La acuicultura de camarón, una industria en auge que alimenta a millones de personas, se enfrenta a una amenaza: el virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV).
Este patógeno letal causa estragos en los camarones de cultivo, provocando mortalidades masivas y pérdidas económicas devastadoras. Comprender cómo se propaga el WSSV y cómo se desarrollan las epidemias es fundamental para diseñar medidas de control eficaces.
Los investigadores de la Hokkaido University, de Takusui Co., Ltd., y Tokyo University of Marine Science and Technology realizaron un análisis epidemiológico usando datos recolectados en campo durante la fase inicial del brote de WSSV para estimar todo el brote.
Asimismo, ellos construyeron un modelo matemático que describe la epidemia del WSSV en los estanques de acuacultura y fijaron el modelo con datos de un brote de WSSV entre camarones kuruma (Penaeus japonicus) cultivados en un estanque de 40,000 m2 en Japón.
El poder de la epidemiología
Los epidemiólogos se encargan de analizar los patrones de transmisión de enfermedades. Estiman parámetros clave como: tasa de recuperación, tasa de mortalidad por infección y el coeficiente de transmisión.
Conocer estos parámetros permite a los científicos construir modelos matemáticos que imitan la propagación de la epidemia. Estos modelos, como el modelo SIR, permiten predecir el curso de la enfermedad y la eficacia de posibles intervenciones.
El desafío de la industria camaronera
A diferencia de la epidemiología tradicional, donde los individuos infectados son fácilmente identificables, la acuicultura presenta un desafío único.
En los estanques de camarones, la infección por el virus de la mancha blanca (WSSV) progresa rápidamente, lo que hace casi imposible contar los individuos infectados. A menudo, lo único que vemos es el trágico rastro de las muertes.
Modelando lo invisible
El estudio introduce un enfoque innovador: extrapolar toda la trayectoria de la epidemia basándose en el número de muertes tempranas. Construyendo un modelo matemático de transmisión WSSV y estimando sus parámetros mediante:
- Experimentos de infección: Seguimiento de la progresión de la enfermedad después de una exposición controlada.
- Datos de brotes reales: Análisis de las tasas de mortalidad de brotes reales en estanques de camarones.
Los investigadores intentaron estimar el “tamaño final de la epidemia”, la proporción total de camarones finalmente infectados. Esta información crucial permite a los camaroneros y a los responsables de la formulación de políticas implementar medidas de control específicas y prevenir futuras devastaciones.
Desentrañando el misterio de la mancha blanca
Al combinar dos poderosas herramientas, los investigadores pintaron una imagen completa del impacto del WSSV:
- Análisis de datos de campo: Aprovechando los datos de la fase inicial de los brotes, reconstruyeron las etapas iniciales de la propagación de la enfermedad.
- Modelado matemático: Construcción de un modelo que imite la dinámica del mundo real del WSSV en estanques de acuicultura, capturando las interacciones entre camarones infectados y susceptibles.
Este poderoso enfoque les permitió estimar un parámetro crucial: el número de reproducción básico (R0). R0 nos dice qué tan infecciosa es una enfermedad: representa el número promedio de infecciones secundarias causadas por un solo camarón infectado.
La cruda realidad: un enemigo altamente contagioso
Un parámetro crucial es el número de reproducción básico (R0). Nos dice qué tan infecciosa es una enfermedad, representando el número promedio de infecciones secundarias causadas por un solo individuo infectado. Los valores altos de R0 significan una transmisión rápida y brotes explosivos, mientras que los valores bajos indican una propagación más lenta y un control más fácil.
Los valores de R0 estimados en este estudio fueron alarmantemente altos, oscilando entre 3,21 y 4,56 por estanque. Esto se traduce en una realidad aleccionadora: sin intervención, es muy probable que los brotes de WSSV se propaguen rápidamente, infectando a un asombroso 98,0% a 99,7% de toda la población de camarón.
Aplicación en la industria camaronera
Este estudio marca un avance significativo en la comprensión de la dinámica del WSSV. Al analizar datos de brotes del mundo real, arroja luz sobre la intrincada interacción entre patógeno, huésped y medio ambiente dentro de los estanques de acuacultura.
Los hallazgos del estudio muestran una imagen clara: la detección temprana y la acción rápida son cruciales para contener los brotes de WSSV. Una vez que se identifica la infección por WSSV, son esenciales medidas inmediatas:
- Eliminación mejorada de camarones muertos: Previene una mayor propagación del virus.
- Cosecha inmediata de toda la población: Minimizar las pérdidas y detener una mayor transmisión.
Asimismo, los resultados del estudio ofrece información invaluable para:
- Predecir el curso de futuros brotes y emitir advertencias oportunas.
- Evaluar la efectividad de estrategias de control como medidas de bioseguridad y vacunación.
- Desarrollar nuevos enfoques preventivos y de mitigación para salvaguardar las poblaciones de camarón.
Finalmente, los investigadores destacan que el estudio tiene varias limitaciones, entre las cuales se encuentran que el modelo asume que solo el canibalismo de los camarones muertos e infectados es un modo de transmisión.
Conclusión
Los investigadores desarrollaron un modelo matemático que describe la transmisión de WSSV en estanques camaroneros y derivaron la relación entre R0 y los parámetros epidemiológicos observables.
La lucha contra el WSSV continúa y este estudio proporciona una poderosa herramienta. Al resolver el rompecabezas de la transmisión, podemos acercarnos más a desarrollar estrategias de prevención o control de la enfermedad.
El estudio ha sido financiado por la Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), KAKENHI, y Science and Technology Research Partnership for Sustainable Development grant (SATREPS) de la Japan Science and Technology Agency (JST).
Contacto
Ryosuke Omori
Division of Bioinformatics, International Institute for Zoonosis Control, Hokkaido University
Kita-20 Nishi-10, Kita-Ku, Sapporo 001-0020, Japan.
Email: omori@czc.hokudai.ac.jp
Referencia (acceso abierto)
Omori, R., Hagino, T., Pattama, P., Ozaki, K., & Hirono, I. (2024). Estimating the basic reproduction number and final epidemic size of white spot syndrome virus outbreak in Penaeus japonicus in aquaculture ponds. Aquaculture, 740548.
