Nutrición, Patologías

Microalga Chlorella como medio para vacunar a los camarones contra el virus de la mancha blanca

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By Milthon Lujan

La microalga Chlorella como medio de vacunación de los camarones.
La microalga Chlorella como medio de vacunación de los camarones. Fuente: Kim et al., (2023)

La industria camaronera mundial ha luchado durante mucho tiempo con un adversario formidable: el virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV). Este patógeno viral es conocido por su capacidad de causar estragos, provocando una tasa de mortalidad cercana al 100% en camarones infectados en tan solo unos días.

Las implicaciones económicas del impacto del WSSV son significativas y representan una amenaza considerable para la comunidad mundial de cultivo de camarón. A pesar de sus efectos devastadores, las opciones para prevenir y tratar las infecciones por WSSV han sido sorprendentemente limitadas, y a la fecha no existen vías efectivas para tratar o prevenir el virus de la mancha blanca.

No obstante, varios métodos basados en plantas, macroalgas, microalgas, nanopartículas y bacterias probióticas han sido propuestos para prevenir la infección del virus de la mancha blanca.

Sin embargo, un rayo de esperanza emerge del mundo de la biotecnología. Investigaciones científicas realizadas por científicos de Pukyong National University, de Korea Institute of Ocean Science & Technology y de Junggyeom Co., Ltd. han revelado una vía prometedora en la batalla contra el WSSV: la utilización de Chlorella vulgaris, una microalga verde, para producir una proteína recombinante del WSSV llamada VP28 para su uso en vacunas orales para camarones. Los resultados de este estudio son nada menos que innovadores.

La eficacia de Chlorella vulgaris que expresa VP28

Chlorella es un género de microalga que exhibe un rápido crecimiento, debido a esta característica solo requiere de suministro de fuentes de carbonos simples para producir altos niveles de proteína. Esta microalga ha recibido una certificación de la Food and Drug Administration de los Estados Unidos para ser empleada como aditivo alimentario para los camarones en reemplazo de la harina de pescado.

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En un avance notable, los investigadores han explorado el potencial del gen VP28 (GenBank no. AY422228.1), una proteína recombinante del WSSV producida en C. vulgaris, como vacuna oral contra el camarón.

La investigación reveló resultados sorprendentes.

Los camarones que fueron alimentados con una dieta que contenía un 5% de C. vulgaris que expresa VP28 mostraron una tasa de mortalidad acumulada de sólo el 20% cuando se los expuso a WSSV.

En marcado contraste, el grupo de control, que no recibió la vacuna, experimentó una sombría tasa de mortalidad acumulada del 100% en tan sólo 12 días de la infección. Estos resultados sugieren que la vacuna basada en C. vulgaris que expresa VP28 es un arma potente contra el mortal WSSV.

“Una razón para la mayor supervivencia de L. vannamei después de consumir una dosis más baja de C. vulgaris transformada puede ser su alta expresión de VP28, que se estimó en 11 mg de VP28 por g (peso húmedo) de C. vulgaris transformada”, reportaron los científicos.

Impulsar las respuestas inmunes de los camarones

La magia de esta vacuna radica en su capacidad de estimular el sistema inmunológico del camarón. Cuando se vacunaron camarones con C. vulgaris que expresa VP28, se observó una notable regulación positiva en la transcripción de genes cruciales asociados con la defensa del camarón contra la infección por WSSV. Estos genes incluían el factor antilipopolisacárido, la lectina tipo C y los genes de profenoloxidasa, que experimentaron una regulación positiva de 29,6 veces, 15,4 veces y 11,5 veces, respectivamente, en comparación con los camarones no vacunados.

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Esta mejora de las respuestas inmunes contra el WSSV proporciona una línea de defensa crítica para los camarones, reduciendo potencialmente el impacto del virus y aumentando sus posibilidades de supervivencia.

Potencial de Chlorella vulgaris como huésped de una vacuna industrial

Los hallazgos de la investigación subrayan el potencial de C. vulgaris como huésped para la producción industrial de vacunas contra el camarón. Esta microalga versátil se puede aprovechar para expresar y producir proteínas críticas como VP28, lo que ofrece un medio eficaz para desarrollar vacunas orales para camarones.

Conclusión

En conclusión, la batalla contra el WSSV en la industria del cultivo de camarón puede haber ganado un aliado formidable en la forma de la vacuna basada en C. vulgaris que expresa VP28. Con su capacidad para reducir significativamente las tasas de mortalidad y aumentar la inmunidad del camarón, este avance tiene el potencial de revolucionar la industria y allanar el camino hacia un futuro más brillante y sostenible para el cultivo de camarón.

“Cuando se administró como vacuna oral de aditivo alimentario, C. vulgaris PKVL7422 que expresa VP28 mostró un fuerte efecto protector contra la infección por WSSV. Además, los camarones vacunados expresaron niveles elevados de los genes proPO, ALF y CTL, que participan en la defensa del camarón contra la infección por WSSV”, concluyeron los científicos.

A medida que los científicos continúan explorando las posibilidades de este enfoque innovador, existe una renovada esperanza de que el impacto devastador del WSSV en las poblaciones de camarón pueda mitigarse significativamente. La colaboración entre la biotecnología y la acuicultura está abriendo un camino hacia una industria de cultivo de camarón más resiliente y próspera.

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La investigación fue financiada por el Korea Institute of Marine Science & Technology Promotion (KIMST) del Ministry of Oceans and Fisheries

Referencia (acceso libre)
Kim, M.-J.; Kim, S.-H.; Kim, J.-O.; Lee, T.-K.; Jang, I.-K.; Choi, T.-J. Efficacy of White Spot Syndrome Virus Protein VP28-Expressing Chlorella vulgaris as an Oral Vaccine for Shrimp. Viruses 2023, 15, 2010. https://doi.org/10.3390/v15102010

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