La detección precisa y oportuna de patógenos es crucial para la prevención y el control efectivos de las enfermedades en la industria de la acuicultura. Los métodos tradicionales a menudo implican el sacrificio de peces para obtener muestras para pruebas de diagnóstico, lo que puede ser éticamente desafiante y llevar mucho tiempo.
Para abordar estas limitaciones, los investigadores han explorado enfoques no invasivos, como el monitoreo de patógenos transmitidos por el agua. De esta forma los investigadores del Norwegian Veterinary Institute, probaron diferentes métodos de filtración con agua dulce y agua de mar para un panel de patógenos de peces para determinar un procedimiento adecuado para su aplicación en las piscigranjas.
Los investigadores se centraron en cinco patógenos principales que afectan al salmón del Atlántico en la acuicultura noruega: el alfavirus de los salmónidos (SAV), el virus de la anemia infecciosa del salmón (ISAV), el ortoreovirus de los peces (PRV), el virus de la viruela de las branquias del salmón (SGPV) y Yersinia ruckeri.
Los métodos tradicionales no son suficientes
Los métodos tradicionales de vigilancia de enfermedades en la cría de salmón a menudo se basan en el muestreo de peces para su análisis en el laboratorio. Si bien este enfoque puede proporcionar información valiosa, tiene varias limitaciones. En primer lugar, puede requerir mucho tiempo y trabajo, lo que retrasa la implementación de medidas preventivas. En segundo lugar, puede ser invasivo y potencialmente dañino para los peces. Por último, los métodos tradicionales pueden no ser lo suficientemente sensibles para detectar patógenos en niveles bajos, especialmente durante las primeras etapas de un brote.
La promesa del muestreo de eDNA
El muestreo de ADN ambiental (eDNA) ofrece una alternativa prometedora a los métodos tradicionales para vigilar las enfermedades de los peces. Mediante la recolección y el análisis de muestras de agua, el eDNA se puede utilizar para detectar la presencia de diversos organismos, incluidos los patógenos.
Este enfoque no invasivo ha ganado popularidad en los últimos años por su potencial para proporcionar advertencias tempranas de brotes de enfermedades y para monitorear la propagación de patógenos; además de:
- Detección temprana: el eDNA puede detectar patógenos en niveles bajos, lo que permite una intervención temprana y la prevención de brotes de enfermedades.
- Bienestar animal: Evita la necesidad de sacrificar peces para las pruebas, lo que reduce el sufrimiento animal.
- Rentabilidad: El muestreo de eADN puede ser más rentable que los métodos tradicionales.
Métodos de filtración para la detección de patógenos
La filtración de muestras de agua seguida de la detección molecular de patógenos objetivo ofrece una alternativa prometedora a los métodos tradicionales. Este enfoque implica capturar patógenos del agua utilizando filtros y luego analizar el material capturado para detectar la presencia de secuencias específicas de ADN o ARN. Sin embargo, la elección del método de filtración puede afectar significativamente la eficiencia de la detección de patógenos.
Un nuevo método de filtración «sándwich»
El estudio publicado en la revista PLoSONE evaluó varios métodos de filtración para determinar su idoneidad para detectar una variedad de patógenos de peces tanto en agua dulce como salada. Los investigadores probaron diferentes combinaciones de caudales de filtración, tampones de lisis y filtros para identificar el enfoque óptimo para la aplicación in situ por parte del personal de la granja.
Los resultados demostraron que un método de filtración «sándwich», que utiliza dos filtros distintos, proporcionó el mejor rendimiento. Este método implicaba pasar el agua a través de un filtro de fibra de vidrio hidrófilo con resina aglutinante seguido de una membrana hidrófila de ésteres de celulosa mixtos. Esta combinación concentró eficazmente los patógenos virales y bacterianos, lo que permitió su detección confiable mediante la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR).
Importancia e implicaciones
El desarrollo de este nuevo método de filtración representa un avance significativo en la detección y vigilancia de patógenos de peces. Al permitir la detección simultánea de una variedad de patógenos en un solo paso de filtración, este enfoque puede agilizar el proceso de diagnóstico y reducir los costos de análisis. Además, la simplicidad y facilidad de uso del método lo hacen ideal para su aplicación in situ por parte del personal de las granjas de acuicultura.
Ventajas clave del método de filtración sándwich:
- Eficiencia: El método de filtración sándwich captura de manera eficiente una amplia gama de patógenos de peces, incluidos virus y bacterias, a partir de muestras de agua.
- Simplicidad: El método es relativamente sencillo y puede implementarse fácilmente in situ por parte del personal de la granja con una capacitación mínima.
- Relación costo-beneficio: Al combinar los pasos de filtración y extracción de ácidos nucleicos en un solo proceso, el método sándwich reduce los costos y el tiempo de análisis.
- Sensibilidad: El método ofrece una alta sensibilidad para la detección de patógenos, lo que permite una identificación e intervención tempranas.
Conclusión
El muestreo de eDNA representa un avance significativo en la vigilancia de enfermedades de los peces. El protocolo desarrollado en este estudio proporciona una herramienta práctica y eficaz para detectar una amplia gama de patógenos en entornos de acuicultura.
En este sentido, el desarrollo del método de filtración sándwich representa un avance significativo en la detección de patógenos de peces para la acuicultura. Este enfoque innovador proporciona una herramienta no invasiva, eficiente y rentable para monitorear patógenos transmitidos por el agua y prevenir brotes de enfermedades. Al adoptar esta tecnología, los productores de acuicultura pueden mejorar la salud de los peces, reducir las pérdidas económicas y promover prácticas sostenibles.
Contacto
Ottavia Benedicenti
Norwegian Veterinary Institute
Ås, Norway
Email: ottavia.benedicenti@vetinst.no
Referencia (acceso abierto)
Benedicenti O, Måsøy Amundsen M, Mohammad SN, Vrålstad T, Strand DA, Weli SC, et al. (2024) A refinement to eRNA and eDNA-based detection methods for reliable and cost-efficient screening of pathogens in Atlantic salmon aquaculture. PLoS ONE 19(10): e0312337. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0312337
