Vibriosis en-la-acuicultura-del-camaron

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Vibriosis en-la-acuicultura-del-camaron

  1. 1. Vibriosis en la acuicultura del camarón Por: Dr. A. Venkateswara Rao, Ph. D.* Resumen La acuicultura es el sector de producción de alimento de mas rápido crecimiento en el ámbito mundial y se establecido como una fuente de proteína para satisfacer la demanda de alimentos mundial debido a que los recurso naturales están sobrexplotados. Pero, en la actualidad, el mayor problema que enfrenta la industria de la acuicultura en el ámbito mundial, son las enfermedades causadas por varios agentes biológicos y no biológicos. Entre los grupos de microorganismos que causan perdidas serias en el cultivo de camarón, los mejores conocidos son las bacterias debido a los efectos devastadores que tienen sobre las granjas afectadas. Las enfermedades bacteriales, debido principalmente a Vibrio, que han sido reportadas en los sistemas de cultivo de penaideos implican a al menos 14 especies, las cuales son: Vibrio harveyi, V. splendidus, V. parahaemolyticus,        V. alginolyticus, V. anguillarum, V. vulnificus, V. campbelli, V. fischeri, V. damsella, V. pelagicus, V. orientalis, V. ordalii, V. mediterrani, V. logei etc. Palabras claves: acuicultura, camarón, bacteria luminosa; Vibrio harveyi, probióticos, sustancias no antibióticas   La vibriosis es una de la enfermedades mas problemáticas en la acuicultura de mariscos y peces. La vibriosis es una enfermedad bacterial responsable de la mortalidad del camarón de cultivo en todo el mundo (Lightner & Lewis, 1975; Adams, 1991; Lightner et al., 1992; Lavilla-Pitogo et al., 1996; Lavilla-Pitogo et al., 1998; Chen et al., 2000). Las especies Vibrio están ampliamente distribuidas en las instalaciones de cultivo de todo el mundo. Las infecciones relacionadas con el Vibrio frecuentemente se dan en los hatcheries, pero las epizootias también se dan en los estanques de crianza de las especies de camarones. Vibriosis es causada por una bacteria gran-negativa de la familia Vibrionaceae . Los brotes pueden ocurrir cuando los factores ambientales disparan la rápida multiplicación de las bacterias que son toleradas a bajos niveles dentro de la sangre del camarón (Sizemore & Davis, 1985), o por la penetración de bacteria a las barreras del huésped. El exoesqueleto provee una barrera física efectiva para los patógenos que tratan de penetrar la superficie externa de los crustáceos, así como en  los intestinos anterior y posterior. Sin embargo, Vibrio 1 / 12
  2. 2. Vibriosis en la acuicultura del camarón spp. están entre las bacterias quitinoclasticas asociadas con la enfermedad de la concha (Cook & Lofton 1973) y puede ingresar a través de las heridas en el exoesqueleto o poros (Jiravanichpaisal & Miyazaki, 1994; Alday-Sanz et al,. 2002).  Las branquias parecen ser susceptibles a la penetración bacterial debido a que están cubiertas por exoesqueleto delgado (Taylor & Taylor, 1992), pero sus superficies son limpiadas por las setobranchs (Bauer, 1998). El intestino medio, compuesto por la glándula digestiva (DG) y el tronco medio (MGT, frecuentemente referido como el intestino, ver Lovett & Felder, 1990), no esta revestido por un exoesqueleto y por consiguiente parece ser el sitio probable de penetración de patógenos presentes en el agua, alimentos y sedimentos (Ruby  et al., 1980; Jayabalan et al., 1982). Vibrio harveyi, una gran negativa, bacteria luminosa, es una de los importantes agentes etiológicos de las mortalidades masivas de los sistemas de crianza larval de Pen aeus monodon . Un gran número de hatcheries (mas de 280) a lo largo de la línea costera de nuestro país envuelta en la producción de semilla de camarón frecuentemente tienen problemas debido a la enfermedad bacterial luminiscente y sufren enormes perdidas económicas. Entre los Vibrio harveyi aislados, algunos son virulentos y otros no, sugiriendo una gran variación molecular y genética en este grupo de bacterias. Los mecanismos patogénicos han sido recientemente atribuidos a los bacteriófagos. La vibriosis esta presente en todo el mundo y en todos los crustáceos marinos, incluido los camarones que son los mas susceptibles. Las epizootias ocurren todos los estadíos de vida, pero son mas comunes en los hatcheries. Las mayores epizootias de vibriosis han sido reportadas para P. monodon en la región Indo-Pacifico, P. japonicus de Japón, y P. vannamei de Ecuador, Perú, Colombia y América Central (Lightner, 1996).  La vibriosis se expresa de  diferentes formas de sindromes. Estos incluyen: vibriosis oral y entérica, vibriosis de los apéndices y cuticular, vibriosis localizadas en las heridas, enfermedad de la concha, vibriosis sistémica y hepatopancreatitis séptica (Lightner, 1996).   La vibriosis es causada por varias especies Vibrio, entre las que se incluyen: V. harveyi, V. vulnificus, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. penaeicida (Brock and Lightner, 1990; Ishimaru et al., 1995).   Existen reportes de vibriosis causados por V. damsela, V. fluvialis y otras especies de Vibrio no definidas (Lightner, 1996). Las especies de Vibrio son parte de la microflora natural en los camarones silvestres y de cultivo (Sinderman, 1990) y se convierten en patógenos oportunistas cuando los mecanismos de defensa natural están suprimidos (Brock and Lightner, 1990). Ellos están usualmente asociados con múltiples agentes etiológicos. Sin embargo, algunas especies de Vibrio , o cepas de ciertas especies, han sido identificados como patógenos primarios (Owens and Hall-Mendelin, 1989; Owens et al, 1992; Lavilla-Pitogo et al., 1990; de la Peña a et al., 1995). Las cepas patogénicas de 2 / 12
  3. 3. Vibriosis en la acuicultura del camarón V. harveyi, V. vulnificus y V. parahaemolyticus han causado epidemias masivas en Tailandia (Nash et al., 1992) y Filipinas (Lavilla-Pitogo et al., 1990). V. harveyi luminiscente parece liberar exotoxinas (Liu et al., 1996) y puede causar del 80 – 100% de mortalidad en los hatcheries de P. monodon (Harris, 1995). V. anguillarum, V. campbelli, V. nereis, V. cholerae (no 01) y V. splendidus han sido asociados con brotes de enfermedades en camarones (Chen 1992; Lavilla-Pitoga, 1990; Esteve & Quijada, 1993; Sahul-Hameed et al., 1996).  La relación entre la luminicencia y la toxicidad de Vibrio carchariae es camarones fue investigado por Tatsuya Nakayama et al (2005). Según Jayasree. L. et al (2006) se presentan cinco tipos de enfermedades: necrosis de la cola, enfermedad de la concha, enfermedad roja, síndrome de la concha suelta (LSS) y enfermedad de intestino blanco (WGD) por la presencia de Vibrio spp. en P. monodon de los estanques de cultivo en la costa de Andhra Pradesh (India). Entre estos, LSS, WGD y la enfermedad roja causan mortalidades masivas en los estanques de cultivo de camarón. Seis especies de Vibrio ( V. harveyi, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. anguillarum, V. vulnificus y V. splendidus ) están asociados con las enfermedades del camarón. La distribución y composición de especies de bacterias luminosas en los hatcheries comerciales de camarones penaideos fueron estudiados por  Jawahar Abraham. T and R. Palaniappan (2004). La observación sobre la presencia de V. harveyi (97.30%) y V. orientalis (2.70%) en el contenido de los intestinos de los camarones evidencian que la fuente primaria de estas bacterias en un hatchery de camarón fue la materia fecal del stock de reproductores, posiblemente durante el desove. Signos clínicos Las mortalidades debido a la vibriosis se presentan cuando los camarones están estresados por factores como: pobre calidad del agua, elevadas densidades, alta temperatura del agua, baja concentración del oxigeno disuelto y una baja tasa de recambio de agua (Lewis, 1973; Lightner and Lewis, 1975; Brock and Lightner, 1990). Las mayores mortalidades usualmente se presentan en las postlarvas y camarones jóvenes. Las larvas de P. monodon sufren de mortalidades dentro de las 48 horas de una inmersión de desafío con cepa de V. harveyi y 3 / 12
  4. 4. Vibriosis en la acuicultura del camarón V. splendidus (Lavilla-Pitogo, et al., 1990). Las mortalidades relacionadas con la vibriosis han sido reportados en P. monodon de talla comercial (Anderson et al., 1988). Los camarones adultos que sufren de vibriosis pueden parecer hipóxico, mostrando un enrojecimiento del cuerpo con branquias rojas o marrones, reduce la alimentación y puede ser observado nadando letárgicamente en el borde y la superficie de los estanques (Anderson et al., 1988; Nash et al., 1992). Vibrio spp. causa la enfermedad de las patas rojas, caracterizada por una coloración roja de los pleopodos, periopodos y branquias, en camarones juveniles y adultos, y pueden causar una mortalidad de hasta 95% durante la estación cálida (Chen, 1992). La enfermedad de la necrosis ocular es causado por V. cholerae . Los globos oculares de los camarones infectados se vuelven marrón y se caen, la mortalidad se presenta en pocos días (Chen, 1992). Seis especies de Vibrio, incluido V. harveyi y V. splendidus causan luminiscencia, el cual es visible durante la noche, en las postlarvas, juveniles y adultos infectados (Ruby et al., 1980; Lightner, et al., 1992).  Las postlarvas infectadas pueden exhibir una mortalidad reducida, reducido fototaxismo e intestinos vacios (Chen, 1992). Patología gruesa Los camarones que sufren de vibriosis pueden presentar lesiones localizadas de la cutícula que son típicas de la enfermedad bacterial de la caparazón, las infecciones localizadas en las heridas, perdidas de miembros, musculatura blanda, infección localizada en el intestino o hepatopáncreas y/o septicemia general (Lightner, 1993). Las lesiones de la enfermedad bacterial del caparazón son marrones o negras y aparecen en la cutícula del cuerpo, apéndices y branquias (Sinderman, 1990). Las postlarvas pueden presentar un hepatopáncreas turbio (Takahashi et al., 1985). Las branquias frecuentemente tienen un color marrón (Anderson et al., 1988). La septicemia hepatopancreatitis esta caracterizada por la atrofia del hepatopáncreas con necrosis multifocal e inflamación haemocitica. El contenido de altas cantidades de V. parahaemolyticus o V. harveyi induce a la unión y separación de las células epiteliales de la lámina basal del MGT. Las células epiteliales separadas no se presentan cuando hay bacterías no patogénica (probióticos) (Chen et al. 2000, Gary G. Martin et al. 2004). Patógenos como el Vibrio spp., que causan la separación del epitelio en el MGT, pueden generar una alta mortalidad en camarones, mediante la eliminación de dos capas que protegen al camarón de las infecciones: el epitelio y la membrana peritrofica que secreta. En adición, la perdida del epitelio puede afectar la regulación de agua y asimilación de iones en el cuerpo (Mykles 1977, Neufeld & Cameron 1994). 4 / 12
  5. 5. Vibriosis en la acuicultura del camarón Histopatología La vibriosis sistémica típicamente resulta en la formación de nódulos sépticos haemociticos en el órgano linfoideo, corazón y tejidos conectivos de las branquias, hepatopáncreas, glándula de la antena, nervios, telson y musculo (Anderson et al., 1988; Mohney et al., 1991; Jiravanichpaisal et al., 1994). Los hepatopancreocitos infectados pueden parece pobremente vacuolados, indicando bajas reservas de lípidos y glicógeno (Anderson et al., 1988). La vibriosis en P. monodon esta asociado con la formación de “esferoides” en el órgano linfoide (Nash et al., 1992). Diagnóstico El diagnóstico de la infección de vibrio se basa en los signos clínicos y la demostración histológica de la bacteria Vibrio en forma de varilla en las lesiones, nódulos o hemolinfa. Los órganos internos y hemolinfa pueden ser estrujados en un medio de agar marino general o selectivo para Vibrio (TCBS). Cuando se investiga en postlarvas, todo el animal puede ser aplastado y rayado en una placa de agar. Las colonias luminiscentes pueden ser observados después de 12 a 18 horas si se incuban a una temperatura de 25 a 30 o C. El vibrio aislado puede ser identificado por varios métodos, se incluyen la tinción Gram, motilidad, una prueba de oxidasa, modo de utilización de la glucosa, crecimiento en la presencia de NaCl, reducción del nitrato y luminiscencia. Las especies vibrio pueden ser identificadas rápidamente en el campo usando el sistema API-20 NF el cual incluye el cultivo de colonias vibrio en un API-NFT y cuentan las colonias de acuerdo a las direcciones del kit (Lightner, 1996) o BIOLOG (un sistema miniaturizado de identificación de bacterias el cual es una alternativa al sistema API). Las pruebas de sensibilidad antimicrobial pueden ser usadas para identificar la vibriosis y pueden implementarse usando el método del disco Kirby-Bauer (DIFCO, 1986) o el método de Concentración Inhibitoria Mínima (MIC) (Lightner, 1996). Transmisión Las especies vibrio existen en el agua usada en las instalaciones de cultivo de camarón (Lavilla-Pitogo, et al., 1990) y el biofilm, el cual se forma en diferentes estructuras que están en contacto con el agua de hatcheries y granjas. La bacteria ingresa al camarón vía las heridas o grietas en la cutícula y son ingeridas con el alimento (Paynter 1989; Lavilla-Pitogo et al., 1990). La principal fuente de V. harveyi en hatcheries parece ser el contenido del intestino medio de las hembras en el grupo de reproductores, las cuales están mudando durante el desove (Lavilla-Pitogo et al., 1992). Viabilidad Se han emprendido numerosos estudios referentes al efecto del congelamiento sobre los vibrios que contaminan los mariscos cosechados. V. vulnificus en las ostras cosechadas (Cras sostrea virginica 5 / 12
  6. 6. Vibriosis en la acuicultura del camarón ) sobreviven al almacenamiento a -20 oC por 70 días  (Parker et al., 1994). V. parahaemolyticus , aislado de homogenizados de carne de ostra se inactivo después de permanecer 16 días a -15 oC cuando la carga bacterial fue muy alta (10 cfu/gm; Muntada-Garriga et al., 1995). Existe evidencia para sugerir que V. harveyi puede sobrevivir en el sedimento de estanques, aun después de la clorinación o tratamiento con cal (Karunasagar et al., 1996). Estado actual de vibriosis Vibriosis es un problema común en todo el mundo, particularmente en la India. V. harveyi continúa causando mortalidades crónicas de hasta 30% entre las larvas, postlarvas y adultos de P. monodon, bajo condiciones de estrés. Una cepa altamente patogénica de Vibrio sp. esta emergiendo y continua causando mortalidades entre el camarón en cultivo (Le Groumellec et al., 1996). Los problemas causados por vibriosis secundarias son comunes, pero son considerados como un problema menor en comparación a las epidemias virales. Tratamiento La vibriosis puede ser controlada bajo una rigurosa gestión del agua y la sanidad, para prevenir la entrada de vibrios en el agua de cultivo (Baticados, et al., 1990), y mediante la reducción del estrés entre los camarones (Lightner, 1993). La buena selección del sitio, diseño y pobre preparación del estanque son también importantes (Nash et al., 1992). Se recomienda un incremento en tasa de recambio diario de agua y una reducción en la biomasa del estanque mediante cosechas parciales para reducir las mortalidades causadas por la vibriosis. También se recomienda el drenaje, secado y la administración de cal/dolomita a los estanques después de la cosecha (Anderson et al., 1988).   La vibriosis luminiscente puede ser controlado en el hatchery mediante el lavado de los huevos en yodo (SparkDin) y formaldehido, y evitando la contaminación por las heces de los reproductores. V. harveyi puede ser inactivado en la columna de agua mediante dióxido de cloro. Los probióticos (UltraZyme-P-FS and BioRemid-Aqua) son administrados directamente al agua o a través de los alimento. Los inmunoestimulantes también han tenido éxito en reducir las mortalidades de los camarones asociados con vibriosis. Jiravanichpaisal y Chuaychuwong et al (1997) informaron sobre el uso de Lactobacillus sp. como una bacteria probiótico en el camarón tigre gigante (P. monodon). Ellos diseñaron un tratamiento efectivo de Lactobacillus sp. Contra la vibriosis y la enfermedad de la mancha blanca en P. monodon . Ellos también investigaron el crecimiento de algunas bacterias probióticas, y su supervivencia en agua de mar a 20 ppm por al menos 7 días. Se determinó la actividad inhibidora de Lactobacillus sp en contra de Vibrio sp., 6 / 12
  7. 7. Vibriosis en la acuicultura del camarón E. coli y Staphylococcus sp. El efecto de la concentración de cobre sobre la expresión de la luminiscencia y la toxina de V. harveyi   fue investigada por Nakayama. T. et al (2007). Ellos encontraron que la concentración de cobre de menos de 40 ppm no tiene efecto en el crecimiento del camarón. Mientras que V. harveyi cultivada con una concentración de 40 ppm de cobre mostró una disminución de la luminiscencia. Por consiguiente, la combinación de prebióticos, probióticos, inmuno-estimulantes y sustancias no-antibióticas tiene una especificidad superior en contra de la vibriosis y la bacteria luminiscente (LB), combinado con buenas practicas de acuicultura (BAP, por sus siglas en ingles), lo que lo convierte en una efectiva herramienta de gestión para el control de la toxicidad de la bacteria luminiscente en la acuicultura. Referencias Adams, A. 1991. Response of penaeid shrimp to exposure to Vibrio species. Fish Shellfish Immunol 1:59–70. Alday-Sanz. V., Roque, A., Turnbull, JF. 2002. Clearing mechanisms of Vibrio vulnificus biotype I in the black tiger shrimp Penaeus monodon. Dis Aquat Org 48:91–99. Anderson, I.G., Shamsudin, M.N. and Shariff, M. 1988. Bacterial septicemia in juvenile tiger shrimp, Penaeus monodon, cultured in Malaysian brackishwater ponds. Asian Fis.Sci. 2: 93-108. Baticados, M.C.L., Lavilla-Pitogo, C.R., Cruz-Lacierda, E.R., de la Pena, L.D. and Sunaz, N.A. 1990. Studies on the chemical control of luminous bacteria Vibrio harveyi and V splendidus isolated from diseased Penaeus monodon larvae and rearing water. Dis. Aquat. Org. 9: 133-139. Bauer, RT. 1998 Gill-cleaning mechanisms of the crayfish Procambarus clarkii (Astacidea: Cambaridae): experimental testing of setobranch function. Invertebr Biol 117: 129–143. Brock, J.A. and Lightner, D.V. 1990. Chapter 3: Diseases of Crustacea. In: O. Kinne (ed.) Diseases of Marine Animals Vol. 3, Biologische Anstalt Helgoland, Hamburg. pp. 245-424. Chen, D. 1992. An overview of the disease situation, diagnostic techniques, treatments and preventatives used on shrimp farms in China. In: W. Fuls and K.L.Main (eds.) Diseases of Cultured Penaeid Shrimp in Asia and the Unites States. The Oceanic Institute, Hawaii. pp. 47-55. Chen, FR., Liu, PC., Lee, KK. 2000. Lethal attribute of serine protease secreted by Vibrio 7 / 12
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  12. 12. Vibriosis en la acuicultura del camarón 241 B.L. Bagh, Panjagutta, Hyderabad-500 082, Andhra Pradesh, India Phone: 091-040-23408234 Mobile No.: 091-09440192787 Email: dravrao@neospark.com                  mail@neospark.com website: www.neospark.com   12 / 12

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