Los primeros aislamientos fueron realizados en 1957, por Pattison, en los Estados Unidos y en 1964 por Shope, en Argentina, asignándose al género Haemophilus con la denominación de H. parahaemolyticus o H. pleuropneumoniae, que fue la que se mantuvo. A partir de 1983, como resultado de estudios genéticos, se adscribió al género Actinobacillus (A. pleuropneumoniae). La familia Pasteurellaceae, en la que está integrado en el género Actinobacillus, incluye otros microorganismos de interés en patología porcina.

Actinobacillus pleuropneumoniae posee numerosas enzimas que le permiten un metabolismo muy activo. Produce ácido de la glucosa (sin gas) y también (con gas) del manitol, xilosa y ribosa y, algunas cepas, incluso de la lactosa. Además poseen una potente ureasa, a y b-galactosidasa, fosfatasa alcalina, reducen los nitratos a nitritos y producen SH₂. Desde el punto de vista de la diferenciación con otras especies, reviste especial importancia su capacidad hemolítica y el que produzcan reacción CAMP con exosustancias (b- toxina) de S. aureus.

En la siguiente tabla, se resumen estos datos y su relación con la diferenciación de especies próximas.

Actinobacillus pleuropneumoniae se clasifica en serotipos sobre la base del antígeno capsular (K). Como se ha indicado, inicialmente, sobre la base de la dependencia o no del NAD para el crecimiento, se describieron 2 biotipos (I y II); en el biotipo I se integraron 12 serotipos (1 a 12) y en los serotipos 1 y 5 se señalaron subtipos (a y b). Dentro del biotipo II, también se incluyeron serotipos 1 y 2. Sin embargo como consecuencia de que, pese al carácter dependiente o no de NAD, se comparten antígenos entre ambos biotipos, recientemente se ha unificado el sistema en un solo biotipo con 15 serotipos, con la particularidad de que en los serotipos 2, 4, 7 y 9 pueden aislarse cepas independientes, igual que los serotipos 13 y 14. En cualquier caso, ambos biotipos producen pleuroneumonía porcina, clínicamente indiferenciable.

La aglutinación rápida en placa, aunque presenta algunas reacciones cruzadas, evita otras, pero su principal desventaja es la autoaglutinación espontánea de las cepas rugosas o semirrugosas (con cadenas laterales cortas o ausentes, como ocurre en los serotipos 3 y 6 y, algunas cepas de los serotipos 1 y 5). La coaglutinación evita esto pero no diferencia entre los serotipos 3, 6 y 8, aunque globalmente es un procedimiento de elección pues permite usar antígenos solubles (que se fijan a las inmunoglobulinas, fijadas a su vez por la porción Fc , a la proteína A de Staphylococcus aureus).

Actinobacillus pleuropneumoniae es muy lábil en el medio ambiente y en el laboratorio no sobrevive más de 8-10 días en caldo a temperatura ambiente (independientemente de la suplementación o no con NAD) o algo más a 4ºC. En suero la supervivencia a temperatura ambiente alcanza los 12 días, duplicándose en el caso de suplementar el medio con NAD o bajar la temperatura a 4ºC, aunque a esta temperatura y suplementado, la supervivencia solo llega a los 18 días. Resulta adecuada para su conservación prolongada la utilización de temperaturas de -80ºC en un medio de conservación que incluye leche descremada y glicerina, al igual que la liofilización. Distinto es, sin embargo, lo que puede suceder en condiciones de campo, en las que el microorganismo se encuentra protegido por las secreciones nasales y fluidos orgánicos que permiten mayor supervivencia.

Actinobacillus pleuropneumoniae es destruido por la mayoría de los desinfectantes. En un estudio en el que se compararon más de 20 principios activos y formulaciones comerciales complejas resultaron eficaces gran número de ellos, especialmente los derivados de cloro, aunque la materia orgánica siempre resulta un inhibidor común. A. pleuropneumoniae tampoco resiste especialmente el calor.

La virulencia de A. pleuropneumoniae es multifactorial, integrada por la suma de distintos factores estructurales y secretados; entre los primeros se incluyen componentes de la membrana externa, como el LPS, la cápsula, las fimbrias o las PME, mientras que entre los segundos se incluyen las toxinas.

Algunas PME inducen anticuerpos que actúan como opsoninas en la fagocitosis por PMN (neutrófilos) y otras (como los receptores para transferrina), inducen anticuerpos neutralizantes, protectores de la infección. Para resolver el problema de la captación de hierro A. pleuropneumoniae ha desarrollado un sofisticado sistema de receptores de superficie que se expresan cuando en el ambiente bacteriano existe escasez de hierro libre y que son capaces de obtener este elemento de diversas fuentes complejas, previa transformación en formas solubles. Tales receptores incluyen dos proteínas denominadas TbpA (o Tbp1) y TbpB (o Tbp2), altamente inmunógenas, funcionales con transferrina porcina, sérica o de los espacios intersticiales, pero incapaces de realizar la misma función con compuestos similares procedentes de especies animales distintas. La TbpA es una proteína transmembrana de 106-110 kDa con escasa variabilidad de su secuencia, según los serotipos. La TbpB es, también, otra proteína (lipoproteína) represible por el hierro, pero mucho más variable que TbpA en función de los serotipos (se han descrito 3 tipos), con un tamaño entre 60 y 70 kDa y parece que está expuesta en la superficie. Parece que ambas se presentan como un complejo.

Organización del operón exbBD-tbpBA en A. pleuropneumoniae (Tonpitak et al., 2000: Infection & Immunity, 68:1164-).

OmlA es una lipoproteína de la membrana externa de aproximadamente 40-44 kDa (según los serotipos), con capacidad protectora específica. Los genes que codifican para ella han sido clonados y secuenciados en varios serotipos. OmlA y sus variantes alélicas, que son distintas antigénicamente, inducen inmunidad protectora frente al serotipo homólogo.

Actinobacillus pleuropneumoniae produce hasta cuatro toxinas RTX distintas, denominadas Apx (Apx-I a Apx-IV), codificadas por un conjunto de cuatro genes apxACBD dispuestos en tandem en un operón. El gen estructural (apxA) codifica para una proteína inactiva, que se activa por intervención del producto del gen apxC y que luego es transportada al exterior por mediación de los productos de expresión de los genes de transporte apxC y apxD. Las Apx son porinas y forman poros en las membranas celulares, lo que conduce a la lisis de sus células diana. Apx-I, Apx-II y Apx-III son citotóxicas para macrófagos alveolares y neutrófilos, pero solo las dos primeras son hemolíticas. La presencia de una y/u otra, depende de la cepa y el serotipo, de tal modo que algunos serotipos son capaces de producir diferentes combinaciones de dos de ellas, mientras que otros producen solo Apx-I o solo Apx-II. En algunos, se presentan operones truncados que contienen únicamente dos de los 4 genes aunque su función puede mantenerse a partir de los genes disponibles para el otro tipo de toxina. En el cuadro 9 se resume la capacidad tóxica de los distintos serotipos.

Apx-I, II y III producen efecto CAMP y todas son factores de virulencia muy importantes, a las que se atribuye directamente el daño tisular y se implican, con otras causas, en el desarrollo de las lesiones típicas. Aunque las toxinas son capaces de destruir macrófagos y neutrófilos, se admite una cierta capacidad de supervivencia celular (especialmente en los neutrófilos), de los que se evadirían por un mecanismo de "escape" en el que ellas mismas participarían de forma directa. Apx-I, correlaciona fuertemente con la virulencia, de tal modo que los serotipos que la producen se responsabilizan de los brotes más graves y, al contrario.

Mediante la obtención de mutantes deficientes en la producción de Apx-I ó Apx-II ó de ambas, se demostró su participación en la patogénesis, como factores de virulencia.

Recientemente se ha descrito un cuarto tipo de gen RTX, el apx IV, del que se han descrito dos variantes presentes, respectivamente, en los serotipos 1 y 3, que ya han sido clonados, secuenciados y expresados en E. coli. La Apx IV recombinante es débilmente hemolítica y produce CAMP con S. aureus. Solo se produce in vivo y presenta un peso molecular de 202 kDa, con 24 repeticiones ricas en glicina. Se detecta en todos los serotipos y parece ser específica de especie.

En la patogénesis de la pleuroneumonía, el daño tisular es consecuencia directa de microlesiones en las membranas celulares producidas por las toxinas Apx, todas las cuales (excepto la Apx IV, cuyo papel todavía no se conoce) producen daño pulmonar y contribuyen a la invasión, por sus propiedades antifagociticas. Las toxinas afectan, también, a los linfocitos T, lo que altera la respuesta inmune y favorece la cronicidad del proceso. Como todas las cepas producen, al menos, una Apx, la enfermedad es indiferenciable desde el punto de vista clínico, con la salvedad de una mayor o menor gravedad en función del serotipo implicado.

Actinobacillus pleuropneumoniae produce una potente ureasa cuya participación en la patogénesis parece que tiene lugar a largo plazo mediante la intervención sobre la respuesta inmune local, lo que permitiría mejorar la persistencia.
Las SOD (superóxidodismutasas) son metaloenzimas implicadas en la defensa celular frente al daño oxidativo e incluyen 3 tipos dependientes de sus cofactores: de Mn, de Fe y de Cu/Zn (Mn-SOD, Fe-SOD y Cu/Zn-SOD). En A. pleuropneumoniae, el gen sodC, codifica una Cu/Zn-SOD que ya ha sido identificada, clonada y secuenciada. Se localiza en el periplasma del microorganismo y facilita la supervivencia bacteriana local dismutando el superóxido generado por las células inflamatorias. Finalmente se han descrito también proteasas que degradan la hemoglobina y la IgA, in vitro; por ejemplo, una de estas sustancias ha sido caracterizada como una metaloproteasa de Zn aunque su papel en la patogénesis de la enfermedad todavía no se conoce.