{"id":13954,"date":"2021-03-19T12:23:25","date_gmt":"2021-03-19T12:23:25","guid":{"rendered":"https:\/\/dellait.com\/?p=13954"},"modified":"2021-05-12T12:08:16","modified_gmt":"2021-05-12T17:08:16","slug":"infrarrojo-medio-como-metodo-de-deteccion-de-tuberculosis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dellait.com\/es\/infrarrojo-medio-como-metodo-de-deteccion-de-tuberculosis\/","title":{"rendered":"An\u00e1lisis de leche con infrarrojo medio como m\u00e9todo de detecci\u00f3n de tuberculosis en granjas lecheras"},"content":{"rendered":"

Mercedes Gonz\u00e1lez & Nuria Garcia<\/strong><\/p>\n

La tuberculosis bovina es una enfermedad zoon\u00f3tica, es decir, que adem\u00e1s de afectar al ganado vacuno, afecta a los seres humanos. La Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud<\/a> calcula que cada a\u00f1o unos 10 millones de personas al a\u00f1o padecen tuberculosis, y mueren aproximadamente m\u00e1s de 1 mill\u00f3n. Una parte importante de estas cifras se debe a la tuberculosis bovina, que se transmite por consumir leche que no se ha tratado correctamente, o por convivencia y trato directo con los animales.<\/p>\n

La tuberculosis es una enfermedad muy grave y muy dif\u00edcil de tratar, tiene distribuci\u00f3n mundial, y al considerarse uno de los mayores problemas globales de salud p\u00fablica<\/a> se considera fundamental aplicar buenas medidas de prevenci\u00f3n para evitar infecciones<\/strong>. Adem\u00e1s, en las granjas de vacuno lechero la tuberculosis produce importantes p\u00e9rdidas econ\u00f3micas, por decomisos de canales en los mataderos debido a las lesiones granulomatosas en la carne o en los pulmones, y por los descensos en la producci\u00f3n de leche de los animales afectados.<\/p>\n

La forma m\u00e1s sencilla, barata y eficaz de control<\/a> y erradicaci\u00f3n de la tuberculosis bovina es realizar la prueba intrad\u00e9rmica de la tuberculina<\/a><\/strong>, que adem\u00e1s est\u00e1 estandarizada. Muchos pa\u00edses la hacen de forma oficial para detectar los animales infectados y retirarlos de los reba\u00f1os, generalmente con destino al matadero, para cortar la transmisi\u00f3n entre animales y por ello, tambi\u00e9n al ser humano.<\/p>\n

La prueba de la tuberculina consiste en inyectar una peque\u00f1a cantidad de ant\u00edgeno (un derivado purificado prote\u00ednico derivado de la bacteria) dentro de la piel de las vacas, y medir el grosor de la reacci\u00f3n que se produce. Se considera un resultado positivo cuando el grosor supera un l\u00edmite establecido, por lo que las vacas afectadas se deben retirar por el riesgo de transmisi\u00f3n que suponen hacia otros animales y hacia las personas (por contacto y a trav\u00e9s de la leche). Sin embargo, podr\u00eda haber otros m\u00e9todos de detecci\u00f3n de tuberculosis en las granjas eficaces y sencillos<\/strong>.<\/p>\n

Utilidad de las t\u00e9cnicas anal\u00edticas espectrosc\u00f3picas de infrarrojo medio en granjas lecheras<\/h2>\n

Desde hace a\u00f1os, en las granjas lecheras se aplican las t\u00e9cnicas anal\u00edticas espectrosc\u00f3picas de infrarrojo medio (MIR). Se trata de una t\u00e9cnica que se utiliza ampliamente en la industria alimentaria para detectar la presencia de diversas sustancias, bas\u00e1ndose en la excitaci\u00f3n y vibraci\u00f3n de las mol\u00e9culas presentes en el material analizado al hacer incidir un haz de luz infrarroja de un espectro determinado (una frecuencia de 4000 a 400 cm\u22121<\/sup>).<\/p>\n

En general, en la industria alimentaria los an\u00e1lisis de MIR se emplean para detectar fraudes y adulteraciones, mientras que en las granjas lecheras hace tiempo que se han implementado para predecir de forma eficiente, rutinaria y con bajo coste el contenido en grasa y prote\u00edna de la leche<\/strong>. Algunos estudios han demostrado su utilidad como un m\u00e9todo predictivo para evaluar los \u00e1cidos grasos de la leche, el estado energ\u00e9tico de las vacas, las emisiones de metano, los cuerpos cet\u00f3nicos, e incluso el estado de gestaci\u00f3n.<\/p>\n

En algunos pa\u00edses, como Reino Unido, se registran los datos de MIR de la leche<\/strong> en muchas granjas de forma rutinaria y se vuelcan en sistemas de inteligencia artificial que tienen algoritmos con capacidad de aprendizaje profundo mediante modelos computacionales complejos, para investigar la relaci\u00f3n entre los componentes de la leche y algunas caracter\u00edsticas importantes de las granjas que se deseen estudiar<\/strong>, empleando m\u00e9todos estad\u00edsticos.<\/p>\n

Por ejemplo, se han creado redes neuronales convolucionales profundas (sistemas de inteligencia artificial) en el que se asocian los datos de gestaci\u00f3n de las vacas con los resultados de los an\u00e1lisis MIR de la leche, y se ha observado que los espectros de infrarrojo de la leche tienen caracter\u00edsticas espec\u00edficas relacionadas con los estados de gestaci\u00f3n y metab\u00f3licos de las vacas, por lo que se puede crear un modelo que tiene una precisi\u00f3n predictiva bastante alta para detectar inicios o p\u00e9rdidas de gestaci\u00f3n.<\/p>\n

Este fue el caso de la tuberculosis: un estudio realizado en Reino Unido (Denholm et al<\/em>., 2020) combin\u00f3 los datos obtenidos de la base de datos nacional del programa de cribado con tuberculina y la informaci\u00f3n obtenida de los an\u00e1lisis MIR de la leche de orde\u00f1o para alimentar las redes neuronales artificiales, lo que permitir\u00eda predecir el estado de tuberculosis de forma rutinaria.<\/strong><\/p>\n

Se incluyeron datos de m\u00e1s de 1,600,000 vacas de reba\u00f1os lecheros de Reino Unido, que aportaban datos al sistema nacional de registros. La base de datos se aliment\u00f3 con los registros de producci\u00f3n y composici\u00f3n de la leche, edad de los animales, resultados de las pruebas de tuberculina, estado de las lesiones de la piel, cultivos microbiol\u00f3gicos, y resultados de matadero. Se a\u00f1adieron tambi\u00e9n datos sobre movimientos de animales, nacimientos y muertes.<\/p>\n

Especificidad y sensibilidad de la prueba de la tuberculina para detectar tuberculosis en granjas lecheras<\/h2>\n

La prueba de la tuberculina tiene una alta especificidad (superior al 99.9%), que indica su capacidad para detectar animales que est\u00e1n libres de la enfermedad cuando dan negativos a la prueba. Sin embargo, la sensibilidad (capacidad para detectar correctamente los animales que est\u00e1n realmente enfermos cuando la prueba es positiva) no es tan alta, es de un 80% de media.<\/p>\n

Esto significa que la mayor\u00eda de las vacas que dan negativo a la tuberculina ser\u00e1n realmente negativas, por lo que desde el punto de vista de la salud p\u00fablica y de la salud animal se puede tener mucha seguridad de que no quedan animales enfermos que pueden transmitir la tuberculosis a otros animales o a las personas. Sin embargo, de los animales que dan positivos a la prueba, queda un porcentaje que ser\u00edan dudosos si est\u00e1n realmente enfermos o no, produciendo p\u00e9rdidas econ\u00f3micas.<\/p>\n

La prueba del gamma interfer\u00f3n es m\u00e1s cara y tiene una sensibilidad m\u00e1s alta (85-90%) pero una especificidad algo m\u00e1s baja (96.6%). El m\u00e9todo de los an\u00e1lisis MIR demostr\u00f3 ser una herramienta innovadora, de bajo coste y no invasiva que ofrece informaci\u00f3n sobre el estado de salud de las vacas y permite tomar decisiones de manejo y bienestar animal, y es un buen complemento a las medidas de control oficiales de la tuberculosis, por lo que podr\u00eda ser una ayuda para su control y erradicaci\u00f3n, vigilancia, manejo de brotes, y prevenci\u00f3n de transmisi\u00f3n por parte de la fauna silvestre. <\/strong><\/p>\n

Los resultados obtenidos con este estudio abren nuevas posibilidades para aplicarlo con otras enfermedades de inter\u00e9s, como la paratuberculosis (enfermedad de Johne), una enteritis cr\u00f3nica y contagiosa producida por Mycobacterium avium<\/em> subsp. Paratuberculosis<\/em>.<\/p>\n

Conclusiones<\/h2>\n

En este estudio se concluy\u00f3 que las redes de aprendizaje profundo basadas en an\u00e1lisis del espectro de infrarrojo medio de la leche son un m\u00e9todo prometedor para predecir el estado de tuberculosis en vacas lecheras individuales<\/strong>. El sistema demostr\u00f3 ser capaz de alertar qu\u00e9 vacas podr\u00edan fallar en las pruebas de tuberculina, con una precisi\u00f3n del 95%. Las predicciones se correlacionaron con solidez con los valores reales.<\/p>\n

Esto ser\u00eda una herramienta \u00fatil para los ganaderos, ya que la predicci\u00f3n autom\u00e1tica durante el orde\u00f1o de cada vaca podr\u00eda facilitar la toma de decisiones sobre aquellas vacas que pudieran ser posiblemente reactivas a la prueba (y, por lo tanto, estar infectadas). En un futuro pr\u00f3ximo podr\u00eda ser una herramienta rutinaria \u00fatil.<\/p>\n

Referencia<\/strong><\/p>\n

Scott J. Denholm, Werner Brand, Andrew P. Mitchell, Abbygail T. Wells, Tomasz Krzyzelewski, Stephanie L. Smith, Eileen Wall, Mike P. Coffey. Predicting bovine tuberculosis status of dairy cows from mid-infrared spectral data of milk using deep learning. Journal of Dairy Science. 2020 Oct; 103(10): 9455-9367.<\/p>\n

\u00a9 2020 Dairy Knowledge Center. All Rights Reserved.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mercedes Gonz\u00e1lez & Nuria Garcia La tuberculosis bovina es una enfermedad zoon\u00f3tica, es decir, que adem\u00e1s de afectar al ganado vacuno, afecta a los seres humanos. La Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud calcula que cada a\u00f1o unos 10 millones de personas al a\u00f1o padecen tuberculosis, y mueren aproximadamente m\u00e1s de 1 mill\u00f3n. Una parte importante … Leer m\u00e1s<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":10169,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[616],"tags":[],"class_list":["post-13954","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-infecciones-bacterianas"],"acf":[],"yoast_head":"\nInfrarrojo medio como m\u00e9todo de detecci\u00f3n de tuberculosis<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"\u00bfEs posible que la informaci\u00f3n del infrarrojo medio de la leche aplicada en redes neuronales artificiales permita predecir el estado de tuberculosis?\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/dellait.com\/es\/infrarrojo-medio-como-metodo-de-deteccion-de-tuberculosis\/\" \/>\n<meta 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