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Virus marinos y su impacto como patógenos en el ambiente acuático.
 

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    Virus marinos y su impacto como patógenos en el ambiente acuático. Virus marinos y su impacto como patógenos en el ambiente acuático. Presentation Transcript

    • Virus marinos y su impactocomo patógenos en el ambiente acuático Yoanna Eissler Centro de Investigación en Nutrición, Tecnología de Alimentos y Sustentabilidad, CIEN Austral, Puerto Montt
    • Temas Quienes son los virus Clasificación Modo de reproducción Virus en el océano Importancia ecológica de los virus Mecanismos de infección A quienes infectan Ejemplos de infección en el ambientemarino Casos en la acuicultura
    • Definición de patógeno:Microorganismo que puede causar opropagar enfermedades. Virus Bacterias Protozoos Hongos
    • Virus Latín significa toxina o veneno1897 Martinus Beijerinck (microbiólogo holandés) agente causante de laenfermedad del mosaico del tabaco.1898, Friedrich Loeffler and Paul Frosch (microbiólogos alemanes) detectaronpequeñas partículas causantes de la fiebre aftosa del ganado. Propiedades: Son agentes filtrables Son parásitos intracelulares obligados No son capaces de producir energía independientemente de una célula anfitrión. Los genomas víricos pueden ser de ARN o de ADN pero no de ambos Poseen una morfología de cápside sin envoltura o con envoltura Los componentes de los virus se ensamblan y no se replican por “división”
    • Clasificación:Morfología del virión, estructura del genoma ymodo de replicaciónJerárquica:Orden (-virales) (Caudovirales 3, Herpesvirales 3,Mononegavirales 4, Nidovirales 3, Picornavirales 7,64 familias sin orden asignado) Familia (-viridae) Subfamilia (-virinae) Género (-virus) Especies (-virus)Comité Internacional de Taxonomía de Virus -en inglés InternationalCommittee on Taxonomy of Viruses (ICTV) http://www.ictvonline.org/index.asp
    • Simetría icosaédrica Cápside Nucleocápside Virión Acido nucleico Capsómero Envoltura Espículas Adenovirus Virus de NorkwalkPhycodnaviridae Chlorella Poliovirus
    • Simetría Helicoidal Acido nucleico Capsómero Cápside Cápside Membrana externa Virus causante enfermedad Virus influenza agrupados mosaico del tabaco 100 nm
    • Simetría Compleja a. Myovirus b. Podovirus c. Siphovirus Rango tamaño 50nm 20-200 nm Ext. Suttle 2005 Coronaviridae VIH, Retroviridae Bacteriofago
    • Clasificación de acuerdoal tipo de genoma ADN doble cadena ADN cadena simple ARN doble cadena ARN cadena simple (-) ARN cadena simple (+) ARN cadena simple TR
    • Ciclo reproductivo genérico de un virus 1. Adsorción 2. Penetración 3. Desnudamiento (pérdida de envoltura) 4. Multiplicación (4a transcripción, 4b traducción, 4c replicación) 5. Ensamblaje (núcleo o citoplasma) 6. Liberación
    • Tipos de respuesta del hospedador y celular a la infección por virus Respuesta celular Respuesta del hospedador Lisis de las células Muerte del organismo Enfermedad clínicaEfecto discernible Enfermedad típica y grave Formación de cuerpos de inclusión o transformación celular Gravedad moderada o disfunción celular Enfermedad leve Multiplicación de los virus Subyacentente al cambio visual sin cambio visible o Infección sin  enfermedad clínica Enfermedad subclínica maduración viral completa (Infección asintomática) Exposición sin adherencia Exposición  y/o entrada  sin infección a la célula Concepto del iceberg de la infección
    • MET Virus en el Océano Bacterias Flagelado Virus Ext. Suttle 2007 Ext. Suttle 2007 YO-PRO-1 Abundancia: 3 x106 virus ml-1 mar profundo 108 virus ml-1 aguas costeras productivas Sedimentos: 107 – 109 virus cm-3
    • Ext. Suttle 2007Abundancia 94% VirusVirus 5% de la biomasa.Procariotas (bacterias en gral) mas del 90% aguas superficialesProtistas (algas, ciliados) < 5 %Procariotas en océano profundo representan menos de la mitadde la biomasa que en aguas superficiales por ende en total subiomasa probablemente representa menos que la de los virus.
    • Representación de los virus en el océano Suttle 2005Volumen Océano Total: 1.3 x 1021 LAbundancia promedio virus: 3 x 109 L-1Agua Océano contiene: 4 x 1030 virusEquivale a 10 millones de años luz, distancia 60 galaxiasmas cercanas o 100 veces distancia atravesando nuestragalaxia0.2 fg carbono por virus, 100 nm →200 Mt C en virusmarinosEquivale al C en 75 millones ballenas azulesHay 5000 genotipos virales en 200 litros de agua de mar yprobablemente un millón de genotipos diferentes en 1 Kg. desedimento marino (Breitbart and Rohwer 2005).
    • Ecología de los virus marinosAlta capacidad infectiva:Bacterias a BallenasInfección lítica Trama tróficaInfección lisogénica Marina Materia Orgánica disueltaExt.Middelboe 2008
    • Ejemplos de virus que infectan a organismos marinosExt. Munn 2006
    • Control Virus sobre poblaciones fitoplanctónicas REDUCCIÓN PREVENCIÓN Pob no controlada por virus Pob no controlada por virusControl sobre floraciones de algas Control sobre poblaciones de fito con abundancia relativamente baja Florecimiento Término florecimiento fitoplanctónico Lisis celular Lisis celular Disminución de la población hospedadora Aumento MOP, MOD Nutrientes (N, P, Si, Metales traza como Fe)
    • Chaetoceros wighamii 1.4e+7 250 Algal cells Control Algal cells Infected 225 1.2e+7 Fluor Control Fluor Infected 200 1.0e+7 175 Fluorescent units-1 150Algal Cells ml 8.0e+6 125 6.0e+6 100 4.0e+6 75 50 2.0e+6 25 0.0 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 Incubation Time (h)
    • Susceptibilidad a la infección con CwNIVFamily Strains lysedGenus/species Cultivation (°C) Origin of isolation by CwNIVBacillariophyceaeNavicula lenzill 15 Pond sediment in Eilat Israel -Rhizosolenia fragilissima 15 Chesapeake Bay, Maryland, USA -Thalassiosira pseudonana (3H) 15 Moriches Bay, Forge River, Long Island, New York, USA -Chaetoceros mulleri 15 North Pacific (21.500N, 157.833W) -Chaetoceros cf gracilis 15 Rhode River, Maryland, USA -Chaetoceros affinis (CCUR) 15 St. Margarets Bay, Nova Scotia, Canada -Chaetoceros cf tortissimus 15 Bigelow Lab Dock, West Boothbay Harbor, Maine, USA -Chaetoceros laciniosus (3B95E) 15 U. of Rhode Island, Graduate School of Oceanography, Rhode Island, USA -Chaetoceros radicans (WCL2) 15 Fladenground, North Sea -Chaetoceros socialis (CSOC) 15 Narragasett Bay, Rhode Island, USA -Chaetoceros wighamii 15 Chesapeake Bay, Maryland, USA st. 804 +PrasinophyceaeMicromonas pusilla (CCMP9) 15 Bigelow lab dock, West Boothbay Harbor, Maine, USA -DinophyceaeKarlodinium micrum (CCMP1974) 20 Chesapeake Bay, Maryland, USA -Prorocentrum minimum (RR4B1) 20 Rhode River, Maryland, USA -Ceratium furca 20 Chesapeake Bay, Maryland, USA -Akashiwo sanguinea 20 Chesapeake Bay, Maryland, USA -Gyrodinium instriatum 20 Rhode River, Maryland, USA -Alexandrium affine 20 Korea -Gonyaulax polygrama 20 Korea -CryptophyceaeStoreatula major (32 ppt) 15 Choptank River, Maryland, USA -Storeatula major (15 ppt) 15 Choptank River, Maryland, USA -PrymnesiophyceaeIsochrysis sp. 15 -EustigmatophyceaeNannochloropsis sp. 15 -
    • 100 % Arrays Percent Infected Cells % Both 80 % VLP Only 60 T32 40 20 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 Incubation Time (h)T24 T16 Tamaño : 25-30 nm Periodo latencia: 8 hrsT24 T40
    • Genoma CwNIV DNase I RNase A S1-ADN una hebra (rango 8-10 kb)- pequeño fragmento doblehebra ADN (~ 900 bp)
    • Enfermedades virales de peces SEPTICEMIA HEMORRÁGICA VIRAL (VHS) NECROSIS HEMATOPOYÉTICA INFECCIOSA (IHN) NECROSIS HEMATOPOYÉTICA EPIZOÓTICA (EHN) L i VIRUS DEL Oncorhynchus masou (OMV) s VIREMIA PRIMAVERAL DE LA CARPA t ENCEFALOPATÍA Y RETINOPLATIA VIRALES a 1 VIROSIS DEL BAGRE DEL CANAL SEPTICEMIA ENTÉRICA DEL BAGRE IRIDOVOROSIS DEL ESTURIÓN BLANCO NECROSIS PANCREÁTICA INFECCIOSA (IPN) ANEMIA INFECCIOSA DEL SALMON (ISA) Lista 2 Clasificación de enfermedades de alto riesgo, SERNAPESCA 12 Sept 2007 Programa vigilancia epidemiológica
    • SEPTICEMIA HEMORRÁGICA VIRAL (VHS). Virus de Egtved (VHSV) Familia Rhabdoviridae Género Novirhabdovirus. ssRNA con cubierta. La enfermedad afecta a Trucha arcoiris (Oncorhynchus mykiss), Hirame (Paralichthys olivaceus) y Turbot (Scophthalmus maximus), así como numerosas especies de peces marinos silvestres.Infecciones naturales transmisión horizontal del virus propagadopor las aguas o por un contacto directo con las secreciones (orina)procedentes de peces infectados. Transmisión vertical no se conoceo es escasa.
    • NECROSIS HEMATOPOYÉTICA INFECCIOSA (IHN).IHNV Rabdovirus familia Rhabdoviridae, género Novirhabdovirus, ssRNA,con cubierta, pleomórfico, forma de bala, 45-100nm diam y 100-430nmlargo, con espículas.Enfermedad viral altamente infecciosa que afecta principalmente a lossalmones de cultivo especialmente trucha arco iris y la trucha cabeza deacero (Oncorhynchus mykiss), el salmón sockeye (O. nerka), el salmónchinook (O. tshawytscha), el salmón coho (O. kisutch), el salmón rosado(O. gorbuscha), y el salmón chum (O. keta).La transmisión horizontal puede ser directa o vectorial.Por contacto directo con peces clínicamente infectados o con sus secrecionesVectores parásitos invertebrados (copépodos y sanguijuelas) y avespiscívoras.Los peces portadores asintomáticos pueden introducir el virus dentro de ungrupo sano.Se considera que la transmisión vertical asociada con los huevos esresponsable del movimiento del virus a nuevas localizaciones geográficas.
    • NECROSIS HEMATOPOYÉTICA EPIZOÓTICA (EHN). EHNV familia Iridoviridae, género Ranavirus, dsDNA, icosaédro, 145-162nm, citoplasma. Enfermedad viral altamente infecciosa de la perca (Perca fluviatilis) que también afecta a la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss).Virus rápida propagación en el agua, infección puede ser transmitida encentros de cultivo por movimientos de peces. Prevalencia de la infecciónes muy baja en las truchas arco iris virus puede ser transmitidofácilmente por inadvertencia a los bancos de peces.Virus resistente propagación por medio de los aparejos de pesca y otrosobjetos inanimados, así como a través de las aves piscívoras.No se sabe con certeza si la trucha arco iris es un verdadero portadordel virus.Tampoco se puede excluir la posibilidad de transmisión vertical otransmisión ovígero asociada.
    • VIRUS DEL Oncorhynchus masou (OMV). Familia Herpesvirosis, género no determinado Doble cadena ADN, con cubierta, icosaédricos, 120-200 nm. Salmónidos únicamente: el salmón kokanee (O. nerka), el salmón masou (O. masou), el salmón chum (O. keta), el salmón coho y la trucha arco iris.La transmisión horizontal puede ser directa o vectorial, siendo elagua el mayor factor abiótico.Contacto directo con las secreciones de los peces infectadosclínicamente.Los peces portadores asintomáticos del virus pueden introducir elvirus en una población sana.No se excluye la posibilidad de transmisión vertical o transmisiónovígero asociada.
    • NECROSIS PANCREÁTICA INFECCIOSA (IPN) Virus IPNV genoma dos segmentos de RNA de doble cadena, 60 nm icosaedrica. Familia Birnaviridae. Especies mas afectadas en chile: Salmón Atlántico, Trucha arco iris, Salmón Coho. 19% 2006 diagnósticosSe ha encontrado la infección en más de 20 familias de peces de agua dulce,en invertebrados y en algunas especies marinas. Especies más comunes deacuario afectadas: carpas, lochas, poecilidos, cíclidos, percas. También seha hallado en ostras, cangrejos y tremátodos.Alevines y peces jóvenes son mucho más susceptibles de padecer laenfermedad clínica, y la mortalidad es mucho mayor en estos grupos que enlos peces adultos. Los peces adultos generalmente actúan como reservoriode la enfermedad, sin sufrir manifestaciones clínicas.
    • Anemia Infecciosa del salmón (ISA) Salmón Atlántico (Salmo salar) 1984, NoruegaChile 2000 se aisló el virus en salmóncoho (no presenta enfermedad) Kibengeet al., 2001.Chile Julio 2007 Isla LemuyChiloé centro Marine HarvestEnfermedad prevalente X y XIregiones Chiloé centro 58% 43 centros Chiloé sur 13% 10 centros
    • Características Virus (ISAV)Virus Chileno parecido al Genotipo europeo I (HPR7b)33 nucleótidos (11 aminoácidos) insertos en la mitad del segmento 5 quecodifica la glucoproteina F.Amplia diseminación del virus en la mayoría de los tejidos: riñones,hígado, vaso, Intestinos, agallas, músculos y corazón. Portadores asintomáticos: Trucha arcoiris (Oncorhynchus mykiss) Trucha común (Salmo trutta) Salmón del pacífico (Oncorhynchus kisutch) Salmón rey (Oncorhynchus tshawytscha)
    • Presencia de brotes de ISA mensuales, por región 12PERDIDAS Jul07-Jul08 número de brotes nuevos 1011066 ton de pescado 8eliminadas distribuidas 6en 250 jaulas 4 2 0 Jul-07 Ago-07 Sep-07 Oct-07 Nov-07 Dic-07 Ene-08 Feb-08 Mar-08 Abr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 X XI Total Presencia de brotes totales de ISA mensuales, por región 30 número de brotes totales 25 20 15 10 5 0 Abr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Ago-08 X XI Total
    • Gracias por su atención