Cepas de Vibrio parahaemolyticus altamente letales causan mortalidad aguda en las postlarvas de Penaeus vannamei.

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Desde 2019, los criaderos de camarones de China se han visto afectados por una nueva enfermedad denominada “enfermedad de las postlarvas de cristal”. En este estudio, se investigó la etiología de esta nueva enfermedad, logrando demostrar que la enfermedad es causada por un tipo específico de Vibrio parahaemolyticus altamente patógeno, al cual debe prestarse atención por el grave riesgo que representa para el cultivo del camarón.

Desde octubre de 2019, una enfermedad altamente letal que afecta a las postlarvas (PL´s) de 6 a 12 días de Penaeus vannamei se ha detectado en muchos criaderos de camarones en China. Los organismos enfermos dejan de alimentarse y reducen su actividad. Debido a que las PL´s enfermas presentan un aspecto translúcido, los criadores locales la llaman “enfermedad de las postlarvas de cristal”.

Muestran los típicos signos clínicos macroscópicos, como un tracto digestivo vacío y un hepatopáncreas pálido o incoloro. En términos generales, la mortalidad masiva (> 90%) se produce en el estanque, entre 24 y 48 horas después del primer signo de individuos anormales.

La “enfermedad de las postlarvas de cristal” se reportó por primera vez en las provincias de Fujian y Guangdong a finales de 2019, y el brote más grave se registró entre marzo y junio de 2020. En este estudio, se investigó la etiología de esta nueva enfermedad emergente. Se aislaron tres cepas de V. parahaemolyticus, de alta letalidad, en organismos enfermos recogidos en diferentes granjas y se demostró que eran los agentes causantes. Además, se presentan pruebas de que la patología estaba muy probablemente causada por una o varias toxinas bacterianas.

Material y métodos

Se colectaron PL´s enfermas (PL6 ~ 12) de P. vannamei en tres criaderos ubicados en Fujian, China. Los organismos mostraron signos de enfermedad, como el estómago vacío y el hepatopáncreas con aspecto entre pálido e incoloro al momento de la recolección, pero todavía estaban vivos. Las PL´s de P. vannamei libres de patógenos específicos (SPF, por sus siglas en inglés), de 8 a 10 días de edad (PL 8 ~ 10), de 0.6 a 1.0 cm de longitud corporal, se obtuvieron de Xiamen Xinrongteng Aquaculture.

“Para los experimentos de desafío con cultivo bacteriano mixto, se utilizaron 20 PL´s LPE en cada grupo y se mantuvieron en 1 L de agua de mar.”

Los grupos desafiados permanecieron en agua de mar que contenía un cultivo bacteriano mixto preparado a partir de organismos enfermos. Los grupos de control estuvieron en agua de mar con cultivos bacterianos mixtos preparados a partir de organismos sanos. El registro de mortalidad de cada grupo se realizó diariamente.

Resultados

En comparación con los organismos sanos, las PL´s enfermas mostraron signos clínicos como un tracto digestivo vacío y un hepatopáncreas pálido o incoloro. La mayoría de los organismos de los grupos afectados desarrollaron los signos de la enfermedad en un plazo de 12 horas, entre los que se incluían una reducción de la alimentación, una natación lenta, un tracto digestivo vacío, un hepatopáncreas pálido o incoloro y un aspecto translúcido del cuerpo.

“Los organismos de la segunda ronda de desafío mostraron la misma patología y una mortalidad similar.”

Las PL´s alimentadas con el tejido picado de los organismos de control permanecieron sanas. Por lo tanto, la nueva enfermedad es causada por un agente infeccioso y puede ser transmitida a través de la canibalización.

Con la finalidad de comprobar si la nueva enfermedad es causada por un virus, se prepararon los homogeneizados de la muestra de la Enfermedad-2. Parte del sobrenadante se filtró a 0.20 μm para eliminar las bacterias. Durante la prueba de inmersión, las PL´s sanas se mantuvieron en agua de mar que contenía el sobrenadante del homogeneizado filtrado o sin filtrar de la muestra de enfermedad.

“Los organismos del grupo de control se sumergieron en agua de mar que contenía sobrenadante de homogeneizado no filtrado de PL´s sanas. El homogeneizado no filtrado del camarón enfermo era altamente infeccioso (Figura 1).”

Como resultado, arriba del 80% de los organismos afectados murieron en 24 horas, cuya mortalidad alcanzó el 98% en 48 horas. Cuando los organismos muertos de este grupo se alimentaron con PL´s sanas, se observaron similares signos patológicos y así comomortalidad.

Los cultivos mixtos de Vibrio aislados de las muestras de la enfermedad fueron altamente letales. Los organismos desafiados mostraron signos que incluían una reducción de la alimentación, natación lenta, un tracto digestivo vacío, hepatopáncreas pálido o incoloro y un aspecto translúcido del cuerpo. Más del 30% de ellos murieron en 12 h. La mortalidad fue > 95% a las 24 h y alcanzó el 100% a las 48 h.

Los signos clínicos de la enfermedad indican posibles lesiones en el tracto digestivo, especialmente en el hepatopáncreas. El examen histológico mostró que la estructura normal del túbulo del hepatopáncreas estaba destruida en las postlarvas desafiadas por inmersión con vp-HL-202005 durante 12-24 h, presentando necrosis severa y desprendimiento de las células epiteliales. No se observó una infiltración hemocítica evidente en el tejido.

“La estructura del epitelio del intestino medio también había cambiado drásticamente. Había varias capas de células de revestimiento a lo largo del tronco del intestino medio de los camarones infectados con vp-HL-202005 y el espacio del lumen se redujo de forma considerable (Figura 2).”

Cuando las PL´s sanas fueron desafiadas por inmersión con el homogeneizado filtrado de los organismos enfermos, el 12% de las postlarvas murieron en 48 h. Sin embargo, el tejido de las postlarvas muertas ya no era infeccioso. Estos resultados sugieren la posibilidad de una etiología basada en toxinas. Para abordar esta cuestión, la cepa altamente letal vp-HL-202005 y la cepa de control vp-201911 se cultivaron en medios líquidos.

Se descubrió que el sobrenadante sonicado libre de células de vp-HL-202005 causó la patología y provocó un 60% y un 87% de mortalidad en los organismos desafiados a las 24 y 48 horas, respectivamente.

Discusión

Una serie de experimentos de provocación per os y de inmersión demuestran que la enfermedad es causada por un tipo específico de V. parahaemolyticus altamente patógeno. En primer lugar, el reto per os con el tejido de camarones enfermos reprodujo los mismos signos en los organismos de experimentación, lo que indica la existencia de un agente infeccioso.

En segundo lugar, el homogeneizado de tejido infectado perdió su infectividad al pasar por un filtro de 0.20 μm. Dado que la mayoría de los virus pueden pasar por un filtro de 0.20 μm, es menos probable que el agente causante sea un virus. En tercer lugar, se aislaron tres cepas de V. parahaemolytic estrechamente relacionadas, vp-HL-201910, vp-HL-202005 y vp-HL-202006, a partir de organismos enfermos colectados en diferentes granjas y en distintos momentos.

“Estas cepas reprodujeron la patología típica de la “enfermedad de las postlarvas de cristal” en organismos de experimentación, y se aislaron con éxito.”

Por lo tanto, la nueva enfermedad es causada por un nuevo tipo de V. parahaemolyticus altamente letal, el cual se rebautizó como HLVD.

Las lesiones histológicas típicas causadas por la HLVD incluyen la descamación severa de las células epiteliales del hepatopáncreas y la destrucción del túbulo. En algunos retos experimentales, con organismos de mayor tamaño, a veces puede observarse una atrofia grave del hepatopáncreas, las cuales son similares a las causadas por la Necrosis Hepatopancreática Aguda (AHPND, por sus siglas en inglés).

Sin embargo, en los camarones afectados por HLVD, la estructura normal del intestino medio también está dañada, lo que no se observa en los camarones peneidos afectados por AHPND (Figura 3).

Se encontró que un número muy pequeño de vp-HL-202005 (~100 células/mL en el agua) era capaz de causar HLVD, mucho más bajo que la concentración requerida por la cepa AHPND para producir la enfermedad HLVD afecta a PL´s de 6 a 12 días, mientras que AHPND normalmente ocurre en 20-35 días después de la siembra.

En la investigación epidemiológica, se pueden identificar PL´s infectadas con una dosis baja de cepas de Vibrio spp AHPND, pero sin ningún signo de enfermedad. De lo que se deduce que, tanto las cepas causantes de AHPND como las de HLVD pueden infectar a los organismos en la fase de PL.

“Como las cepas HLVD causan la enfermedad en una cantidad muy baja, provocan una mortalidad masiva en las postlarvas. Por el contrario, las cepas AHPND causan la enfermedad en una cantidad mucho mayor.”

Además, se demostró que el sobrenadante sonicado, libre de células de vp-HL-202005, por sí solo es capaz de causar HLVD, y que el sobrenadante sonicado de vp-HL-202005 puede ser inactivado a 100ºC durante 10 min, lo que sugiere que la HLVD es causada por una(s) toxina(s) bacteriana(s) termomolable(s).

Muchas bacterias patógenas producen toxinas, las cuales facilitan la infección del microbio al manipular las células del huésped, en especial las participantes en la respuesta inmunitaria. Con frecuencia, los genes que codifican las toxinas se encuentran en elementos genéticos móviles, como plásmidos, transposones y profagos, que logran transferirse horizontalmente dentro de una misma especie y entre especies.

Así, las bacterias pueden aumentar su virulencia adquiriendo genes capaces de codificar toxinas.

Conclusión

En este estudio, se demostró que la nueva “enfermedad de las postlarvas de cristal”, la cual afecta a las postlarvas de P. vannamei, es causada por un tipo específico de V. parahaemolyticus altamente letal.

Se renombró la enfermedad como HLVD, basados en su patógeno causante. La cepa de V. Parahaemolyticus HLVD es ~1,000 veces más virulenta que la cepa AHPND, lo que puede deberse a la producción de una(s) toxina(s) específica(s). Es necesario prestar atención a esta cepa, que constituye una grave amenaza para la acuicultura del camarón, y realizar investigaciones dirigidas a estudiar el mecanismo patogénico de la HLVD.

Este artículo es patrocinado por Grupo Acuícola Mexicano.
Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola Magazine del artículo “HIGHLY LETHAL VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS STRAINS CAUSE ACUTE MORTALITY IN PENAEUS VANNAMEI POST-LARVAE” escrito por FENG YANGA – Third Institute of Oceanography – Fujian Key Laboratory of Marine Genetic Resources, LIMEI XUA – Third Institute of Oceanography, WANZHEN HUANGA – Third Institute of Oceanography, y FANG LI – Third Institute of Oceanography – Fujian Key Laboratory of Marine Genetic Resources – Jiangsu Ocean University. La versión original fue publicada en OCTUBRE de 2021 a través AQUACULTURE.
Se puede acceder a la versión completa a través de https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737605.

 

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