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La Microbiota de la Glándula Mamaria Bovina

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Luis Miguel Jiménez

Director de la sección Ciencia y Calidad de Leche

luismi-che@servettalavera.es

Un hecho aceptado por toda la Comunidad Científica son las interacciones existentes entre el hospedador y los microorganismos que colonizan las mucosas. Esta colonia de microorganismos se denomina microbiota y está en perfecta armonía con el huésped, de hecho contribuyen de alguna manera a la salud de este huésped, ya sea humano o animal, jugando un papel decisivo en la función del sistema inmune. La microbiota suele estar presente en el sistema digestivo, la piel, orofaringe, tracto urinario, pulmones, etc. y recientemente se ha añadido a estos lugares la glándula mamaria.

Tradicionalmente hemos considerado que la glándula mamaria era estéril, aunque a nivel de campo siempre hemos aislado en gran número de muestras, procedentes de leche de vacas sanas, los denominados estafilococos coagulasa negativos. Gracias a la biología molecular se han podido secuenciar el ADN de esas bacterias comensales que están en la glándula mamaria.

Figura 1. Bacterias aisladas: 1- cuartos sanos <20.000 cél/ml, 2- cuartos sanos 21.000-50.000 cél/ml, 3- cuartos sanos >50.000 cél/ml, 4- mastitis subclínica cultivos positivos >400.000 cél/ml, 5- mastitis clínica cultivos negativos .
Figura 1. Bacterias aisladas: 1- cuartos sanos 50.000 cél/ml, 4- mastitis subclínica cultivos positivos >400.000 cél/ml, 5- mastitis clínica cultivos negativos .

Esto nos podría llevar a ver la mastitis como una interacción entre el hospedador y un microrganismo patógeno y considerarla como una disbiosis entre el hospedador y la microbiota. Es por ello que gran parte de la investigación en mastitis está dedicada a tratar de definir cuál es la microbiota de la glándula mamaria, cuál es su origen, el impacto que tiene en el sistema inmune del animal e incluso la posible prevención o curación de infecciones intramamarias actuando en esta microbiota, es decir, el uso de probióticos.

Entre 1874 y 1878 W. Roberts y L. Lister presentaron la teoría de que la ubre sana estaba libre de gérmenes, pero inmediatamente después, en 1890,  se aceptó que leche recogida de manera aséptica de “ubres sanas” contenía microorganismos que se denominaron micrococos. Se comprobó que estos micrococos eran totalmente inofensivos, de hecho A. C. Evans en 1916 aisló en leche de ubres sanas un 58,8% de micrococos. En la década de los 40 del siglo pasado se denominó a estos micrococos directamente estafilococos. Son los que conocemos hoy día como estafilococos coagulasa negativos. Es verdad que Plastridge et al., en 1939 tomaron 2.125 muestras de leche que estaban libres de estafilococos así como de otros gérmenes causantes de mastitis y la media de leucocitos (lo que hoy conocemos como células somáticas) fue de 73.000 por mililitro. Por otro lado tomaron 192 muestras de leche que tenían estafilococos coagulasa negativos (SCN) y la media de leucocitos fue de 240.000 por mililitro. Fue a partir de aquí que se determinó que también había SCN que causaban mastitis. Rápidamente se volvió a la teoría de que la leche procedente de ubres sanas estaba libre de microorganismos y que si se aislaban gérmenes de estas ubres sanas era porque la toma de muestras no era aséptica y por tanto había habido una contaminación. No fue hasta la llegada de las técnicas de biología molecular cuando se pudo secuenciar el ADN de los diferentes microorganismos,  continuando con este tipo de estudios. En otro estudio mucho más reciente, realizado en 2014 en el que ya se usaron técnicas biomoleculares, se detectó ADN de microorganismos en muestras procedentes de leche de ubres sanas y que en un cultivo microbiológico convencional habían sido cultivos negativos.  Se aislaron 4 géneros diferentes de bacterias, Faecalibacterium spp., Lachnospiraceae sin clasificar, Propionibacterium spp. y Aeribacillus spp. (Oikonomou et al., 2014).

En otros estudios se han aislado diferentes especies de enterococos como son Enteroccoccus faecalis, E. faecium y E. durans. Y más recientemente se han aislado también diferentes especies de Lactobacillus y de Lactococcus procedentes del canal del pezón con cierto nivel de protección a infecciones intramamarias. El origen de estas bacterias está en el ambiente y en el cuerpo de la vaca; y entran en la glándula mamaria a través del canal del pezón, pero ¿vienen de algún otro lugar?

Estos estudios son los que corroboran la existencia de una microbiota mamaria. A su vez existen otros estudios realizados en leche humana, donde tenemos entre otros a un compañero veterinario, Juan Miguel Rodríguez. Es por estos estudios de humana por los que se empezó a hablar de la microbiota de la glándula mamaria en las mujeres.

Figura 2. A: epitelio típico de una mucosa. B: epitelio de la glándula mamaria. (1) Péptidos antimicrobianos. (2) Células asociadas epiteliales de la mucosa asociadas a tejidos linfoides como las placas de Peyer.
Figura 2. A: epitelio típico de una mucosa. B: epitelio de la glándula mamaria.
(1) Péptidos antimicrobianos.
(2) Células asociadas epiteliales de la mucosa asociadas a tejidos linfoides como las placas de Peyer.

Al hablar de la microbiota de la glándula mamaria de la mujer surge un debate interesante, y es que la mayor parte de los microorganismos aislados son parecidos a los aislados de la piel (estafilococos y estreptococos). Estas bacterias colonizan los conductos y por tanto son oportunistas. Por otro lado tenemos las bacterias procedentes del propio bebé que también colonizan los conductos. A veces se puede aislar entre esta flora Staphylococcus aureus, que como se sabe, es altamente patógena. También se ha demostrado que bacterias procedentes del aparato digestivo alcanzan la glándula mamaria a través de fagocitos, llegando a formar parte, por tanto, de la microbiota de la glándula. Esta migración de bacterias procedentes del intestino también se podría dar en el caso de las vacas, aunque no está demostrado y por lo tanto es sólo una hipótesis. Sí que se han encontrado bacterias como Staphylococcus aureus y Streptococcus uberis en leche de vacas sanas procedentes de cuartos con bajos recuentos celulares. Está demostrado que estas bacterias se encuentran en el aparato digestivo y la piel de las vacas. Por tanto, por extrapolación de lo que ocurre en la biología humana, los casos de mastitis clínica bovina causados por los diferentes tipos de patógenos serían resultado de una disbiosis de la microbiota de la glándula mamaria.

¿Qué es lo que realmente ocurre en el caso de la vaca? En muchos casos a nivel de campo se aíslan gran cantidad de microorganismos de vacas sanas y siempre existe la duda de si realmente son contaminaciones de las muestras de leche por bacterias procedentes de la piel y canal del pezón. Nuestra experiencia nos muestra que muchos aislamientos son SCN y enterococos. Puede ocurrir que en muchos de los estudios en los que se demuestra una flora en cultivos negativos se hace con técnicas biomoleculares, sean también contaminaciones.

Figura 3. Hipótesis de la vía entero-mamaria en rumiantes
Figura 3. Hipótesis de la vía entero-mamaria en rumiantes

La respuesta inmune se desencadena como consecuencia de la reacción ante un patógeno determinado, la existencia de la microbiota podría jugar un papel importante en el desarrollo de la inmunidad innata. La patogenia de la mastitis explica como un germen patógeno que accede al interior de la glándula mamaria es capaz de multiplicarse en sólo unos minutos y desencadenar la cascada de la inmunidad. La inmunidad innata actúa mediante proteínas en los fagocitos que son los receptores de reconocimiento de patrón (PRR) que identifican moléculas asociadas a microoganismos patógenos (MAMPs) que por otro lado activan la cascada inflamatoria. Esta reacción no existe cuando el órgano está sano. Lo que ocurre en un órgano mucoso como el intestino es que hay una baja respuesta a los MAMPs, a diferencia de lo que ocurre en la glándula mamaria en la que esta reacción es muy alta. Esto puede deberse a que la glándula mamaria no es un órgano mucoso a diferencia, por ejemplo, del intestino. La misión fundamental del mucus segregado por estos órganos es evitar que estos gérmenes comensales contacten con el epitelio y, por ejemplo, se produzca una infección. Otra de las funciones de este mucus es acumular anticuerpos, más concretamente inmunoglobulina A (Ig A). En el caso de la glándula mamaria la microbiota contacta directamente con las células epiteliales. La inexistencia de ese mucus protector, a lo que se suma una baja concentración de Ig A, hace que ese contacto termine desencadenando una mastitis.

Otro aspecto que diferencia a la glándula mamaria de otros tejidos epiteliales es la ausencia o escasa cantidad de folículos linfoides. Normalmente estos folículos están en el tracto intestinal y también en el tejido pulmonar. También encontramos este tipo de folículos en el canal del pezón, más concretamente en la roseta de Fustenberg.

En roedores se ha demostrado que existe un “tráfico” de bacterias inmunes desde el tracto intestinal hacia la glándula mamaria, este fenómeno se produce a través de los linfocitos, algo que también ocurre en el caso de los humanos. La vía entero-mamaria demuestra la transferencia de bacterias desde el tracto intestinal hacia la glándula mamaria pero esto no ha sido demostrado en rumiantes, ya que no tienen el mismo sistema inmunitario. Se abriría un amplio campo de investigación si se pudiese demostrar esta transferencia. Esto supondría que una ternera al tomar la leche de su madre adquiriría las bacterias que colonizarían su aparato gastro-intestinal y por tanto sería el inicio de la flora intestinal.

Otro tema a plantearse, es lo que ocurre con la microbiota de la glándula mamaria cuando se realizan las diferentes acciones que forman parte de cualquier programa de control de mastitis. Estas acciones forman parte del famoso Plan de los 5 Puntos del NIRD, como son la terapia de la vaca seca y los desinfectantes que se aplican sistemáticamente y que forman parte de la rutina de ordeño. El principal método de desinfección de los pezones consiste en eliminar las bacterias existentes en la piel del pezón, es decir, reducir la contaminación bacteriana previniendo la entrada de los microorganismos a través del canal del pezón. Esta reducción de bacterias redunda en una menor tasa de nuevas infecciones intramamarias, y esto es algo que está demostrado. Por supuesto esta desinfección de pezones actuaría sobre la microbiota llegando a eliminarla. Por otro lado la terapia de la vaca seca tipo “blanqueo” tiene la misión de prevenir nuevas infecciones y sobre todo la de curar las infecciones existentes. Estos antimicrobianos que se introducen en la ubre provocarían una disbiosis ya que eliminarían la microbiota de la glándula, lo que podría provocar un incremento en la susceptibilidad a adquirir nuevas infecciones. Estas dos acciones han demostrado ser eficaces, ¿podría la eficacia tanto de la desinfección como de esta terapia de secado indicar la inexistencia de una microbiota?

Existe una terapia alternativa de la cual se habló en ediciones anteriores de esta sección, en la que se citaba la terapia con probióticos, cuya misión es la de regular la microbiota, de hecho su mecanismo de acción se basa exclusivamente en la existencia de una microbiota. La ruta oral de estos productos hace complicada su eficacia para reducir mastitis en rumiantes debido a que la ruta entero-mamaria sería inefectiva. Es debido a este hecho por lo que muchos probióticos se administran vía intramamaria. Se ha usado Lactobacillus lactis por vía intramamaria junto con Lactobacillus casei para curar mastitis pero de hecho no se ha demostrado su eficacia e incluso en muchos casos se ha producido una respuesta inflamatoria.

Como se ha podido comprobar todavía hay muchos interrogantes que la ciencia poco a poco nos iré revelando. Como dije anteriormente a nivel de campo se ve cómo las infecciones intramamarias son causadas, principalmente, por patógenos menores como los SCN y creemos que pueden prevenir otras infecciones causadas por patógenos más relevantes como Streptococcus uberis o Escherichia coli.

Por todo lo anteriormente expuesto, el hecho de que exista una microbiota a nivel del canal del pezón está totalmente demostrado, otro tema es de donde viene y cuál es el papel que tiene en la prevención de infecciones intramamarias. Por tanto se hace necesario realizar más estudios.

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