Etiología

Los agentes etiológicos causantes de neumonía verminosa en ovinos y caprinos son Dictyocaulus filaria, Protostrongylus rufescens y Muellerius capillaris (^{Mokhtaria y col., 2014}; ^{Alemneh, 2015}; ^{Oyda y Mekuria, 2018}; ^{Zafra y García, 2019}). Estos nematodos se caracterizan por colonizar el tracto respiratorio inferior del ganado ovino y caprino. Causan alta morbilidad pero baja mortalidad, por ejemplo, en Etiopía durante el periodo de 1982 a 1986, se observó una mortalidad menor al 2 % debido a estos nematodos pulmonares (^{Njau y col., 1988}; ^{Cuéllar, 2015}; ^{Asmare y col., 2018}; ^{Tenaw y Jemberu, 2018}; ^{Hanks y col., 2021}).

Ciclo biológico

Los nematodos pulmonares de los rumiantes domésticos tienen dos formas de ciclo de vida: directo e indirecto, el cual es específico para cada especie. La familia Dictyocaulidae sigue el ciclo directo. La hembra de D. filaria vive en la tráquea y los bronquios, produciendo huevos embrionados, que son tosidos o tragados, y que eclosionarán en el tracto digestivo, para pasar por cuatro estadios larvarios (L1, L2, L3 y L4) antes de alcanzar el estado adulto. Usualmente se encontrarán larvas en estadio L1 en heces frescas de animales infectados. En condiciones favorables estas L1 se desarrollarán a las larvas infectantes (L3) en menos de una semana. La infección es por ingestión de las L3, las que posteriormente penetrarán la pared intestinal y migrarán a través de los nódulos linfáticos mesentéricos, donde mudarán al primer estadio endoparásito o L4, las cuales viajarán a través de la linfa y la sangre hacía el pulmón, llegando a los capilares de los alvéolos, aproximadamente una semana después de la ingestión. La muda final ocurrirá en los bronquiolos, aproximadamente 4 semanas después de la infección, para posteriormente llegar a los bronquios donde maduran. Así, el período prepatente de D. filaria es de 5 semanas (^{Panuska, 2006}; ^{Hailu, 2019}).

La familia Protostrongylidae (ej. P. rufescens y M. capillaris) presenta un ciclo de vida indirecto. Los primeros dos estadios larvarios tienen lugar en un primer hospedero intermediario (HI), caracoles de los géneros Monacha spp, Cochicella spp, Cermuella spp, Helicella spp, Helix spp, Theba spp, Abida spp, Zebrina spp, Succinea spp y babosas del género Limax spp, Agriolimax spp, y la infección del hospedador definitivo es por ingestión de estos moluscos (^{López y col., 2013}; ^{Bowman, 2014}; ^{Yagoob y col., 2014}; ^{Cuéllar, 2015}; ^{Adem, 2016}; ^{Kuchboev y col., 2016}; ^{Engdawork, 2019}; ^{Hailu, 2019}). Los adultos de M. capillaris son ovovivíparos y ponen huevos que eclosionan en L1, y estas larvas migrarán de los nódulos linfáticos a las vías respiratorias. Posteriormente, serán expulsadas a través de las secreciones respiratorias, o tragadas y expulsadas en heces después de su paso por el tracto digestivo (^{Pugh y col., 2020}). Una vez en el ambiente, la L1 deberá encontrar un HI. Suelen penetrar el pie de los moluscos, donde evolucionan a L3 en un período de 2 a 3 semanas. Los ovinos o caprinos se infectan al ingerir durante el pastoreo los caracoles o babosas contaminados con L3. Las larvas pasarán a través de la pared intestinal y migrarán hacia los pulmones, en donde penetrarán los espacios alveolares e inducirán la formación de nódulos granulomatosos. Durante el período de prepatencia (3 a 5 semanas a algunos meses) la L3 se convierte en L4 y luego en adultos con dimorfismo sexual, para reproducirse y poner huevos, cerrando de esta forma el ciclo de vida (^{Jabbar y col., 2013}; ^{Suarez y col., 2014}; ^{Cuéllar, 2015}; ^{Engdawork, 2019}; ^{Hailu, 2019}; ^{de-Macedo y col., 2020}).

Epidemiología

D. filaria, P. rufescens y M. capillaris están ampliamente distribuidos en todo el mundo. Son particularmente comunes en países con climas templados, en tierras altas de países tropicales y subtropicales (^{Adem, 2016}). En México, se ha reportado su presencia en los estados de Aguascalientes, Chiapas, Chihuahua, Coahuila, Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, México, Morelos, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Querétaro, San Luís Potosí y Zacatecas (^{Nahed-Toral y col., 2003}; ^{Quiroz y col., 2011}).

La infección en ovinos y caprinos varía según las características geográficas y climáticas del área (^{Bekele y Shibbiru, 2017}). La presencia de HI, condiciones ecológicas favorables como lluvia, humedad y temperatura son importantes para el desarrollo y supervivencia de estos nematodos (^{Hailu, 2019}; ^{Samadi y col., 2019}). Se han reportado prevalencias de 58.4 % en el norte de Grecia, 54.16 % en el centro de Etiopía, 43.5 % en el norte de Italia, 38.1 % en Bocayá, Colombia y 22 % en Argelia (^{Kouam y col., 2014}; ^{Mokhtaria y col., 2014}; ^{Díaz-Anaya y col., 2017}; ^{Lambertz y col., 2018}; ^{Tenaw y Jemberu, 2018}; ^{Yacob y Alemu, 2019}). En México hay pocos datos al respecto, sin embargo, se reportó una tasa de 16.7 % en ovinos de Chiapas (^{Nahed-Toral y col., 2003}).

Se ha observado que, en Norteamérica, la temporada de transmisión de D. filaria, es mayor en los meses de otoño e invierno (^{Bekele y Shibbiru, 2017}); mientras que para M. capillaris y P. rufescens la temporada de transmisión se limita a las estaciones en las cuales están presentes los HI, primavera y verano (^{Pugh y col., 2020}).

La humedad es esencial para la supervivencia y el desarrollo de las larvas, ya que están activas a temperaturas de 10 °C a 21 °C y sobreviven mejor en entornos frescos y húmedos. En condiciones óptimas, las larvas pueden persistir durante más de un año (^{Fentahun y col., 2012}; ^{Hailu, 2019}). Se ha observado que el estadio larvario L3, de D. filaria es resistente al frío (^{Regassa y col., 2010}; ^{Asmare y col., 2018}). P. rufescens requiere una estación cálida húmeda o lluviosa para completar su ciclo de vida, además de la presencia del HI, por lo que las estaciones secas o con poca lluvia no favorecen el desarrollo del caracol (^{Bekele y Shibbiru, 2017}; ^{Hailu, 2019}).

D. filaria predomina en pequeños rumiantes, seguido de M. capillaris y P. rufescens. Esto puede atribuirse a la diferencia en los ciclos de vida, ya que D. filaria, al tener un ciclo directo, requiere menor tiempo para desarrollarse hasta la etapa infecciosa (^{Bekele y Shibbiru, 2017}). Por el contrario, la transmisión de P. rufescens y M. capillaris es un evento epidemiológicamente complejo, que involucra hospedero definitivo, parásito y HI (^{Adiss y col., 2011}; ^{Hailu, 2019}). Se ha observado que en América del Norte, M. capillaris se encuentra con mayor frecuencia, seguido de D. filaria y luego P. rufescens (^{Pugh y col., 2020}). En Etiopía, D. filaria fue la especie común, siendo mayor la prevalencia en ovejas que en cabras. Por el contrario, en estudios donde la presencia de M. capillaris y P. rufescens fue más elevada, la infección fue significativamente mayor en cabras que ovejas (^{Asmare y col., 2018}). Algunos estudios han evaluado que las cabras son más susceptibles a las infecciones por protostrongílidos que las ovejas, presentándose con mayor frecuencia y menor respuesta inmune (^{Addis y col., 2011}; ^{López y col., 2011}). Esto se atribuye a que las ovejas basan su alimentación en el pastoreo, consumiendo más larvas infectantes, por lo cual tienen mayor resistencia adquirida que las cabras, las cuales al utilizar más el ramoneo para alimentarse consumen materia no contaminada, por lo que están menos expuestas a las larvas infectantes y, por lo tanto, desarrollan menor resistencia a los parásitos que los ovinos (^{Asaye y Alemneh, 2015}; ^{Hailu, 2019}).

En general, animales jóvenes en su primera temporada de pastoreo son más afectados, ya que los animales adultos tienen inmunidad adquirida, en los lugares donde la enfermedad es endémica (^{Hailu, 2019}). Esto explica que, a medida que aumenta la edad de los animales, disminuye la susceptibilidad a la infección por nematodos pulmonares (^{Garedaghi y col., 2011}; ^{Asaye y Alemneh, 2015}). Sin embargo, la inmunidad adquirida es diferente en función del nematodo parasitante, por ejemplo, se reportó que la infección por D. filaria fue más alta en animales jóvenes menores a un año de edad, mientras que M. capillaris fue más alta en animales de más de 3 años (^{Asaye y Alemneh, 2015}). Así mismo, los animales adultos pueden ser los más infectados con P. rufescens, en comparación con los animales más jóvenes (^{Pugh y col., 2020}). Lo anterior se explica debido a que el desarrollo larvario de L1 a L3 en el caracol lleva de 12 d a 14 d y el período de prepatencia es de 30 d a 60 d, esto por el tiempo que tarda en desarrollarse la fase infectante en el HI, así como a la presencia o no de las larvas en el ambiente y su relación con la época del año, lo cual podría alargar el ciclo biológico de estos parásitos, por lo tanto, la probabilidad de infección, transmisión y reinfección por protostrongílidos sería mucho menor comparada con D. filaria, ya que los animales jóvenes podrían estar menos expuestos a los ciclos de vida de estos parásitos y por ende a la infección. Estos factores podrían explicar por qué los animales jóvenes tienen tasas bajas de infecciones por P. rufescens y M. capillaris (^{Asaye y Alemneh, 2015}; ^{Adem, 2016}).

La mala condición corporal induce la falta de resistencia a la infección y contribuye a una mayor prevalencia en animales desnutridos, debido a una pobre respuesta inmune. También la pérdida de peso puede estar asociada con la infección por D. filaria, relacionado a la pérdida del apetito, así como a infecciones concurrentes por otros parásitos, como los helmintos gastrointestinales (^{Panuska, 2006}; ^{Bekele y Shibbiru, 2017}). Este parásito tiene la capacidad de suprimir la inmunidad del tracto respiratorio y disminuir la ganancia de peso (^{Garedaghi y col., 2011}; ^{Fentahun y col., 2012}; ^{Asaye y Alemneh, 2015}; ^{Zeryehun y Degefaw, 2017}). Se sabe que la malnutrición reduce la resistencia y la resiliencia en los animales, por lo que permite el establecimiento de parásitos y aumento en la prevalencia en animales con baja condición corporal (^{Engdawork, 2019}).

Por último, a mayor carga animal podría resultar en una cantidad más elevada de larvas infectantes en los pastos, lo cual podría ser un factor de riesgo para los animales durante el pastoreo (^{Engdawork, 2019}).

Patogenia

La patogenicidad de los parásitos dependerá de su ubicación dentro del tracto respiratorio, el número de larvas infectantes ingeridas, el estado inmune de los animales, estado nutricional y la edad del hospedero (^{Bekele y Shibbiru, 2017}; ^{Asmare y col., 2018}; ^{Hailu, 2019}). Aunque comúnmente es asintomática, la infección por nematodos pulmonares puede provocar lesiones graves y ocasionalmente causar neumonía mortal (^{Cassini y col., 2015}). Así mismo, la infección primaria con parásitos pulmonares causa supresión inmunológica en los pulmones, favoreciendo la presentación de bronconeumonías (^{Oyda y Mekuria, 2018}).

D. filaria se establece en tráquea y bronquios, por lo que los huevos, larvas y desechos aspirados afectan un gran volumen de tejido pulmonar. Por lo tanto, se considera la especie más patógena, ya que ocasiona irritación en la mucosa y puede causar bronquitis/bronquiolitis y enfisema pulmonar (^{Harwood y Mueller, 2018}; ^{Hailu, 2019}).

Las infecciones con P. rufescens y M. capillaris se asocian principalmente con desarrollo de neumonía focal, bronconeumonía crónica y neumonía intersticial (^{Suarez y col., 2014}; ^{Abebe y col., 2016}; ^{Hailu, 2019}). Debido a que los adultos de P. rufescens se encuentran en bronquiolos y M. capillaris se encuentra en vías respiratorias pequeñas, como alvéolos y tejido subpleural; es en el parénquima pulmonar donde las larvas se enquistan en nódulos fibrosos y de diámetro pequeño, que adquieren un color grisáceo. Sin embargo, debido a que estos nódulos pueden no contener adultos de ambos sexos, los huevos fértiles no pueden depositarse en el paso del aire. A causa de esto, el número de larvas en las heces a menudo no indica el grado de infección (^{Coyote-Camacho y col., 2015}; ^{Oyda y Mekuria, 2018}). El pulmón se ve afectado debido a la ruptura de los alveolos y las lesiones nodulares causadas por la penetración de la L4, así como, por la destrucción de septos alveolares y la formación de nódulos, ocasionados por los nematodos adultos. Por lo que, dependiendo de la abundancia de huevos, larvas y adultos, así como de la gravedad de las reacciones inflamatorias, se altera el intercambio gaseoso en el pulmón (^{Kuchboev y Hoberg, 2011}; ^{Quiroz y col., 2011}; ^{Bowman, 2014}; ^{Asaye y Alemneh, 2015}).

Se ha sugerido que, cuando las etapas larvales de M. capillaris migran a través de las paredes del intestino delgado, el daño resultante puede predisponer a la enterotoxemia (^{Suarez y col., 2014}; ^{Hailu, 2019}).

Inmunidad contra nematodos pulmonares

Los hospederos inmunológicamente resistentes pueden rechazar la infección a través de mecanismos de hipersensibilidad, eosinofilia, incremento de inmunoglobulinas (IgA, IgG e IgE), citocinas (IL-4, IL-5, INFᵧ) y quimiocinas, así como mediante la activación de linfocitos T (CD4+, gamma/delta) (^{Quiroz y col., 2011}; ^{Coyote-Camacho y col., 2015}).

La respuesta celular refleja la etapa de desarrollo del parásito y el estado de resistencia del hospedero, donde la reacción inflamatoria generalmente es de naturaleza crónica e incluye infiltración linfoplasmocítica y eosinofílica difusa o focal, mastocitosis y fibrosis (^{Gulbahar y col., 2009}; ^{Quiroz y col., 2011}).

La eosinofilia es una característica típica de la infección por nematodos pulmonares, pero en ausencia de reinfección, la inmunidad puede disminuir y volver al animal susceptible nuevamente (^{Habte y Simeneh, 2019}).

Signos clínicos y lesiones

Las infecciones con nematodos pulmonares son clínicas o subclínicas (^{Abebe y col., 2016}). El curso clínico de la enfermedad depende de la gravedad de la infección, la edad y el estado inmunológico del animal. En este sentido, la baja producción de leche y baja ganancia de peso pueden ocurrir en infecciones subclínicas en cabras y ovejas (^{Hailu, 2019}). Sin embargo, se ha establecido que la alta prevalencia de la infección, con signos menos obvios, se asocia con una pobre producción y animales apáticos ( ^{Asaye y Alemneh, 2015}). En el cuadro clínico, inicialmente los animales manifiestan como signo una respiración rápida y superficial, que se acompaña de tos, la cual se exacerba con el ejercicio. Los signos clínicos pueden progresar a dificultad respiratoria, donde los animales muy infectados se paran con la cabeza estirada hacia adelante, la boca abierta y babeando. A la auscultación, los sonidos pulmonares son particularmente prominentes en la bifurcación bronquial (^{Hailu, 2019}).

Los signos clínicos más comunes en ovejas y cabras son pirexia, tos, respiración rápida y superficial, secreción nasal y emaciación, así como retraso en el crecimiento (^{Adem, 2016}; ^{Engdawork, 2019}). La tos y la disnea se producen si se ve afectado un volumen suficientemente grande de tejido pulmonar. Esto se acompaña de edema pulmonar y enfisema intersticial. Cuando todavía no se ha producido daño estructural, el tratamiento produce una respuesta clínica inmediata. Sin embargo, cuando los parásitos maduros se encuentran en los bronquios principales, los huevos y los fragmentos de gusanos muertos son aspirados; provocando neumonía por cuerpos extraños (^{Hailu, 2019}).

D. filaria es uno de los nematodos pulmonares más patógenos de ovejas y cabras, ya que vive en la luz del árbol bronquial. Comúnmente se asocia con bronquitis crónica y oclusión localizada del árbol bronquial con atelectasia (^{Abebe y col., 2016}). Las cabras infectadas con D. filaria suelen toser debido a la irritación traqueal y bronquial, que en la infección intensa conduce a una disnea progresiva y pérdida de peso, a menudo en asociación con una infección bacteriana secundaria (^{Harwood y Mueller, 2018}).

La infección con P. rufescens aun sin ser aparente, puede cursar con diarrea debido a la acción irritativa y traumática de la L3 sobre la pared intestinal, pérdida de peso o secreción nasal, con aumento de la frecuencia y los sonidos respiratorios (^{Quiroz y col., 2011}; ^{Pugh y col., 2020}). La infección por M. capillaris en cabras en ocasiones es asintomática y solo se identifica como un hallazgo accidental al examen postmortem. En las infecciones con pocos nematodos, los signos respiratorios pueden ser muy sutiles y fácilmente pasados por alto, pero se han descrito casos que tuvieron intolerancia al ejercicio como manifestación clínica, observando cabras rezagadas detrás del rebaño cuando eran conducidas (^{Harwood y Mueller, 2018}).

La infección severa con nematodos pulmonares puede causar vasculitis y perivasculitis, con infiltración de células pro-inflamatorias dentro y alrededor de la pared vascular, así como engrosamiento de las paredes interalveolares (^{Bekele y Shibbiru, 2017}; ^{Hailu, 2019}).

En la necropsia, la mayoría de las lesiones se encuentran en el aparato respiratorio. En la infección por D. filaria, los bronquios, especialmente en los lóbulos diafragmáticos, contienen masas enmarañadas de gusanos mezclados con exudado espumoso. Los bronquiolos infectados con P. rufescens a menudo están atelectásicos, con gusanos y exudado; en consecuencia, estos lobulillos estarían también afectados y con presencia de parásitos. Los pulmones infectados con M. capillaris contienen lesiones nodulares rojas, grises o verdes, de 1 mm a 2 mm de diámetro. Estas lesiones, ubicadas en la subpleura de los lóbulos diafragmáticos, varían en consistencia, número y forma. Los nódulos pulmonares, como resultado de la infección por M. capillaris, tienen la apariencia de un disparo de plomo (^{Hailu, 2019}).

Al someterse a estudio histológico, el tejido pulmonar infectado muestra fibrosis peribronquial y alveolar adyacente a los parásitos, con infiltración de linfocitos, macrófagos y mineralización alveolar. También puede existir enfisema alveolar multifocal, así como ensanchamiento intersticial, causado por fibrosis y células inflamatorias no supurativas. Asimismo, la pleura puede presentar engrosamiento multifocal por células mononucleares y proliferación de tejido conectivo, principalmente en lóbulos caudales, junto a nematodos localizados en alvéolos (^{Coyote-Camacho y col., 2015}).

Diagnóstico

Por lo general, los signos clínicos, la época del año y los antecedentes de pastoreo son suficientes para hacer el diagnóstico. La confirmación del gusano pulmonar se realiza mediante detección de la L1 en muestras fecales, utilizando la técnica de Baermann (^{Engdawork, 2019}). Esta técnica es la estrategia de diagnóstico preferida para la recuperación larval mejorada y la identificación de parásitos antemortem (^{Hailu, 2019}; ^{Pugh y col., 2020}).

La identificación larval de nematodos pulmonares se realiza en función de sus características morfológicas. Las larvas de P. rufescens miden de 300 µm a 400 µm, con una cola afilada característica y un contorno ondulado pero sin espina dorsal; las de M. capilaris (250 µm a 300 µm de largo) tienen un característico estrechamiento, una cola de contorno ondulado y columna dorsal; y la larva de D. filaria (550 µm a 585 µm de longitud) tiene la cabeza con una protuberancia sobresaliente, cola puntiaguda y gránulos intestinales amarronados (^{Hailu, 2019}; ^{de-Macedo y col., 2020}).

En las fases de pre-patencia o post-patencia, así como durante la hipobiosis, es imposible detectar estos parásitos mediante un examen fecal ( ^{Asaye y Alemneh, 2015}).

Las técnicas de PCR (Polymerase Chain Reaction) se han usado con fines de identificación y diagnóstico de nematodos trichostrongílidos y otros parásitos. Dependiendo del propósito de la prueba, se han utilizado una serie de procedimientos de PCR, incluida la PCR convencional, dirigida contra varias regiones, especialmente el primer o segundo espaciador transcrito interno (ITS-1 y ITS-2) del ADN ribosómico nuclear. Algunos trabajos han demostrado ser muy promisorios en el desarrollo de PCR en tiempo real para el diagnóstico de infecciones por nematodos en ovejas, a nivel de género o especie (^{Hutchinson, 2009}; ^{Carreno y col., 2009}; ^{Income y col., 2021}).

En ocasiones, el diagnóstico postmortem de los pulmones revela áreas consolidadas y parches enfisematosos elevados o lesiones nodulares blancas irregulares distribuidas en varios lóbulos, especialmente en lóbulos diafragmáticos. Al corte, en la tráquea y el árbol bronquial, es posible observar abundante espuma, en la que se pueden encontrar numerosos gusanos blancos y delgados. A menudo, en los bronquiolos terminales de los lóbulos diafragmáticos se observan racimos de gusanos (^{Hailu, 2019}).

Tratamiento

En el caso de las cabras, los tratamientos incluyen imidazotiazoles [tetramisol (15 mg/kg) y levamisol (7.5 mg/kg)], benzimidazoles [mebendazol (15 mg/kg a 20 mg/kg)] y lactonas macrocíclicas [ivermectina (0.2 mg/kg)] (^{Smith y Sherman, 2009}; ^{Engdawork, 2019}). Para ovejas, se utiliza benzimidazoles [albendazol (7.5 mg/kg)] y lactonas macrocíclicas [ivermectina (0.2 mg/kg), moxidectina (0.2 mg/kg) y doramectina (0.2 mg/kg)] (^{Panuska, 2006}). Estos medicamentos han demostrado ser efectivos contra todas las etapas de los nematodos pulmonares, con la consiguiente mejora de los signos clínicos (^{Engdawork, 2019}; ^{Hailu, 2019}). La eprinomectina administrada tópicamente, a 1 mg/kg de peso corporal, sobre la piel de las ovejas, es altamente eficaz contra D. filaria (^{Hamel y col., 2017}).

Control y prevención

Proporcionar una nutrición equilibrada es muy importante para mantener a los animales sanos. Además, aumenta la resistencia del hospedero y, por lo tanto, es importante para el control de la Dicitiocaulosis (^{Engdawork, 2019}; ^{Hailu, 2019}).

El control y la prevención de los nematodos pulmonares se puede lograr a través de la desparasitación estratégica y regular de todos los animales, al final de la estación seca y después de una temporada de lluvias prolongadas, para con esto limitar la contaminación de los pastos en los potreros en la próxima primavera y evitar una gran carga parasitaria durante el pastoreo (^{Smith y Sherman, 2009}; ^{Bekele y Shibbiru, 2017}; ^{Engdawork, 2019}).