16/07/2021

La URV coordina un proyecto para mejorar el diagnóstico precoz de la mastitis bovina a través de biosensores

La URV coordina el proyecto europeo "Biosens4PrecisionMastitis" en el que participan otros centros de investigación europeos. Es un proyecto de tres años de duración y lo integran un equipo investigador del Departamento de Ingeniería Electrónica, con la profesora de investigación ICREA en la URV, Beatriz Prieto Simón. Se trata de diagnosticar esta enfermedad en las primeras etapas y evitar contagios y el sacrificio de las vacas cuando la mastitis se encuentra en estado avanzado

Foto ICRAD
De izquierda a derecha: la investigadora ICREA Beatriz Prieto Simón, Anandapadmanabhan Ambily Rajendran, Kandeel Shafique - doctorandos Martí Franquès en la modalidad COFUND- y Deepanshu Verma, doctorando Martí i Franquès en la modalidad estándard.

La mastitis bovina es una inflamación de la glándula mamaria que afecta la salud y el bienestar de los animales y reduce el rendimiento y la calidad de la leche que producen. Cuando se detectan tasas elevadas de infección en un rebaño, se recomienda sacrificar las vacas. Si los signos indican que se puede controlar la infección, se administran antimicrobianos y se aplica el aislamiento de las vacas infectadas. De hecho, los antibióticos suelen administrarse sin confirmación de la mastitis, incluso a rebaños enteros después de los periodos de lactancia, un tiempo durante el cual no se pueden ordeñar las vacas para que se recuperen las glándulas mamarias.

Los residuos de antibióticos pueden acabar en la leche y ser liberados en el agua y el el suelo, lo que tiene implicaciones en la resistencia a los antibióticos. La intervención tardía y deficiente para tratar esta infección se debe principalmente a limitaciones significativas en el diagnóstico de la mastitis. El recuento de células somáticas en la granja indica la probabilidad de que la leche pueda contener bacterias dañinas. En el laboratorio, el cultivo celular y la PCR identifican patógenos bacterianos, pero estas técnicas son muy costosas. Además, ninguno de estos métodos informa sobre la infección en las primeras etapas de la enfermedad, cuando los animales son muy infecciosos y las terapias son más efectivas.

El proyecto Biosens4PrecisionMastitis tiene como objetivo proporcionar nuevas herramientas de diagnóstico para detectar la mastitis en las primeras etapas de la enfermedad, basadas en la detección de biomarcadores de la respuesta inmune temprana de las vacas: miRNA, citoquinas y péptidos antimicrobianos. Se espera que este nuevo sistema confirme la infección y no sólo la exposición, y reporte del estado y la etiología de la enfermedad.

La primera parte del proyecto se dedicará a la identificación de estos nuevos biomarcadores mediante secuenciación de RNA y estudios de inmunohistoquímica. Después, el equipo de investigación de la URV desarrollará el biosensor que detectará cambios en los niveles de estos biomarcadores en leche.

Para reforzar la fiabilidad del método, el proyecto identificará primero estos biomarcadores en la leche recogida de un rebaño en un entorno natural, en lugar de utilizar modelos animales, para evitar subestimar los efectos potenciales adquiridos a través de patrones naturales de exposición a patógenos. Después se desarrollará un biosensor que permitirá analizar muestras de leche directamente, de manera no invasiva y sin estrés in situ, en tiempo casi real, a bajo coste y aprovechando equipos fácilmente disponibles.

Estas herramientas apoyarán una vigilancia constante de los animales para identificar casos de infección y guiar la intervención de los agricultores, proporcionando una ventaja valiosa en la industria láctea europea.

Se trata de un proyecto del programa Era-NET (H2020) y corresponde a la primera convocatoria de proyectos «Infectious animal diseases of the ERA-NET Cofund donde International Coordination of Research on Infectious Animal Diseases (ICRAD)». El proyecto coordinado por la URV cuenta con la participación de la Riga Stradins University (Letonia), Research and Innovation Centre Pro-Akademia (Polonia) y SeqOmics Biotechnology (Hungría).


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