizar los biomarcadores estudiados, abarcando estrés, inflamación, estado redox y daño muscular. • Se desarrollaron anticuerpos policlonales y monoclonales para la detección de dos biomarcadores de sepsis, procalcitonina y presepsina. Los anticuerpos policlonales se generaron mediante la inmunización de un conejo y una cabra, mientras que los monoclonales se produjeron utilizando ratones como la especie elegida para la inmunización, con la posterior producción de hibridomas. • La tecnología utilizada para el desarrollo de los ensayos con los anticuerpos previamente mencionados fue AlphaLISA, que tiene diversas ventajas, como el uso mínimo de muestra y la ausencia de pasos de lavado. En resumen, esta investigación contribuyó al desarrollo de herramientas valiosas para el diagnóstico de infecciones y condiciones inflamatorias, con un enfoque integral que involucró la producción de anticuerpos, la recolección de muestras, el desarrollo de ensayos y el análisis de biomarcadores. Las conclusiones específicas de esta tesis de doctorado son: 1. Los biomarcadores con potencial en el diagnóstico y monitorización de la sepsis pueden clasificarse en tres categorías principales: (1) proteínas de fase aguda y citocinas, que han sido tradicionalmente utilizadas en medicina veterinaria para evaluar la inflamación; (2) PCT, PSE y otras proteínas más recientes que son más específicas de infecciones bacterianas; y (3) otros marcadores que pueden proporcionar información complementaria. 2. En los estudios proteómicos, la saliva y el suero mostraron patrones diferentes en respuesta a la inflamación séptica en un modelo inducido por LPS y la meningitis debida a Streptococcus suis. Además, se encontraron cambios en las proteínas de la saliva en otras enfermedades sépticas, como la diarrea causada por Escherichia coli. 3. La sepsis produce cambios en los analitos salivares relacionados con estrés, estado redox, inflamación y daño muscular, lo que abre la posibilidad de utilizarlos como posibles biomarcadores para este proceso en el cerdo. En esta línea, se requieren estudios adicionales para definir la capacidad y las aplicaciones de estos biomarcadores en el diagnóstico y monitorización de la sepsis, así como establecer valores de corte precisos. 4. La procalcitonina se midió por primera vez en la saliva porcina y mostró aumentos más elevados en cerdos con diferentes patologías sépticas, como en un modelo inducido por LPS, en meningitis por Streptococcus suis y en un brote de mordedura de cola; que en procesos inflamatorios no sépticos como un modelo inducido por trementina.