Fisiología, Patologías

Enfermedades emergentes y roles de los microbiomas en la piscicultura de tilapia

Foto del autor

By Milthon Lujan

Jaula de cultivo de tilapia
Jaula de cultivo de tilapia. Fuente: Agencia UNAL

Investigadores de la University of Exeter y del WorldFish, publicaron una revisión científica sobre la producción de tilapia, y destacan los problemas asociados con las enfermedades y tratamientos. Además examinan la importancia de los microbiomas para la salud de los peces.

Enfermedades y tratamientos

La tilapia es considerada como un pez muy resistente a las enfermedades; sin embargo, la intensificación del cultivo de estos peces nos está demostrando que la tilapia sucumbe a varios organismos causantes de enfermedades.

Las tilapias son particularmente susceptibles a la infección por Streptococcus sp. incluyendo Streptococcus dysgalactiae, S. iniae y S. agalactiae, que ahora se encuentran entre los patógenos bacterianos más importantes, causando pérdidas económicas considerables en todo el mundo.

Los brotes de estreptococosis se pueden tratar con antibióticos si se administran en la etapa temprana de la enfermedad, pero su administración oral puede ser difícil ya que los peces infectados pierden el apetito.

En la actualidad, existen varias vacunas disponibles para el tratamiento de la estreptococosis, incluidas AQUAVAC® Strep Sa (Merck Animal Health Company, EEUU), AquavacTM GarvetilTM (Intervet/Schering-Plough Animal Health) y NORVAX® STREP Si (Merck Animal Health Company, EEUU).

Otros patógenos bacterianos infecciosos emergentes clave incluyen Francisella noatunensis subsp. orientalis que causa la franciselosis; Flavobacterium columnare que causa columnaris; Aeromonas hydrophila, A. jandaei y A. veronii que causan septicemia móvil por Aeromonas (MAS); vibriosis por Vibrio spp.; y edwardsielosis causada por Edwardsiella ictaluri y E. tarda. Otras infecciones fúngicas facultativas oportunistas incluyen Saprolegnia spp. y protozoos, incluidos Ichthyophthirius multifiliis, Trichodina spp. y Dactylogyrus spp.

A la fecha, ocho enfermedades virales (cinco virus de ADN y tres virus de ARN) han sido reportados en tilapia, algunas de las cuales son causantes de grandes pérdidas en la acuicultura de tilapia.

Enfermedades virales como el virus similar al herpes, la enfermedad iridoviral (IVD), la necrosis nerviosa viral (VNN), el virus del lago de la tilapia (TiLV) y el virus de la necrosis infecciosa del bazo y el riñón (ISKNV) que afectan a la tilapia del Nilo y la tilapia híbrida roja son los agentes causantes de enfermedades virales más limitantes en el cultivo de tilapia.

READ  Revelan factores que influyen en el uso de antimicrobianos en la acuicultura mundial

Microbiomas de la mucosa superficial en la tilapia

La piel y las branquias de los peces representan las principales vías para que los patógenos invadan al pez, y actúan como una línea crítica de defensa para mantener la salud del huésped.

Las superficies epiteliales de la piel y las branquias en los peces están cubiertos con una capa de moco que contiene varios compuestos inmunogénicos, incluido compuestos antimicrobianos y enzimas, proteínas como las inmunoglobulinas, defensinas, lisozimas, proteasas, esterasa y mucinas.

A pesar de que las superficies mucosas pueden representar un entorno hostil; existen microbios adaptados que pueden resistir los componentes inmunológicos que abundan en estas superficies. A su vez, estos comensales actúan como una línea adicional de defensa inmunológica para obstruir la colonización de patógenos mediante actividad antagónica, así como para competir por sitios de adhesión y/o nutrientes.

La interrupción de la relación simbiótica huésped-microbioma puede provocar cambios importantes en la estructura de la comunidad de microbiota en un proceso denominado “disbiosis”.

Las condiciones estresantes, que a menudo ocurren en las prácticas acuícolas, pueden causar cambios en la microbiota para favorecer la propagación de patógenos oportunistas, que están presentes de forma natural en el medio ambiente acuático y/o forman parte del microbioma de los peces.

Factores que influyen el microbioma de la mucosa

Las enfermedades frecuentemente son dependientes del contexto y los patógenos pueden estar presentes en los biomas (agua, sedimento, biopelículas) del ambiente de cultivo.

Pasar a un estado de enfermedad es dependiente de muchos factores bióticos y abióticos que influyen la diversidad y la composición del microbioma de la piel de los peces, debido a que estos factores contribuyen a la inherente variabilidad de la composición del microbioma entre los individuos.

Calidad del agua

La superficie externa de los peces esta expuesta de forma continuamente al agua, lo que resulta en una relación dinámica entre las comunidades planctónicas y microbiana de la superficie de la piel.

READ  Lactobacillus mejora la resistencia de la tilapia ante la estreptococosis

Debido a que las comunidades planctónicas del estanque puede estar influenciada por la calidad del agua, no es sorpresa que la calidad del agua también tiene un impacto significativo sobre las comunidades bacterianas de la piel de los peces.

Ubicación y hábitat geográfico

La ubicación geográfica ha sido reportada como uno de los predictores más fuertes de las comunidades microbianas de la piel de los peces; sin embargo, es probable que mucho de estos pueda estar relacionada a diferentes parámetros ambientales, y esto, puede influenciar las comunidades planctónicas.

Probablemente, cada ubicación geográfica tiene una multitud de factores ambientales y características de hábitat que influyen los procesos del microbioma de la piel.

Huésped

Los factores específicos del huésped también gobiernan los ensamblajes microbianos de los peces. Estos son particularmente importantes para el microbioma gastrointestinal, mientras que los factores ambientales tienen mayor relevancia para la superficie de la mucosa de la piel.

Sin duda, los microbiomas de la piel de los peces muestran un alto grado de variación entre individuos, incluso entre peces de la misma especie en el mismo entorno.

Enfermedades/infecciones

En condiciones libres de estrés, el balance de los microbiomas en los microbiomas de los peces trabajan para ayudar a prevenir que ingresen los patógenos y causen enfermedades.

Asimismo, la genética evidentemente juega un papel complementario, destacando la amplitud y complejidad de los procesos ambientales y asociados al huésped que rigen la composición del microbioma de los peces.

Efectos de antibióticos sobre los microbiomas de los peces

El uso incontrolado de antibióticos en la acuicultura puede propagar la resistencia a los antimicrobianos, esto no ha sido bien estudiado.

Además, el uso indebido de antibióticos puede tener implicaciones inmediatas para los microbiomas asociados con la acuicultura, debido a que los antibióticos pueden atacar las bacterias comensales que sostienen la salud de los peces, la función inmunológica y la resistencia a las enfermedades.

En este sentido, los antibióticos pueden reducir la masa y/o diversidad de la comunidad microbiana, y/o cambiar las funciones enzimáticas.

Conclusión

Según los autores del estudio, se requiere con urgencia investigación y apoyo para combatir las enfermedades emergentes, y esto requiere un conocimiento más fundamental de la prevalencia, la propagación y la patogenia de la enfermedad para apoyar el desarrollo de tratamientos y vacunas específicos.

READ  Importante avance en la investigación en las estructuras químicas de algas microscópicas

Asimismo destacan que se requiere la adopción de planes efectivos de manejo y bioseguridad, que incluyeron una mayor formación de los piscicultores sobre el manejo de enfermedades y el uso indebido de antimicrobianos.

Finalmente, “una comprensión más profunda de los microbiomas de la mucosa asociados con la salud y la enfermedad debería permitir el desarrollo y la aplicación de probióticos más efectivos para la acuicultura de peces”, concluyen los investigadores.

Contacto
Sanjit Chandra Debnath
Faculty of Health and Life Sciences
University of Exeter
Exeter, EX4 4QD, Devon, UK
scd226@exeter.ac.uk

Charles R. Tyler
Faculty of Health and Life Sciences
University of Exeter
Exeter, EX4 4QD, Devon, UK
c.r.tyler@exeter.ac.uk

Referencia (acceso abierto)
Debnath, S.C., McMurtrie, J., Temperton, B. et al. Tilapia aquaculture, emerging diseases, and the roles of the skin microbiomes in health and disease. Aquacult Int (2023). https://doi.org/10.1007/s10499-023-01117-4

Deja un comentario