Un equipo de investigadores del Vellore Institute of Technology (VIT) en India, publicaron una revisión científica que enfatiza los actuales avances en la tecnología y las perspectivas con respecto a diferentes tipos de vacunas usadas en la industria acuícola.
Una revisión de las vacunas
Una vacuna es definida como una preparación biológica que ha sido desarrollada para mejorar la inmunidad hacia una enfermedad específica o un grupo de enfermedades.
Las vacunas son consideradas agentes biológicos que generan una respuesta inmune a un antígeno en particular obtenido de un patógeno infeccioso causante de una enfermedad.
En la acuicultura, la vacunación es un aspecto importante. La vacunación es un método de tratamiento eficiente para la prevención de una amplia variedad de bacterias, así como de enfermedades virales.
Las vacunas generalmente se preparan a partir de formas debilitadas o muertas del microbio, sus toxinas o una de sus proteínas de superficie. Además, una vacuna para peces normalmente produce o contiene un componente específico que luego sirve como antígeno.
Vacunas en acuicultura
El proceso de vacunación de peces se realiza exponiendo el sistema inmunitario de los peces al patógeno o parte de un patógeno. La inmunidad se desarrolla después de un cierto período de tiempo.
Las vacunas para peces se clasifican en vacunas vivas modificadas y vacunas muertas para peces.
Mientras que las vacunas muertas para peces consisten en vacunas muertas por calor o muertas por formalina; las vacunas vivas modificadas generalmente están compuestas de microorganismos vivos que tienden a poseer más inmunogenicidad debido a su capacidad de proliferación, facilidad de entrada al huésped y estimulación de la respuesta celular en mayor número en asociación con inmunidades tanto innatas como adaptativas.
Las vacunas vivas atenuadas funcionan estimulando las respuestas inmunitarias mediadas por células y humorales. Sin embargo, se han planteado preocupaciones con respecto a la seguridad para el medio ambiente contra las vacunas vivas.
Rutas de administración de vacunas
Generalmente, las vacunas son administradas a los peces por medio oral, inyección (intraperitoneal o intramuscular) e inmersión. La vía de administración que probablemente sea eficaz se decide teniendo en cuenta factores relacionados con el patógeno, su vía de infección, el estado de la memoria inmunológica, las técnicas de producción de vacunas, los principios subyacentes, los costos de mano de obra, la fase de vida del huésped.
Según los investigadores los métodos de administración elegidos pueden determinar la respuesta inmunológica inducida, así como el nivel de protección contra el patógeno de interés.
Vacunación oral
En la vacunación oral la vacuna es incorporada en el alimento, con el cual se alimenta a los peces.
El método de vacunación oral no es rentable, especialmente en el caso de peces más grandes. Sin embargo, cuando se compara con los métodos de inmersión e inyección, una vacuna oral brinda menor eficacia.
La vacunación oral tiene como ventaja su fácil administración y que no causa estrés en los peces.
Vacunación por inyección
Solo una pequeña cantidad de antígeno puede ser inyectada en los peces directamente de forma intraperitoneal o intramuscular. En este enfoque, el período de tiempo de protección es más prolongado cuando se compará con el método de inmersión.
La inyección intraperitoneal es la vía más productiva y eficiente de inmunizar a los peces, y las vacunas más recientes son administradas por esta ruta. En este tipo de inyección, los adyuvantes son usados debido a que brindan mejor protección que el método de inmersión.
Diversos estudios reportan que el método de inyección intramuscular es el método preferido para las vacunas de ADN de los peces. Este método de vacunación es el preferido por los piscicultores.
Una de las desventajas de este método de vacunación es el estrés causado como resultado de la vacunación, que puede generar mortalidad.
Otra desventaja de la vacunación por inyección es la reducción temporal de la alimentación, la formación de adherencias, la punción involuntaria del intestino, el uso intensivo de laboratorio y las heridas que posiblemente podrían ocurrir en el sitio de la inyección que pueden proporcionar una puerta de entrada para infecciones secundarias.
Vacunación por inmersión
Este tipo de vacunación es un método simple y eficaz de inmunización de los peces para la protección contra la infección. Las vacunas por inmersión son suspensiones vivas de bacterias atenuadas o vacunas bacterianas vivas.
Las vacunas de bacterias inactivadas por formalina y bacterias vivas son el tipo de inmersión de vacunas comercialmente disponibles.
Los peces se sumergen en una solución de vacuna diluida durante un breve período de tiempo y se liberan en la unidad de cultivo, normalmente estanques o jaulas.
La vacunación por inmersión se puede realizar tanto por inmersión como por baño. En el método de vacunación por inmersión, los peces se sumergen normalmente durante unos 30 segundos en una solución de vacuna de alta concentración.
Por otro lado, en la vacunación en balo, los peces están expuestos por un período de tiempo más largo, generalmente de una a varias horas, en una concentración de vacuna más baja.
Tipos de vacunas en la acuicultura
Vacunas inactivadas
Los patógenos que están inactivados y que se han utilizado tradicionalmente para la vacunación de peces se producen por replicación o multiplicación de bacterias patógenas. Estas bacterias patógenas se pueden inactivar mediante el uso de formalina, que mata al microorganismo patógeno sin dañar la inmunidad protectora.
Vacunas atenuadas
Las vacunas atenuadas son vacunas vivas que han sido debilitadas genética o químicamente, y pueden inducir respuestas inmunes para una más corta duración en el huésped.
Estas vacunas están compuestas de microorganismos vivos, como bacterias o virus, que no poseen las propiedades para causar una infección en particular. Los investigadores reportan que estas vacunas tienen un gran potencial.
Vacunas recombinantes
En las vacunas recombinantes, solo las regiones inmunogénicas del patógeno pueden expresarse en el huésped heterólogo y usarse como vacunas. Algunos investigadores están utilizando la tecnología del ADN recombinante para mejorar las vacunas que son vitales y tienen grandes efectos potenciales en la industria acuícola.
Vacunas de péptidos sintéticos
Las vacunas de péptidos sintéticos se pueden utilizar como una vacuna de subunidades o como un sitio antigénico adecuado.
Algunos investigadores han realizado algunos estudios para demostrar si estos péptidos pueden usarse para estimular la producción de anticuerpos para patógenos como nodavirus, rabdovirus, birnavirus, IHNV, virus de la necrosis pancreática infecciosa (IPNV) y VHS.
Vacunas de ADN
El uso de vacunas de ADN en combinación con plásmidos acarrean un antígeno específico de patógenos vienen ganando atención para promover una inmunidad protectora contra varias enfermedades patogénicas de los peces.
Aunque estas vacunas pueden producir primero respuestas inmunitarias inespecíficas y tempranas, y luego inmunidad específica, las vías protectoras exactas no son claras.
Vacunas mucosas
Las vacunas mucosas están ganando atención en la acuacultura debido a los largos períodos de inmunidad en los peces vacunados.
El desarrollo de vacunas mucosas contra infecciones patogénicas en la acuicultura actualmente es el foco de investigación debido a que tienen el potencial de dilucidar respuestas protectoras en las superficies de la mucosa mediante el bloqueo de los patógenos en el sitio inicial de replicación.
Vacunas comestibles basados en las plantas
Debido a que el uso de vacunas convencionales, como las vacunas atenuadas e inactivadas, es cara y a que las vacunas de inyección son inadecuadas para la protección de una población grande de peces, las plantas pueden proveer una plataforma económica para desarrollar vacunas eficientes.
Las vacunas vegetales son rentables y no contienen patógenos vivos atenuados, son potentes vacunas comestibles capaces de eliminar diversas enfermedades patógenas de los peces.
Asimismo, las vacunas basadas en plantas pueden ayudar a reducir la ingesta de múltiples refuerzos de vacunas virales o bacterianas vivas atenuadas.
Nanovacunas
Las nanopartículas están atrayendo bastante atención entre los investigadores en el área de desarrollo de vacunas para la acuicultura, aún cuando el despliegue de nanomateriales están aún en la infancia.
Las nanovacunas contienen varios materiales nanométricos dispersos que incluyen alginato, quitosano y poli (ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) con varias características físicas específicas que se incorporan con antígenos e inmunoestimulantes para mejorar su administración y también para aumentar la intensidad de las respuestas inmunes.
Vacunas monovalente y polivalente
Una vacuna polivalente es la formulación ideal de una vacuna que simultáneamente puede proteger contra la mayoría de las enfermedades infecciosas a las cuales una especie específica de pez es susceptible.
Las vacunas polivalentes brindan una protección superior o similar cuando se compará a las respectivas monovalentes en rodaballo y salmónidos.
Conclusiones
“En la actualidad, los avances en la biotecnología han tenido una gran impacto en el desarrollo de nuevas vacunas contra varios patógenos infecciosos mediante la reducción del riesgo de los brotes de enfermedades y las pérdidas resultantes en la industria acuícola”, concluyen los investigadores.
El desarrollo de vacunas para peces requiere bastante tiempo y es costoso y, por lo tanto, no es rentable para desarrollar vacunas contra todos los patógenos conocidos que se están identificando.
Por lo tanto, el enfoque de la vacunación de peces en la acuicultura se ha centrado en una tecnología rentable para monitorear los patógenos que causan mortalidades masivas.
Los investigadores concluyen que se ha logrado un progreso significativo en el desarrollo y la fabricación de vacunas seguras, económicas y rentables que pueden reconocer antígenos protectores. No obstante, destacan, la mayoría de los esfuerzos para desarrollar vacunas para animales acuáticos se encuentran en una etapa inicial.
Referencia (acceso libre)
Mondal, H., Thomas, J. A review on the recent advances and application of vaccines against fish pathogens in aquaculture. Aquacult Int (2022). https://doi.org/10.1007/s10499-022-00884-w
