Infecciones por Bordetella de las especies domésticas
B. bronchiseptica se manifiesta en un amplia gama de hospedadores como gatos, ratas, cobayas, conejos, gatos, perros, cerdos, ovejas, caballos y osos (Goodnow 1980) provocando diversas patologías respiratorias como la tos de las perreras canina y la rinitis atrófica en los cerdos y en los conejos (Appel y Binn 1987, Magyar y col 1988, Deeb y col 1990, Keil y Fenwick 1998). También se han documentado infecciones en el hombre, pero se han asociado con pacientes fuertemente inmunocomprometidos (Dworkin y col 1999, Tamion y col 1996).

La infección del hospedador y la inducción de la enfermedad respiratoria
B. bronchiseptica coloniza la mucosa respiratoria ciliada, una superficie diseñada para eliminar las partículas extrañas, así se explica la importancia de los mecanismos de adherencia y persistencia de estas bacterias. Las infecciones son generalmente crónicas, con frecuencia asintomáticas y particularmente difíciles de eliminar incluso con terapia antibiótica (Goodnow 1980). Además, cada vez existe mayor evidencia de la resistencia a ciertos antibióticos como las tetraciclinas y la ampicilina (Speakman y col 1997). B. bronchiseptica parece situarse como el “patógeno” en un extremo y el “comensal” en otro. Su capacidad de establecer una infección asintomática a largo plazo parece ser una característica de adaptación y puede representar un equilibrio entre los acontecimientos inmuno-estimuladores asociados con la infección y los acontecimientos inmuno-moduladores en la mediación bacteriana (Yuk y col 2000).

Bajo determinadas circunstancias, en las que en infecciones de campo parecen intervenir factores como el estrés del hospedador (Coutts y col 1996), la enfermedad respiratoria se desarrolla a través de la expresión de una serie de factores de virulencia. Las lesiones y la desaparición de las células epiteliales de la tráquea junto con la adhesión de las bacterias contribuyen, probablemente, a la aparición de síntomas de patología respiratoria y posiblemente también a la transmisión por aerosoles. La ciliostasis, la destrucción de los cilios junto con el fracaso del mecanismo de aclaramiento mucociliar facilitan la posterior colonización, persistencia y transmisión de las bacterias.

La liberación de toxinas después de la colonización es responsable de lesiones inflamatorias locales y sistémicas durante los primeros 3-5 días después de la infección. Los primeros síntomas clínicos se pueden observar después de este periodo de tiempo. Después del comienzo de la respuesta inmune local las bacterias se eliminan de forma gradual (Bermis y col 1977). En los gatos la mayoría de los cuadros suelen ser autolimitantes, con una regresión espontánea que tiene lugar aproximadamente después de 10-14 días. Sin embargo, puede aparecer una bronconeumonía grave asociada a B. bronchiseptica, especialmente en los gatos jóvenes, que puede ser mortal.

Patogénesis de la infección por B. bronchiseptica en gatos

Desde las primeras publicaciones sobre el papel de B. bronchiseptica en la URTD felina, se ha informado de un gran número de casos, incluidos los casos que resultaron mortales como consecuencia de la infección por B. bronchiseptica (Welsh 1996). Se desconoce aún la patogénesis en los gatos, pero es de esperar que sea comparable a las otras especies. Además, se puede aprender mucho de otras especies de Bordetella. B. pertussis (que infecta al hombre) y B. parapertussis (que infecta al hombre y a las ovejas) están estrechamente relacionadas con B. bronchiseptica y pueden representar líneas  humanas (y ovinas) de B. bronchiseptica adaptadas.


El papel de B. bronchiseptica en la URTD felina
B. bronchiseptica puede producir síntomas respiratorios en los gatos infectados de forma experimental por C.felis/FHV/FCV/B. bronchiseptica (Elliot 1991, Jacobs y col 1993, Coutts y col 1996, Hoskins y col 1998). Esto demuestra que B. bronchiseptica es capaz de producir una enfermedad respiratoria en ausencia de otros patógenos. Sin embargo, aunque B. bronchiseptica puede actuar como patógeno primario y causar URTD en los gatos, es muy probable que en muchas circunstancias intervengan otros factores como el estrés y la infección simultánea con virus respiratorios. B. bronchiseptica puede actuar como patógeno secundario, particularmente en casos de URTD que evolucionan a una bronconeumonía mortal.

El papel de los factores de virulencia en la enfermedad

Las especies de Bordetella interactúan principalmente con sus hospedadores mamíferos y quizás exclusivamente en las superficies respiratorias. Varios estudios realizados con microscopio electrónico han demostrado que Bordetella se adhiere específicamente a los cilios del epitelio respiratorio (Bemis y Kennedy 1981, Matsuyama y Takino 1980, Nakai y col 1988, Yokomizo y Shimizu 1979). En la cavidad nasal las condiciones necesarias para la colonización parecen ser escasas; las cepas de B. bronchiseptica insuficientes en la expresión de FHA, Fim, Prn y la toxina de adenilato ciclasa (ACT) son capaces de persistir en las cavidades nasales de las ratas durante al menos 60 días, no obstante a niveles inferiores que en el tipo salvaje (Mattoo y col 2001). Sin embargo, el establecimiento de la infección en la tráquea requiere que las bacterias sean capaces de resistir o superar la acción de depuración ejercida por los movimientos mucociliarios y la neutralización por las defensinas, los complementos y otros factores antimicrobianos. FHA en forma secretada y en forma asociada en superficie sirve como fuerte adhesina y parece ser esencial para superar el aclaramiento mucociliar (Cotter y col 1998). LPS puede representar un papel importante en la resistencia al complemento (Harvill y col 2000). TCT, liberado por Bordetella y que se multiplica entre los cilios, y la LPS bacteriana estimulan la producción de NO, provocando varios cambios citopatológicos en la superficie mucosa, como: lesión y pérdida de las células epiteliales de la tráquea, ciliostasis y fracaso en el mecanismo de aclaramiento mucociliar.

La respuesta inflamatoria a la infección por B. bronchiseptica se inicia por las lesiones del epitelio respiratorio que provocan la liberación de citocinas inflamatorias. Las células inflamatorias, esencialmente neutrófilos, se reestablecen en los pulmones de los ratones en el plazo de tres días después de la inoculación intranasal de B. bronchiseptica (Harvill y col 1999, Gueirard y col 1996). Los experimentos con ratones (Weingart y col 2000) han demostrado que ACT, al orientar a los neutrófilos y a los macrófagos, es un factor importante en la resistencia de los mecanismos de defensa del hospedador, permitiendo que Bordetella resista la acción destructiva de las células fagocitarias.


Factores de virulencia y su regulación
B. bronchiseptica expresa a un grupo de moléculas de superficie asociadas y excretadas que intervienen en la colonización y la virulencia junto con adhesinas como hemaglutinina filamentosa (FHA), fimbria (Fim) y pertactina (Prn), así como toxinas como una adenilato ciclasa/hemolisina bifuncional, toxina dermonecrótica (DNT), citotoxina traqueal (TCT), lipopolisacáridos (LPS) y una proteína secretada de tipo III. La expresión de la casi totalidad de estos factores de virulencia está regulada por los productos del segmento bvgAS, de tal modo que B. bronchiseptica existe en al menos tres fases identificables, una fase virulenta (Bvg+), una fase avirulenta (Bvg-) y una fase intermedia (Bvgi). La transición entre las tres fases se produce como respuesta a señales medioambientales específicas, cuya verdadera naturaleza permanece desconocida.

Los factores de virulencia y el sistema de regulación bvgAS de B. bronchiseptica son casi idénticos a los observados en B. pertussis, B. parapertussis y B. bronchiseptica (Arico y col  1991, Scarlato y col 1991, Weiss y Falkow 1984). A pesar de estas semejanzas, existen sin embargo algunas diferencias importantes en el comportamiento de B. bronchiseptica en comparación con otras subespecies, como son la especificidad del hospedador (las otras subespecies están limitadas a una o dos especies animales), la gravedad de la enfermedad, la capacidad de establecer una infección persistente y por último las vías de transmisión. B. bronchiseptica difiere también de las otras subespecies en su capacidad de sobrevivir a medios pobres en nutrientes, al menos in vitro, sugiriendo que además de la transmisión vía aerosol, este organismo puede transmitirse vía reservorios medioambientales (Porter y col 1991, Porter y Wardlaw 1993). La investigación se orienta actualmente a la expresión diferencial de los genes y al poliformismo de la especie. Se han hallado algunas diferencias. Por ejemplo, el gen que codifica un sistema de secreción de tipo III resulta único para B. bronchiseptica (Yuk y col 1998). Dichos resultados nos ayudarán a determinar las características fundamentales de la bacteria, que tienen un papel fundamental en la causa de la enfermedad.