manejo de streptococcus en peces de aguas cálidas
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Memorias congreso de acuacultura 2009TRANSCRIPT
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Manejo de Streptococcus en
Peces de Aguas Clidas
Septiembre ,
Veracruz, MxicoRealizado en conjunto conel Congreso Mundial deAcuacultura
M E M O R I A S
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5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
E l rpido crecimiento y la intensificacin de la produccin en la industriaacucola, estn haciendo que los productores se enfrenten a desafos de enfermedad
causada por Streptococcus, que amenazan a sus peces con morbilidad y mortalidad
significativas. Algunas cepas de esta bacteria en acuacultura (N. del T.: dcese tambin
en algunos pases acuicultura) son patgenos conocidos, mientras que en otros casos
se trata de cepas emergentes, relativamente nuevas.
El reto para los productores es encontrar medidas seguras y efectivas para controlar a
Streptococcus, que tambin cumplan con la creciente demanda de pescado producido
en granja sin comprometer la seguridad alimentaria ni el ambiente.
En el simposio de Manejo de Streptococcus en Peces de Aguas Clidas, realizado en
conjunto con la conferencia de la Sociedad Mundial de Acuacultura 2009 en Veracruz,
Mxico, expertos en salud pisccola hablaron sobre las especies de Streptococcus y las
cepas que afectan a los peces cultivados en aguas clidas, aspectos importantes del
diagnstico, la prevencin y el tratamiento, as como sobre estrategias integrales del
manejo de la salud.
Intervet/Schering-Plough Animal Health, lder mundial en la elaboracin de productos
para la salud acucola, tiene el orgullo de haber patrocinado este evento educativo
para la industria y expresa su gratitud a los conferencistas por su participacin.
El presente libro de memorias contiene los trabajos redactados por los oradores y
habr de servir como valiosa referencia durante muchos aos por venir. Para obtener
mayor informacin, por favor pngase en contacto con su representante de
Intervet/Schering-Plough Animal Health o vistenos en www.intervet.com.
HANK BEHREND
Jefe Mundial
Negocio de Salud de Animales Acuticos
Intervet/Schering-Plough Animal Health
Prefacio
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Manejo de Streptococcus en
Peces de Aguas Clidas
NEIL WENDOVERManejo de la salud de la tilapia en sistemascomerciales complejos
SINGAPUR
DR. BRIAN SHEEHANEstreptococosis en tilapia: Un problema ms complejode lo esperado?
SINGAPUR
DRA. GINA CONROYEstreptococosis en tilapia: Prevalencia de lasespecies de Streptococcus en Amrica Latina y susmanifestaciones patolgicas
MARACAY, VENEZUELA
DR. BRIAN SHEEHANAquaVac Strep Sa: Una novedosa vacuna parael control de las infecciones causadas porStreptococcus agalactiae Biotipo 2 en tilapia de granja
SINGAPUR
MARK P. GAIKOWSKIUso de alimento medicado con Aquaflor (florfenicol)para controlar la mortalidad causada por Streptococcus iniaeen tilapia (Oreochromis spp.): Eliminacin de residuosy efectividad en el campo
LA CROSSE, WISCONSIN, EE.UU.
DR.VAUGHN OSTLANDInfecciones con Streptococcus iniae en lobina rayadahbrida (Morone chrysops x Morone saxatilis):Consideraciones prcticas en el diagnstico de laenfermedad y el tratamiento con Aquaflor
(florfenicol) para controlar la mortalidad
LA JOLLA, CALIFORNIA, EE.UU.
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5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
Neil Wendover: Durante los ltimos
3 aos ha trabajado en el rea de
Salud de Animales Acuticos de
Intervet/Schering Plough Animal
Health, en Singapur. Como gerente
tcnico, una de sus principales
actividades es la investigacin y
la realizacin de estudios
epizootiolgicos de enfermedades
de los peces en Asia. Con regularidad
se encarga del entrenamiento y
el apoyo tcnico a la industria
acucola, en materia de diagnstico
de enfermedades y manejo de la salud.
Antes de unirse a nuestro equipo
en Singapur, trabaj en China con
la empresa GenoMar, reconocida
mundialmente por sus programas de
reproduccin selectiva de tilapia.
Cuenta con amplia experiencia en
la produccin de tilapia en los
continentes asitico y africano.
Neil Wendover, BSc / [email protected] de ServiciosTcnicos,Asia-PacficoIntervet/Schering-Plough Animal Health, Singapur
Manejo de la salud de la tilapia ensistemas comerciales complejos
La prevencin y el control efectivos
de las enfermedades requieren un
enfoque integral del manejo de la salud,
que tome en consideracin
todos los aspectos de la produccin
que impactan el estado sanitario de la
poblacin de peces.
Los componentes clave del manejo
integral de la salud constituyen una
estrategia proactiva dirigida a la
prevencin de las enfermedades y
otra que se enfoque hacia el uso
responsable de los agentes
teraputicos, en caso de que se
presenten brotes de enfermedad.
La experiencia con otras especies
de peces indica que el manejo
integral de la salud no slo puede
ayudar a los productores de tilapia
a garantizar la seguridad de los
alimentos para consumo humano,
sino que tambin puede reforzar
significativamente la supervivencia
de sus animales.
P U N T O S C L A V E Introduccin
El consumo mundial de pescado se haduplicado desde 1973, en gran medidadebido al aumento de la demanda en elmundo en desarrollo. Cada vez son ms lospescados que proceden de la acuacultura(N. del T.: dcese tambin acuicultura), queconstituye el sector alimentario de msrpido crecimiento en el mundo y queaporta ms del 50% del pescado que seconsume.
Actualmente, la tilapia ocupa el segundolugar en produccin de peces en el mundo ycontina creciendo. De hecho, la populari-dad de esta especie se est remontando aalturas insospechadas. Intrafish predice quepara el 2010, el valor mundial de la tilapiaalcanzar los US$4,000 millones.1
Existen varias razones para este aumentoen la produccin, pues la tilapia se puedeproducir en diversos lugares, sistemas deagua, temperaturas y grados de salinidad.Tiene buenas caractersticas de produccincomo crecimiento rpido, baja conversinalimenticia y adems alto rendimientoen filetes firmes y blancos, fcilesde comercializar.
En muchas reas la produccin de tilapiaya es extensiva, aunque probablementese intensifique. No obstante, la produccinintensiva sin duda nos llevar a desafoscomo por ejemplo la obtencin desemilla de calidad, el mantenimiento
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Manejo de la salud de la tilapia en sistemas comerciales complejos M E M O R I A S
de la calidad de los peces, el control deenfermedades, la inocuidad alimentariay la comercializacin efectiva.
Aun cuando cada uno de estos rubros esinmenso, en este trabajo nos enfocaremoshacia el control de las enfermedades.Cuando se intensifica la produccin decualquier especie animal, las enfermedadesson prcticamente inevitables, en partedebido a que el ambiente de las granjas esartificial y estresante, en comparacin conel hbitat natural. En trminos generalesexisten de seis a 10 enfermedadesespecficas para cada especie animal. Enlos nuevos sistemas de produccin hemosencontrado que las infecciones por logeneral requieren de 2 a 5 aos paraestablecerse completamente.
La prevencin y el control efectivos de lasenfermedades requieren de un enfoqueintegral del manejo de la salud, que tome encuenta todos los aspectos de la pisciculturaque impactan la salud de las poblaciones(Figura 1).
Factores que afectan laexpresin de las enfermedades
La expresin de las enfermedades encualquier pez de granja implica cuatrofactores controlables: la especie, el manejode la granja, el medio ambiente y lospatgenos presentes. Ninguno de estosfactores predomina, pero el tipo y laseveridad de la enfermedad dependen deuna compleja relacin entre todos ellos.
El mal manejo en la granja, el ambientedeficiente y/o la presencia de patgenosson causantes de estrs en los peces. Dichoestrs es producido por el traumatismoque sufren los peces y por el tiempo queduren expuestos a l. Las enfermedadesse desarrollan cuando existen varios factoresde estrs y cuando el nivel de ste en lapoblacin ha llegado a tal punto que resultedaino para el sistema inmune.
Como ya se indic, existe una grandiversidad de sistemas de manejo en lasgranjas de tilapia en el mundo y tambin
una inmensa variacin correspondiente entrelas estirpes y los hbridos de tilapia, quepermiten a los productores seleccionardiferentes caractersticas de los peces parasus condiciones locales. Esto asegura unbuen crecimiento en los sistemas que vandesde estanques de agua clara, jaulas enaguas abiertas o aguas verdes hastatanques cerrados con sistemas derecirculacin. No obstante, independiente-mente del sistema que se emplee, existeuna serie de aspectos importantes que hayque resolver en la granja antes de poderalcanzar su mximo potencial de produccin.
contina
Figura 1. El manejo integral de la salud debe tomar en cuenta todos los
factores de la granja que afecten la salud de los peces, pero es necesario
para la prevencin y el control efectivos de las enfermedades.
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EnfermedadesEspecficas
BacteriasAleatorias
Ambiente
Bioseguridad
Estrs
Probiticos enel estanque
Vacunasinmersin / oral / inyeccin
S O P O RT E ( )
MA N E J O I N T E G R A L D E L A S A L U DHIG
IENE
BIO
SEGURID
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CONTR
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PRODUCTO
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REGIS
TROS
ZOOTCNIC
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T C N I C O
Aditivosalimenticios
Antibiticos deamplio espectro
Inmunoestimulantesde amplio espectro
Desinfectantes de amplio espectro
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ConversinAlimenticia
Cuando se aplican correctamente la limpieza y la desinfeccin, es
posible controlar o incluso eliminar los brotes de enfermedades,
aunque su implementacin es, a menudo, el factor limitante.
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NEIL WENDOVER
Manejo
Una de las primeras preocupaciones esla identificacin de una fuente consistentede semilla de buena calidad. Para ello serecomiendan los peces producidos enlaboratorio (incubadora) porquecon frecuencia vienen seleccionadosgenticamente o mejorados, supervisadoscon respecto a enfermedades y sometidosa dietas ptimas que dan como resultadoun punto de partida ms uniforme para elpiscicultor, lo cual genera resultados msconfiables y reproducibles.
La alimentacin subptima y otros factorescausantes de estrs, como el agua decalidad deficiente, darn como resultadopeces dbiles y de mala calidad, con mayorsusceptibilidad al ataque por patgenosoportunistas. Mientras ms pequeos seanlos peces, menores sern sus reservas y elestrs ejercer mayor presin sobre sulmite de tolerancia.
Si se cuenta con semilla consistente y librede enfermedades, el nfasis deber serenfocarse en la bioseguridad para preveniro limitar la transferencia de agentespatgenos al sitio y entre sitios.Esto requiere minimizar la transferenciade vectores, lo que incluye humanos,animales, equipo, agua y maquinaria. Elestablecimiento de barreras definidas ofsicas para minimizar la diseminacin delas enfermedades desempea un papelsiempre creciente en la acuacultura. Estasrestricciones debern incluir todos losaspectos desde el impacto del comercioregional sobre la produccin en vivo hastalas movilizaciones entre las unidades deproduccin de una misma granja. Mientrasms rpido evolucione el proceso debioseguridad ms sustentable serla industria.
La movilizacin de vectores entre lasunidades de produccin de una mismagranja es, hasta cierto punto, inevitablepero las medidas sanitarias correctas sonverdaderamente necesarias. De hecho, elpasar por alto las medidas generales dehigiene constituye un problema comn enlas granjas y con frecuencia se descubreque es la raz de alguna enfermedad.
Siempre existen tres pasos importantes enel proceso sanitario de cualquier situacin.El primero es la limpieza, que implicala eliminacin de un sustrato indeseable.El siguiente es la "desinfeccin", diseadapara eliminar a los micoorganismosseleccionando los productos y lametodologa apropiados y, finalmente, elenjuague para eliminar todo remanentede los desinfectantes qumicos txicos. Conel objeto de controlar a los patgenos queafectan a los peces, es vital seguir estasecuencia en cualquier superficie que puedahaber tenido contacto directo o indirectocon los peces. Las tcnicas que se apliquendebern garantizar la seguridad de lospeces, los humanos, los equipos y el medioambiente (Khars, 1995).2
Cuando se aplican correctamente estostres pasos sanitarios, es posible controlar oincluso eliminar los brotes de enfermedades,aunque su implementacin es, a menudo,el factor limitante. Con el objeto de realizarestas medias sanitarias de rutina, esnecesario que los empleados seanproductivos, proactivos, experimentados y,sobre todo, que estn orgullosos de lo quehacen y lo realicen con entusiasmo. Escrucial definir claramente los protocolos ysus objetivos, con el objeto de garantizarque el bienestar de los peces sea la msalta prioridad y que se reporte cualquiersuceso adverso o inusual, resolvindolo conrapidez. Es posible fomentar esta actitudentre los empleados para que cooperencon los procedimientos sanitarios, si se lesproporciona un bono o algn otro tipo derecompensa como incentivo para reportar
los sucesos que puedan ir en detrimentode la salud de los peces.
Otro factor que relaciona el manejo dela granja con los brotes de enfermedadconsiste en llevar registros de produccin.Si los datos que se registren son relevantes,claros y precisos, pueden ayudar a reconocerla enfermedad desde un principio. Losfactores desencadenantes de las enfer-medades son multifactoriales y, a menudo,complejos. No obstante, los registrosde datos y tiempos permiten realizarcomparaciones con situaciones histricasy, con frecuencia, revelan patrones otendencias sobre los brotes de una mismaenfermedad. Los patrones tpicos puedenincluir fluctuaciones en los parmetrosambientales, modificando las caractersticasdel comportamiento de los animales y/o laseveridad y el establecimiento de los signosclnicos en una poblacin. El reconocimientode estos factores desencadenantesutilizando buenos registros y datos deproduccin puede ser de gran ayuda paramejorar el manejo de las enfermedades.
Medio ambiente
El medio ambiente desempea un papelcrucial en la expresin de las enfermedades.Los registros de produccin y la vigilancia delos patgenos demuestran que la mayora delas enfermedades de las tilapias se agravandentro de ciertos rangos de temperatura ysalinidad. Estos hallazgos se suman a lacomplejidad de la produccin de tilapia peropueden ser una herramienta de gran utilidaden el control de las enfermedades, pues enmuchos casos es posible manipular tanto latemperatura como la salinidad.
El uso de invernaderos, por ejemplo, esahora un fenmeno comn en toda laindustria acucola de China y ayuda aprevenir el crecimiento subptimo y lasenfermedades de agua fra. Adems, el usode agua salada, si es que se cuenta con
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Manejo de la salud de la tilapia en sistemas comerciales complejos
ella, puede ayudar a controlar brotes deenfermedades parasitarias o bacterianasdependientes de la salinidad.
Patgenos
La tilapia es susceptible a enfermedadesinfecciosas y no infecciosas.
Las enfermedades infecciosas se presentancuando existe algn germen patgeno. Lasimple identificacin del patgeno es unbuen principio, pero no necesariamenteel microbio identificado es la causa de lareduccin del rendimiento, ni tampocotiene que ser el origen de la morbilidad yla mortalidad. Con el objeto de diagnosticarcon precisin la causa de la enfermedades necesario aplicar tcnicas de muestreoen campo y pruebas diagnsticas. Escrucial enviar al laboratorio las muestrascorrectas para el anlisis, debindolastomar de peces moribundos, toda vezque las bacterias ambientales comunescontaminan rpidamente a los pecesmuertos y enmascaran al patgenocausante de la enfermedad. Ms an, elhecho de investigar a un pez con signosclnicos que no representen a la mayorade la poblacin enferma, carece de valor.
Para entender realmente la causa de laenfermedad, es esencial implementarmuestreos de rutina en campo a largoplazo y procedimientos epizootiolgicos.Las tcnicas correctas de muestreo logranidentificar a los patgenos especficospresentes y tambin detectar a cualquiergermen nuevo que entre al sistema. Una
vez establecida en el sistema de manejode la granja, esta informacin combinadacon el conocimiento de los factoresdesencadenantes de enfermedad, nosconducir a la identificacin efectiva y ala solucin del problema.
Durante los ltimos 8 aos,Intervet/Schering-Plough Animal Healthha realizado muestreos extensos einvestigaciones epizootiolgicas por todala regin Asia-Pacfico, frica y AmricaLatina, habiendo encontrado cuatroenfermedades bacterianas de importancia,a saber: las causadas por Streptococcusagalactiae, Streptococcus iniae,Flavobacterium columnare y micro-organismos parecidos a ricketsias (RLO,por sus siglas en ingls) identificadarecientemente como Francisella spp.Tambin encontramos una enfermedadviral (iridovirus) y varios protozoariosexternos de importancia e infeccionesparasitarias monogenticas incluyendo alas causadas por Trichodina spp. yGyrodactylus spp.
Las enfermedades no infecciosas sonresultado de causas no vivientes, entre lascuales las ms comunes son presenciade sustancias txicas en el agua o elalimento, aun cuando algunos factoresbiolgicos como la gentica, la edad, ladieta y el estrs tambin pueden contribuircon las enfermedades no infecciosas.
En pocas palabras, la epizootiologa yel monitoreo de la salud son aspectoscruciales para el desarrollo de unaestrategia integral y valiosa para elmanejo de la salud. Los prerrequisitos
para la prevencin de enfermedades sonla identificacin de los agentes etiolgicosy el entendimiento de los factoresepizootiolgicos que desencadenan yagravan a las enfermedades en lasgranjas acucolas.
Tratamiento y prevencin
Un plan integral de manejo de la saludcomprende todos los factores que puedenafectar la salud de los peces, segn semuestra en la Figura 1. Los componentesms importantes del programa son dosestrategias complementarias encaminadasa manejar las enfermedades infecciosas.Una es una estrategia reactiva para excluiral patgeno y la otra es una estrategiaproactiva encaminada a la prevencin. Elhecho de dedicar tiempo y comprender laestrategia reactiva, en realidad puedeconducir al desarrollo de un tratamientometafilctico ptimo, administradoinmediatamente antes de que los pecesse enfermen.
Los medicamentos que se utilizan confines teraputicos en los animalesproductores de alimentos para consumohumano, particularmente los antibiticos,han generado recientemente discusionesy controversias en la prensa, incluyendotemas relacionados con la acuacultura yparticularmente con la produccin de tilapia.Los ambientalistas desean la seguridad deque no se daen los ecosistemas naturalesy los consumidores quieren saber quecualquier tratamiento antibitico que seutilice no contribuya a la resistencia a los
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La tilapia es susceptible tanto a las enfermedades infecciosas
como a las no infecciosas.
M E M O R I A S1
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antibiticos en las personas y que losalimentos que consumen no contenganresiduos de este tipo de productos. Tambinhan surgido discusiones sobre la presenciade antibiticos prohibidos en los animalesproductores de alimentos para el hombre.
A la luz de estas presiones y con el fin deasegurar la sustentabilidad de la industriaacucola, es imperativo realizar de maneraresponsable el manejo teraputico de lasenfermedades. El primer paso es la correctaidentificacin del agente etiolgico delbrote para poder determinar el tratamientoapropiado. Por ejemplo, un antibiticopuede estar indicado para un brote deinfeccin bacteriana, pero no si se tratade una enfermedad parasitaria.
Es fundamental que cualquier compuestoqumico o antibitico que se administrecuente con la aprobacin gubernamentalpara su uso en el pas de que se trate. Porejemplo, el verde malaquita es una sustanciaprohibida por lo que no se debe utilizar.
Para lograr el control efectivo de laenfermedad, es necesario que el agentecausal sea sensible al tratamientoteraputico elegido. Adems, el frmacose debe administrar dando estrictocumplimiento a las recomendacionesque imprime el fabricante en la etiqueta,incluyendo la dosis correcta, la duracindel tratamiento y el perodo de retiro(N. del T.: tiempo que debe transcurrirentre la ltima administracin del productoy el sacrificio de los animales destinados alconsumo humano).
En muchas ocasiones, el hecho de seguirlas instrucciones del fabricante puede ayudara garantizar la seguridad alimentaria ascomo el control efectivo de la enfermedad,pero tambin a prevenir el desarrollo deresistencia a los frmacos teraputicos.
El tratamiento de una enfermedad debeestar supervisado por un profesional de
NEIL WENDOVER
la salud de los peces para asegurar questos reciban la terapia apropiada y quese administre correctamente, aunque esresponsabilidad del piscicultor apegarsea los perodos especficos de retiro delos antibiticos.
Es necesario comprar los antibiticoscon proveedores confiables, que surtanproductos elaborados en plantas dondese utilicen las Buenas Prcticas deManufactura y que garanticen la calidad,la pureza y la concentracin deseada delingrediente activo.
La experiencia nos ha enseado que siempresurgen enfermedades nuevas. El manejoteraputico responsable es una herramientaimportante que puede minimizar el impactoa corto plazo de las enfermedades y queayuda a aliviar los temores de ambientalistasy consumidores. Sin embargo, el tratamientomedicamentoso nunca se debe considerarcomo una solucin a largo plazo, pues esnecesario identificar la raz del problema ydisear de manera proactiva una estrategiapreventiva como parte del plan integral demanejo de la salud.
La estrategia de prevencin de lasenfermedades debe apuntar a reducir elestrs en los peces mediante buenasprcticas zootcnicas, uso de inmunomodu-ladores para reforzar el sistema inmune yaplicacin de vacunas. Recordemos queestas ltimas previenen una enfermedadespecfica y que es raro que ocurraproteccin cruzada. Por ejemplo, una vacunade S.iniae protege solamente contra lainfeccin con S.iniae pero no contraS. agalactiae. Adems, si el ambiente no esel ptimo, la vacuna tal vez funcione, perolos peces pueden morir por otra causa.
Conclusiones
La diversidad en las tcnicas de producciny en los ambientes implica que cada
operacin acucola sea diferente. Sin em-bargo, existe una tendencia universal haciala intensificacin del cultivo, lo cualsin duda abre la puerta a los desafos porenfermedades.
La prevencin y el control de lasenfermedades en cualquier granjaacucola dependen de un plan integral demanejo de la salud, delicado y balanceadoy que tome en consideracin todos losfactores que puedan afectar la salud delos peces, incluyendo su especie, el medioambiente, el manejo de la granja y lospatgenos que representen desafos enla granja.
El manejo integral de la salud incorporatcnicas preventivas como el uso deinmunomoduladores y vacunas que muyprobablemente aumenten en importanciaen el futuro, adems del uso responsable deantibiticos cuando se presenten brotes deenfermedades bacterianas.
Los sistemas de monitoreo de la salud ydatos de manejo son componentes del planintegral de manejo que pueden servir comobase para el desarrollo de lineamientos,permitir el reconocimiento de los factoresdesencadenantes de las enfermedades y, encaso de brote, facilitar la implementacinde soluciones diseadas a la medida, quepermitan el diagnstico oportuno y eltratamiento rpido y apropiado.
El manejo integral de la salud no slopuede ayudar a los productores de tilapia agarantizar la seguridad alimentaria, sino quetambin mejorar las tasas de supervivencia,la proyeccin y la consistencia de laproduccin.
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1 Tilapia: The Worlds Most Popular Fish? June 2, 2005.http://www.intrafish.no/global/industryreports/article35951.ece.
2 Kahrs RF, General disinfection guidelines. RevueScientifique Et Technique 1995 Mar;14(1):105-63.5
-
9Brian Sheehan, BSc, PhD
L. Labrie, BSc, DVM
Y.S. Lee, BSc
F.S.Wong, BSc
J. Chan, BSc
C. Komar, BSc, DVM
N.Wendover, BSc
L. Grisez, BSc, PhD
Dr. Brian Sheehan: Jefe de
investigacin en el Centro de
Investigacin de Animales
Acuticos de Singapur,
Intervet/Schering-Plough Animal
Health, donde es responsable del
desarrollo de vacunas y otras
soluciones novedosas para la salud
de los animales acuticos. Cuenta
con amplia experiencia en el
desarrollo de vacunas para diversas
especies incluyendo peces, aves y
cerdos, y ha publicado numerosos
trabajos en las principales revistas
cientficas sometidas a revisin
acadmica. El Dr. Sheehan naci
en Irlanda y obtuvo su doctorado
(PhD) en el ColegioTrinity,
en Dubln.
Brian Sheehan, BSc, PhD / [email protected]/Schering-Plough Animal Health, Singapur
Estreptococosis en tilapia:Un problema ms complejode lo esperado?
Extensos estudios epizootiolgicos
realizados en las principales
naciones productoras de tilapia
en el mundo demuestran queStreptococcus agalactiae y, en menor
grado, Streptococcus iniae, parecen
ser los principales agentes
etiolgicos de la estreptococosis
en tilapia.
Streptococcus agalactiae tiene
dos ramas distintas, conocidas
como Biotipo 1 y Biotipo 2,
cada una de las cuales causa
diferentes sndromes.
La inmunidad contra S. agalactiae es
especfica del biotipo, lo que tiene
importantes implicaciones para el
desarrollo de vacunas.
P U N T O S C L A V E Introduccin
Con el fin de mejorar nuestroentendimiento de las enfermedadescausadas por Streptococcus entilapia, realizamos amplios estudiosepizootiolgicos en los principalespases productores de tilapia en Asiay Amrica Latina, los cuales hangenerado casi 500 aislamientos deStreptococcus procedentes de tilapiaen aproximadamente 50 sitios de 13pases, durante ms de 8 aos. Losaislamientos se identificaron usandomtodos estndar bioqumicos ybacteriolgicos y, subsiguientemente,se sometieron a anlisis de rama porpromedio pareado no ponderado, conbase en el porcentaje de desacuerdo.
Es interesante el hecho de que de casi500 aislamientos de Streptococcusprocedentes de tilapia, el 82% seidentific como Streptococcus agalactiaey el 18% como Streptococcus iniae.
S. iniae es un patgeno significativo queafecta a los peces, causando enfermedady mortalidad entre las distintas especiescultivadas en agua marina y agua dulce, enlas reas tropicales y subtropicales. Existenen el mercado vacunas para combatir lainfeccin con S. iniae en diversas especiesde peces, incluyendo a la tilapia. Ademsexiste abundante literatura sobre lapatogenia de este microorganismo en lasdistintas especies de peces.1
contina
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5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
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DR. BRIAN SHEEHAN
Existe considerablemente menos informacinsobre el S. agalactiae patgeno para lospeces. Aun cuando est ms comnmenteasociado con enfermedades en humanos ybovinos, se ha documentado a S. agalactiaepatgeno para peces desde 1966, ao enque se identific a un estreptococo nohemoltico del grupo B, como causante deepizootias en carpa dorada (Notemigonuscrysoleucas).2
Actualmente, con la intensificacin de laacuacultura, encontramos que S. agalactiaees una causa significativa de mortalidady morbilidad en las especies cultivadastanto en agua marina como en agua dulce,particularmente en tilapia.
El anlisis detallado de nuestrosaislamientos de S. agalactiae procedentes detilapia, sugiere la presencia de dos ramasdistintas, que difieren en sus caractersticasbioqumicas y fenotpicas. A estas ramas eningls les denominan racimos o clusters,aunque ms cientficamente se conocencomo biotipos. Con esta base, podemosestablecer la diferencia entre el S. agalactiaetpicamente beta hemoltico o clsico (queen lo sucesivo denominaremos S. agalactiaeBiotipo 1) y el S. agalactiae tpicamente nobeta hemoltico (en lo sucesivo, S. agalactiaeBiotipo 2). Este ltimo se haba clasificadoanteriormente como S. difficile o S. difficilis,pero despus se le reclasific comodiversas variantes no hemolticas deS. agalactiae.3,4,5
En nuestras encuestas epizootiolgicasrealizadas hasta la fecha, el 26% de todoslos aislamientos de Streptococcusprocedentes de tilapia resultaron ser S.agalactiae Biotipo 1 y el 56% se identific
como S. agalactiae Biotipo 2 (Cuadro 1).En el presente trabajo exploraremos elsignificado de esta observacin y cmo serelaciona con el desarrollo de vacunas contraS. agalactiae para tilapia.
Material y mtodos
Los aislamientos bacterianos recuperadosa partir de tilapias enfermas se identificaroncomo S. iniae o S. agalactiae Biotipo 1 Biotipo 2, utilizando diversas pruebasestndar bioqumicas y fenotpicas. Losresultados de las pruebas se sometieron aanlisis por rama (promedio no ponderadopor pares de grupos, con base en elporcentaje de desacuerdo). De maneraalternativa se realiz la identificacinutilizando la reaccin en cadena conpolimerasa (PCR) especfica de especiey/o especfica de biotipo.
Se elaboraron vacunas experimentales deS. agalactiae Biotipo 1 Biotipo 2, en formade emulsiones agua en aceite conteniendo
los antgenos bacterianos inactivadosespecficos del biotipo y aceite no mineralmetabolizable. Las vacunas se administraronen forma de una dosis nica a los pecesque pesaban 15 g o ms.
Se evalu la eficacia de las vacunasespecficas de biotipo mediante pruebasde laboratorio despus de la vacunacinintraperitoneal de las tilapias que pesaban15 g. Como testigo se utiliz un grupo depeces de la misma edad, no vacunados yprocedentes del mismo grupo y origen.
En varios tiempos despus de lavacunacin, los peces vacunados y lostestigos se desafiaron mediante inyeccinintraperitoneal con cepas virulentasheterlogas de S. agalactiae Biotipo 1 Biotipo 2. Los animales se observarondurante 14 15 das despus del desafo,registrado diariamente la mortalidad.La recuperacin postmortem delmicroorganismo de desafo se intent entodos los peces que murieron durante elperodo de observacin y en todos lossobrevivientes al final de dicho perodo.
Resultados
A la fecha hemos llegado hastala identificacin de la especie y, paraS. agalactiae del biotipo de casi 500aislamientos de Streptococcus recopiladosaproximadamente en 50 sitios de 13 pases.No se trata de un anlisis epizootiolgicoverdadero, toda vez que algunos sitiosse visitaron en varias ocasiones y, por lotanto, estn representados en exceso enel conjunto de datos. No obstante, esteestudio representa un anlisis detalladodel impacto de las enfermedades causadaspor Streptococcus en tilapia.
10
Cuadro 1. Principales patgenos
de Streptococcus en tilapia y
su prevalencia en la regin
Asia Pacfico.
S. agalactiae Biotipo 1 26
56
18
S. agalactiae Biotipo 2
S. iniae
* Datos generados por Intervet/Schering-Plough AnimalHealth, Singapur
PrevalenciaMundial( % del total deaislamientos deStreptococcus)*
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
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Estreptococosis en tilapia: Un problema ms complejo de lo esperado?
Se sabe que las vacunas elaboradas conS. iniae no proporcionan proteccin contrala infeccin con S. agalactiae. Con el objetode investigar si nuestra clasificacin deS. agalactiae patgeno para los peces tieneconsecuencias para el desarrollo de vacunaspara controlar esta devastadora enfermedad,evaluamos mediante desafo en laboratoriola capacidad de las vacunas especficasde biotipo para proteger contra el desafoletal con cepas de los Biotipos 1 2 de
S. agalactiae. Los resultados de losexperimentos representativos se muestranen las Figuras 2 y 3 y se resumen en losCuadros 2 y 3.
Las tilapias inmunizadas con una vacunaexperimental de S. agalactiae Biotipo 1estuvieron protegidas contra el desafo letalcon una cepa virulenta de S. agalactiae
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M E M O R I A S2
Como ya se indic, se encontr que el 26%de todos los aislamientos de Streptococcusprocedentes de tilapia correspondan aS. agalactiae Biotipo 1, mientras que el 56%se identific como S. agalactiae Biotipo 2. El18% se identific como S. iniae.
Es intrigante el hecho de que nuestroanlisis sugiera que los biotipos de S.agalactiae estn presentes en zonasgeogrficas bien diferenciadas (Figura 1).
Dado que hemos realizado muestreos detilapia en todo el mundo sabemos queS. agalactiae Biotipo 2 es el ms prevalentey geogrficamente disperso de losStreptococcus patgenos. En Asia, lo hemosencontrado en China, Indonesia, Vietnamy Filipinas, y en Latinoamrica lo hemosencontrado en Ecuador, Honduras, Mxico y,ms recientemente, en muestras procedentesde Brasil.
En contraste, hemos detectado queS. agalactiae Biotipo 1 es el estreptococopatgeno dominante en tilapia en Tailandia,Malasia y Singapur. S. iniae se encuentrafrecuentemente asociado con S. agalactiaeBiotipos 1 y 2 en China, Ecuador, Honduras,Indonesia, Filipinas y Tailandia. Slo enFilipinas y Vietnam hemos observado aS. agalactiae Biotipos 1 y 2 y a S. iniae enlas tilapias de un mismo pas.
Nuestros datos sugieren que S. agalactiae y, en menor
medida S. iniae, son los principales agentes causales
de la estreptococosis en tilapia.
Figura 1. Distribucin mundial
de S. iniae, S. agalactiae Biotipo 1
y S. agalactiae Biotipo 2 en tilapia
y pases donde se han identificado
estos patgenos y se han asociado
con enfermedades.
S. agalactiae Biotipo 2 (y S. iniae)
S. agalactiae Biotipo 1 (y S. iniae)
S. agalactiae Biotipos 1 y 2 (y S. iniae)
Prevalencia regional
-
DR. BRIAN SHEEHAN
12
Figuras 2A (arriba) y 2B (abajo). Eficacia de una vacuna de S. agalactiaeBiotipo 1 contra el desafo con una cepa heterloga de S. agalactiae Biotipo 1(A) y contra una cepa de S. agalactiae Biotipo 2 (B). Los peces vacunados y lostestigos no vacunados se desafiaron segn se describi ya a las 3 semanasposvacunacin. Los animales se observaron durante 15 das despus deldesafo y la mortalidad se registr diariamente. La recuperacin postmortemdel microorganismo de desafo se realiz en los peces que murieron duranteel perodo de observacin y en todos los sobrevivientes al final del perodo deobservacin, despus del desafo (incluidos como posdesafo).
0
100
90
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70
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30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 pos
Mortalidad
acum
ulada,%
Das posdesafo
Vacuna Biotipo 1
Testigos no vacunados
0
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 pos
Mortalidad
acum
ulada,%
Das posdesafo
Vacuna Biotipo 1
Testigos no vacunados
La inmunizacin
con una bacterina
especfica de
biotipo induce
proteccin
especfica de
biotipo contra
la mortalidad
causada por
S. agalactiae.
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
A
B
-
Estreptococosis en tilapia: Un problema ms complejo de lo esperado?
Biotipo 1 (Figura 2A). Sin embargo, no seobserv proteccin contra el desafo con unacepa virulenta del Biotipo 2 en los pecesvacunados con el Biotipo 1 (Figura 2B).
De manera similar, los peces inmunizadoscon una vacuna con S. agalactiae Biotipo 2estuvieron protegidos contra el desafo letalcon S. agalactiae Biotipo 2 (Figura 3A), perono hubo proteccin contra el desafo conuna cepa virulenta del Biotipo 1 en los pecesvacunados con el Biotipo 2 (Figura 3B). Porlo tanto, la inmunizacin con una bacterinaespecfica de biotipo induce proteccin
especfica de biotipo contra la mortalidadcausada por S. agalactiae.
Conclusiones
Nuestros datos sugieren que S. agalactiaey, en menor medida S. iniae, son los agentesprincipales de la estreptococosis entilapia. El anlisis detallado de nuestrosaislamientos de S. agalactiae procedentesde tilapias sugiere la presencia de dosbiotipos que difieren en varias caractersticasbioqumicas y fenotpicas.
De acuerdo con nuestra experiencia,estos dos biotipos de S. agalactiae causansndromes sutilmente distintos, toda vez queS. agalactiae Biotipo 1 infecta a los pecesdurante todo el ciclo de produccin, desdejuveniles hasta la etapa de crecimiento,mientras que S. agalactiae Biotipo 2 causaenfermedad predominantemente en lospeces ms grandes.
Ms an y ms significativamente, desdeel punto de vista del manejo de la salud,demostramos que la inmunidad esespecfica de biotipo.
contina
13
M E M O R I A S2
Cuadro 2. Las vacunas de S. agalactiae Biotipo 1 noprotegen contra el desafo con S. agalactiae Biotipo 2.
S. agalactiae Biotipo 1
S. agalactiae Biotipo 1V A C U N A D O S
T E S T I G O S
Cepa de desafo de S. agalactiae Grupo Mortalidad, % PRP*Cepa vacunal de S. agalactiae
7
9393%
S. agalactiae Biotipo 2V A C U N A D O S
T E S T I G O S
87
800
* PRP, porcentaje relativo de proteccin. Incluye la mortalidad y la recuperacin del microorganismodel desafo a partir de los peces sobrevivientes al final del perodo de observacin. El PRP se calculade la siguiente manera: PRP = (1-[infeccin en los vacunados/infeccin en los testigos]) x 100
Cuadro 3. Las vacunas de S. agalactiae Biotipo 2 noprotegen contra el desafo con S. agalactiae Biotipo 1.
S. agalactiae Biotipo 2
S. agalactiae Biotipo 1V A C U N A D O S
T E S T I G O S
Cepa de desafo de S. agalactiae Grupo Mortalidad, % PRP*Cepa vacunal de S. agalactiae
53
530
S. agalactiae Biotipo 2V A C U N A D O S
T E S T I G O S
13
6780%
* PRP, porcentaje relativo de proteccin. Incluye la mortalidad y la recuperacin del microorganismodel desafo a partir de los peces sobrevivientes al final del perodo de observacin. El PRP se calculade la siguiente manera: PRP = (1-[infeccin en los vacunados/infeccin en los testigos]) x 100
-
DR. BRIAN SHEEHAN
14
Figuras 3A (arriba) y 3B (abajo). Eficacia de una vacuna de S. agalactiaeBiotipo 2 contra el desafo con una cepa heterloga de S. agalactiae Biotipo 2(A) y una cepa de S. agalactiae Biotipo 1 (B). Las tilapias vacunadas y lostestigos no vacunados se desafiaron a las 3 semanas posvacunacin, segndescribimos ya. Los peces se observaron durante 14 das despus del desafo,registrando diariamente la mortalidad. Se realiz la recuperacin postmortemdel microorganismo de desafo a partir de los peces que murieron durante elperodo de observacin y de todos los que sobrevivieron al desafo, al final dedicho perodo de observacin, incluyendo los resultados como posdesafo.
0
100
90
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pos
Mortalidad
acum
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Das posdesafo
Vacuna Biotipo 2
Testigos no vacunados
0
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80
70
60
50
40
30
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10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pos
Mortalidad
acum
ulada,%
Das posdesafo
Hasta donde sabemos, no existenexplicaciones obvias geogrficas, fisiolgicasni ambientales para la distribucin de pas apas de los Biotipos 1 y 2 de S. agalactiae.Sin embargo, sera prudente considerar queesta distribucin puede cambiar con eltiempo, probablemente debido al comerciode peces vivos.
1 AgnewW and Barnes AC. Streptococcus iniae: anaquatic pathogen of global veterinary significance anda challenging candidate for reliable vaccination.Veterinary Microbiology 2007;122:1-15.
2 Robinson JA and Meyer FP. Streptococcal fishpathogen. Journal of Bacteriology 1966;9:512.
3 Eldar A, et al. Experimental streptococcalmeningo-encephalitis in cultured fish. VeterinaryMicrobiology 1995;43:33-40.
4 Vandamme P, et al. Streptococcus difficile is anon-hemolytic Group B, Type 1b Streptococcus.International Journal of Systematic Bacteriology1997;24:81-85.
5 Kawamura Y, et al. High genetic similarity ofStreptococcus agalactiae and Streptococcus difficilis:S. difficilis Eldar et al. 1995 is a later synonym ofS. agalactiae Lehmann and Neumann 1896 (ApprovedLists 1980) International Journal of Systematic andEvolutionary Microbiology 2005;55:961-96.
Vacuna Biotipo 2
Testigos no vacunados5
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
A
B
-
15
Dra. Gina Conroy: Asesora de
acuacultura y consultora de numerosas
organizaciones, como agencias
internacionales y compaas privadas
en toda Latinoamrica. Se presenta
frecuentemente en reuniones
cientficas y sus trabajos se publican
ampliamente en revistas cientficas
sometidas a revisin por expertos.
Adems ha contribuido en la
elaboracin de captulos de libros de
texto. La Dra. Conroy ha obtenido
varios ttulos como el de Bilogo
Pesquero de la Universidad Nacional
deTrujillo, Per, y una Maestra en
Ciencias Biolgicas en la Universidad
Columbia Pacific, San Rafael,
California, EE.UU., una MI Biol
(Maestra en Ciencias) y un FI Biol
(Doctorado en Ciencias) en el
Instituto de Biologa en
Londres, Inglaterra.
Gina Conroy,MSc, CBiol, FIBiol / [email protected] Marina, Pharma-Fish SRL,Maracay, Venezuela
Estreptococosis en tilapia:Prevalencia de las especies deStreptococcus en Amrica Latina ysus manifestaciones patolgicas
En todo el mundo la
estreptococosis de la tilapia
cultivada se ha convertido en
una importante infeccin
bacteriana, capaz de causar alta
mortalidad o cambios patolgicos
severos que hacen que los filetes
resulten inapropiados para
el comercio.
La aparicin de los signos
clnicos y la mortalidad se ven
afectadas por la temperatura
del agua, la concentracin de
oxgeno, la biomasa y las
especies de Streptococcus que
afectan a las granjas de tilapia.
Para prevenir y controlar la
estreptococosis es necesario
implementar procedimientos
ptimos de manejo durante
cada etapa de produccin.
P U N T O S C L A V E Introduccin
En 1970,Wu report por primeravez una enfermedad nueva1 hoyreconocida como estreptococosisque caus alta mortalidad en la tilapiacultivada del Nilo (Oreochromis niloticus)en Taiwn. Los signos clnicos incluananorexia, distensin intestinal y lesioneshepticas extremadamente patentes. Enese caso, se aisl un microorganismo betahemoltico similar a Streptococcus pyogenesa partir de las tilapias enfermas. El autorconsider que la bacteria poda haberingresado a las granjas en el estircolutilizado para fertilizar los estanques.
Actualmente, la estreptococosis es unade las infecciones bacterianas msimportantes que afectan a la tilapia yha evolucionado de una patologaemergente a una entidad verdadera,completamente identificada y bienestablecida. Esta enfermedad se hareportado en todo el mundo, afectando ams de 45 especies de peces en ambientesde agua dulce, agua de mar y estuarios enfrica, Amrica, Asia, Australasia y Europa.En nuestro continente se han reportadocasos de estreptococosis en tilapia cultivadacuando menos en 12 pases de Norte,Centro y Sudamrica, y en el Caribe.
contina
3
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
-
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
DRA. GINA CONROY
Manifestaciones clnicas
Por lo general, las tilapias afectadas porestreptococosis muestran diferentesmanifestaciones clnicas dependiendo dela especie de Streptococcus y del tipo ohbrido de tilapia de que se trate. Los signosclnicos tpicos pueden incluir anorexia,letargia, melanosis en la piel, hiperemia yhemorragias petequiales en la regin analy sobre las aletas, lesiones hemorrgicasy necrticas en la piel y el tejido muscular,exoftalmos uni o bilateral con o sinhemorragias perioculares, y opacidad dela crnea.
Un signo caracterstico es la presenciade movimientos natatorios errticos ydesorientados, principalmente en los pecesmoribundos, lo que ha dado origen altrmino enfermedad de la tilapia loca.La conducta anormal al nadar es causadapor meningoencefalitis, resultante de lainfeccin de cerebro y meninges por elStreptococcus invasivo.
El exoftalmos generalmente se asocia conlas primeras etapas de la enfermedad,con congestin y edema retrobulbares,acompaados de inflamacin e hiperemia,necrosis de la coroides y del nervio ptico,lo que da como resultado la expulsin dematerial necrosado a travs de la crneaulcerada. Tambin se puede encontraropacidad o incluso prdida total dela crnea.
A la necropsia el bazo suele estaraumentado de volumen, el hgado y elrin se ven plidos y moteados connumerosas reas de necrosis focal. Confrecuencia se observa pericarditis ypoliserositis. La cavidad abdominal puedeestar distendida y puede contener unexudado seroso y sanguinolento. Los vasossanguneos branquiales por lo general estnhipermicos e infiltrados con macrfagos,en cuyo caso los filamentos de las agallaspueden mostrar hemorragias masivas y sufrirun proceso de necrosis que afecta ampliasreas branquiales, lo que causa mal olor yaumenta la mortalidad. El tracto intestinaltambin puede estar hipermico y la mucosapuede presentar descamacin continua.
Especies de Streptococcus
Las tilapias infectadas sufren septicemia.Los frotis preparados con la tincin deGiemsa pueden mostrar macrfagosrepletos de estreptocos. En los casosproducidos por Streptococcus agalactiae,Streptococcus constellatus o Streptococcusiniae, se pueden observar parejas o cadenasde bacterias adheridas a la superficie delos hemates. Los casos crnicos deestreptococosis en tilapia por lo generalse asocian a granulomas.
Los aislamientos de Streptococcus spp.procedentes de tilapias enfermas en elcontinente americano se han identificadocomo S. agalactiae y S. iniae, aun cuando sehan reportado algunas otras especies comoS. constellatus y Streptococcus spp. (Cuadro1). Las principales caractersticas fenotpicasde estas especies de Streptococcus semuestran en el Cuadro 2. Algunas de lascaractersticas ms importantes que sepueden utilizar para diferenciar las especiesson las siguientes:
a) S. agalactiae no hidroliza el almidn ypertenece al Grupo B de Lancefield (GBS,por sus siglas en ingls).
b) S. iniae hidroliza el almidn y nopertenece a ninguno de los gruposde Lancefield.
c) S. constellatus y Streptococcus spp.(aislados de tilapias enfermas) no hidrolizanel almidn ni pertenecen a ninguno de losgrupos de Lancefield.
Es importante mencionar que S. iniaepuede crecer a 10C (50F). Por otra parte,S. agalactiae y S. constellatus no crecen aesta temperatura. De hecho, la autora deeste trabajo puede confirmar el conceptopublicado en 2005 por Salvador et al.2 deque la infeccin de tilapia con S. iniae esms comn cuando la temperatura del aguavara de 15C a 24C (de 59F a 75.2F),mientras que las infecciones conS. agalactiae son ms frecuentes entre24C y 28C (entre 75.2F y 82.4F) y lasinfecciones con S. constellatus parecenprevalecer entre 28C y 30C (entre82.4F y 86F).
En algunos pases, S. iniae es la especie quese encuentra ms frecuentemente, mientrasque en otros prevalece S. agalactiae. Sinembargo, ambas especies pueden existir envarios pases, lo que explica la tendencia aencontrar una epizootia de S. iniae seguidade otra causada por S. agalactiae, yviceversa. Esto parece estar influenciadopor la temperatura prevalente del agua enlos estanques de cultivo. El hecho de queexistan variedades de S. agalactiae,S. constellatus y S. iniae capaces de creceren aguas con 6.5% de cloruro de sodio,aumenta la posibilidad de que estasespecies bacterianas tengan importanciapatolgica en las operaciones de tilapiaque utilizan aguas de estuarios, salobresy marinas.
contina
16
-
Estreptococosis en tilapia: Prevalencia de las especies de Streptococcus enAmrica Latina y sus manifestaciones patolgicas
17
La estreptococosis ha evolucionado de una patologa
emergente a una entidad verdadera, completamente
identificada y bien establecida.
M E M O R I A S3
Cuadro 1. Algunos casos de estreptococosis reportados en tilapia de agua dulce cultivada en el continente americano,
con sus correspondientes agentes etiolgicos (Evans et al., 20065; Conroy, 20076; Klesius et al., 20087; datos
no publicados).
Brasil
Canad
Ecuador
El Salvador
EE.UU.
Honduras
Per
Venezuela
EE.UU.
X
EE.UU.
X
X
X
Venezuela
Canad
Colombia
Ecuador
EE.UU.
Honduras
Mxico
Uruguay
Pas Streptococcus spp.S. constellatusS. agalactiaeS. iniaeTilapia
-+--+++++
+
+++-++-+
+-+-++---
-
--++-+--
---+-----
-
---+----
---------
-
------+-
O. aureus
O. aureus
O. aureus
Oreochromis spp.
O. mossambicus
O. urolepis hornorum
O. niloticus
O. niloticus
O. niloticus
+ Reportado - No reportado
-
DRA. GINA CONROY
18
Cuadro 2. Principales caractersticas fenotpicas diferenciales de varias especies de Streptococcus aisladas de tilapias
enfermas en el Continente Americano (Shoemaker et al., 20068; Conroy, 20076).
Morfologa
Tincin de Gram
Motilidad
Catalasa
Hemlisis
Hidrlisis del almidn
Hidrlisis del hipurato
Bilis-esculina
Arginina dihidrolasa
cido de manitol
cido de sorbitol
Voges-Proskauer
Leucina-aminopeptidasa (LAP)
Pirrolidnico-arilamidasa (PYR)
Crecimiento a 10C (50F)
Crecimiento a 45C (113F)
Crecimiento en NaCl al 6.5%
Bacitracina
Vancomicina
Grupo de Lancefield
Streptococcus spp. (*)S. constellatusS. iniae S. agalactiae
R E SU LTADO
cocos
+--
+ (beta)+--v
+--v
++-v
R
S
-
cocos
+--
+ (beta)-+-++-++---v
S
S
B
cocos
+--(-)---+ND
-(+)(+)-ND
ND
-ND
S
-
- negativo+ positivo (+) tpicamente positivo (-) tpicamente negativo v variable
R resistente S sensible (*) aislado en MxicoND no se determin
CARAC T E R S T I C A / P RU E BA
cocos
+----+-++-+ND
ND
--+R
R
-
En trminos generales, podemos decir queS. agalactiae prevalece en los pases deLatinoamrica, de acuerdo con lasevidencias publicadas en la literatura y conlas observaciones personales de la autora.
En mi experiencia, particularmente enAmrica Latina, los signos clnicos y lasmanifestaciones patolgicas de las tilapiasenfermas pueden variar dependiendo de laespecie de Streptococcus causante de lainfeccin, segn se indica en el Cuadro 3.
Un aspecto extremadamente relevante de laestreptococosis de la tilapia est constituidopor los severos cambios patolgicos queafectan el tejido muscular, que hacen quelos filetes resulten inapropiados parael comercio.
contina
-
Estreptococosis en tilapia: Prevalencia de las especies de Streptococcus enAmrica Latina y sus manifestaciones patolgicas
Un signo caracterstico es la presencia de movimientos
natatorios errticos y desorientados, principalmente en los
peces moribundos, lo que ha dado origen al trmino
enfermedad de la tilapia loca.
M E M O R I A S3
19
Streptococcus iniae Streptococcus constellatus
Por lo general causa infecciones
crnicas con mortalidad sostenida
a 24C (75F)
Edema y hemorragia en meninges
Hematocrito (Ht%) marcadamente
disminuido
Exoftalmos uni o bilateral
Hemorragia periocular siempre
presente en las tilapias enfermas
Lesiones necrticas en los filetes
La pericarditis puede ser
marcada; por lo general hay
presencia de poliserositis
Streptococcus agalactiae
Por lo general causa infeccin
crnica con mortalidad sostenida
a 28C (82F), que se puede
convertir en aguda durante varios
das, para luego repetirse cada
4 semanas
Edema y hemorragia en meninges,
en algunos casos
El hematocrito (Ht%) no siempre
est afectado
Exoftalmos severo uni o bilateral
Hemorragia periocular
presente casi siempre en las
tilapias infectadas
Lesiones necrticas en los filetes
Siempre se observa marcada
poliserositis; suele haber
presencia de pericarditis
Causa infeccin crnica entre
28C y 30C (82F y 86F), con
mortalidad mxima durante
varios das para luego recurrir
a intervalos aproximados de
4 semanas
Muy rara vez se observa
hemorragia en meninges
Por lo general el hematocrito
(Ht%) no est afectado
Exoftalmos uni o bilateral
Muy rara vez se observa
hemorragia periocular
Lesiones necrticas en los filetes
Pericarditis muy marcada;
tambin se puede detectar un
cierto grado de poliserositis
Cuadro 3. Principales manifestaciones clnicas y patolgicas causadas por Streptococcus spp. en tilapias enfermas
(observaciones de la autora).
-
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
DRA. GINA CONROY
En 1994, Chang demostr queO. niloticus era susceptible a la infeccinpor Streptococcus despus de sufrir heridasen la superficie de la piel,3 observando losniveles ms altos de mortalidad cuandolos peces se mantenan en aguas con unasalinidad de 30/oo y a una temperaturade 25C (77F), o con salinidad de15/oo a 30C (86F), indicando que lasusceptibilidad de la tilapia a estaenfermedad se incrementa conforme subetanto la salinidad como la temperaturadel agua. En 1993, Kitao mostr que lospeces que sobreviven a un brote deestreptococosis continan como fuentepermanente de la infeccin in situ.4 Unavez que esta enfermedad entra a unagranja o a un centro de produccin detilapia, parece extremadamente difcilo imposible de erradicar.
Se ha demostrado que el hecho demanejar altas densidades de poblacino de mantener una elevada biomasa depeces en los estanques de cultivo essuficiente para desencadenar la expresinde la estreptococosis, lo que causa altamortalidad en unas cuantas semanas.De manera similar, despus de un brotetemprano de estreptococosis (que los
productores no siempre reconocen) y comoresultado de niveles elevados de estrscausados por alta densidad de poblacin,alta biomasa, deterioro de la calidad delagua y por los procesos de captura ytransferencia, los peces se pueden debilitar ysucumbir ante la mxima expresin de esteproceso infeccioso, de lo que resultan nivelesde mortalidad elevados y sostenidos despusde la transferencia y hasta por 3 semanas.Esto se puede presentar en cualquierade las fases de cultivo posteriores a latransferencia. La velocidad con la queaparecen los signos clnicos y la mortalidaddepende de la temperatura del agua, laconcentracin de oxgeno, la biomasa y laespecie de Streptococcus que afecte a lagranja o centro de produccin.
Los principales mtodos de prevenciny control de la estreptococosis enlas operaciones de tilapia incluyenimplementar procedimientos ptimos demanejo durante cada una de las etapasde produccin. Es necesario eliminar alos peces muertos y moribundos de losestanques y destruirlos por incineracin.Ininterrumpidamente se debe supervisar yllevar un registro (monitorear) de losparmetros fisicoqumicos (particularmentelas concentraciones de oxgeno y latemperatura) y biolgicos, mantenindolosdentro de los rangos recomendados parala especie o el hbrido de tilapia de quese trate.
20
5
Un aspecto extremadamente relevante de la estreptococosis
de la tilapia est constituido por los severos cambios
patolgicos que afectan el tejido muscular, que hacen que
los filetes resulten inapropiados para el comercio.
1 Wu SY, New bacterial diseases of tilapia. FAO FishCulture Bulletin 1:14.
2 Salvador R, Muller EE, de Freitas JC, Leonhadt JH,et al. Isolation and characterization of Streptococcusspp. Group B in Nile tilapias (Oreochromis niloticus)reared in hapas nets and earth nurseries in thenorthern region of Parana State, Brazil. Cincia Rural2005;35:1374-1378.
3 Chang PH, Plumb JA. Effects of salinity onstreptococcus infection of Nile tilapia, Oreochromisniloticus. Journal of Applied Aquaculture 1996;6:39-45.
4 Kitao T. Streptococcal infections. In: Inglis V, RobertsR, Bromage NR, eds. Bacterial Diseases of Fish. Oxford,UK: Blackwell Scientific Publications, 1993:196-210.
5 Evans JJ, Pasnik D, Klesius PH, Shoemaker CA. 2006.Identification and epidemiology of Streptococcus iniaeand Streptococcus agalactiae in tilapias, Oreochromisspp. Proceedings of the 7th International Symposium onTilapias in Aquaculture, ISTA 7, 2006:25-42.
6 Conroy G. The Streptococcus milleri group intilapias: More than a mere mouthful. AquacultureHealth International 2007;10:19-20.
7 Klesius PH, Shoemaker CA, Evans JJ. Streptococcus:A worldwide fish health problem. Proceedings of the8th International Symposium on Tilapias in Aquaculture,ISTA 8, 2008:1:83-107.
8 Shoemaker CA, Xu DH, Evans JJ, Klesius PH.Parasites and diseases. In: Lim C,Webester CD, eds.Tilapia: Biology, Culture, and Nutrition. New York,USA:Haworth Press Inc., 2006:561-582.
-
21
Brian Sheehan, BSc, PhD
Y.S. Lee, BSc
F.S.Wong, BSc
J. Chan, BSc
L. Labrie, BSc, DVM
C. Komar, BSc, DVM
N.Wendover, BSc
L. Grisez, BSc, PhD
Dr. Brian Sheehan: Jefe de
investigacin en el Centro de
Investigacin de Animales
Acuticos de Singapur,
Intervet/Schering-Plough Animal
Health, donde es responsable del
desarrollo de vacunas y otras
soluciones novedosas para la salud
de los animales acuticos. Cuenta
con amplia experiencia en el
desarrollo de vacunas para diversas
especies incluyendo peces, aves y
cerdos, y ha publicado numerosos
trabajos en las principales revistas
cientficas sometidas a revisin
acadmica. El Dr. Sheehan naci
en Irlanda y obtuvo su doctorado
(PhD) en el ColegioTrinity,
en Dubln.
Brian Sheehan, BSc, PhD / [email protected]/Schering-Plough Animal Health, Singapur
AquaVac Strep Sa: Una novedosavacuna para el control de las infeccionescausadas por Streptococcus agalactiaeBiotipo 2 en tilapia de granja
Streptococcus agalactiae Biotipo 2
se ha identificado en peces enfermos
en la mayora de los principales
pases productores de tilapia y causa
morbilidad, mortalidad y prdidas
econmicas significativas,
particularmente en los peces
ms grandes.
En estudios de laboratorio, una
dosis de AquaVac Strep Sa protegi
a los peces contra un desafo
letal con S. agalactiae Biotipo 2
desde 3 semanas despus de la
vacunacin hasta el final del
perodo de observacin, a las
30 semanas.
En el campo, AquaVac Strep Sa
demostr ser segura, increment
significativamente la sobrevivencia
y redujo la conversin alimenticia
en los peces expuestos a la presin
alta y continua de la enfermedad
causada por S. agalactiae Biotipo 2.
P U N T O S C L A V E Introduccin
Las infecciones con Streptococcusagalactiae en tilapia de granja sonresponsables de morbilidad, mortalidady prdidas econmicas significativas. Causansepticemia y colonizan varios rganosinternos, particularmente el cerebro, loque conduce a signos reveladores deenfermedad. Los signos clnicos de lainfeccin con S. agalactiae incluyen nadoanormal, postura corporal en forma de Ce inapetencia.
S. agalactiae prevalece en las regionestempladas y tropicales y tambin lo hemosaislado de tilapias enfermas en Europa,Centro y Sudamrica y en toda Asia. Entrelas cepas de S. agalactiae obtenidas apartir de tilapia, podemos diferenciar alos aislamientos clsicos que causanhemlisis beta, a los cuales nos referiremosen los sucesivo como S. agalactiae, Biotipo1, y los que no suelen causar hemlisis beta,que ahora denominaremos S. agalactiaeBiotipo 2. En el pasado las cepas del Biotipo2 se clasificaban como Streptococcusdifficile,1,2 pero ahora se han reclasificadocomo variantes no hemolticas deS. agalactiae.3
En las encuestas epizootiolgicas quehemos realizado hasta la fecha, incluimos
contina
4
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
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DR. BRIAN SHEEHAN
a casi 500 aislamientos de Streptococcusprocedentes de 13 pases de los cuales,la mayora de los obtenidos en tilapia,corresponden a S. agalactiae Biotipo 2.Hemos identificado a S. agalactiae Biotipo 2en peces enfermos procedentes de lamayora de los principales pasesproductores de tilapia como Indonesia,China, Vietnam, Filipinas, Ecuador, Honduras,Mxico y Brasil.
De acuerdo con nuestra experiencia, cadabiotipo de de S. agalactiae causa sndromesque presentan diferencias sutiles. El Biotipo1 infecta a los peces durante todo el ciclode produccin, desde las etapas juvenilesy a lo largo de todo el engorde, mientrasque el Biotipo 2 causa enfermedadpredominantemente en los peces msgrandes. Ms an, es muy significativo desdeel punto de vista del manejo de la salud,que hemos demostrado que la inmunidad esespecfica del biotipo (datos no mostrados).2
Se ha demostrado que la vacunacin es unaestrategia efectiva para prevenir o reducirel impacto de las enfermedades infecciosasen acuacultura (N. del T: dcese tambinacuicultura). Aun cuando existen variosreportes en la literatura que describen eldesarrollo de vacunas contra S. agalactiae,ninguna de ellas se ha comercializadointernacionalmente.
No obstante, aqu describimos el desarrollode AquaVac Strep Sa, la primera vacunadisponible comercialmente para combatirlas infecciones causadas por S. agalactiaeBiotipo 2 en tilapia.
Material y mtodos
AquaVac Strep Sa es una emulsin agua enaceite que contiene antgenos bacterianosinactivados y aceite metabolizable nomineral. Este producto se administra unavez a la dosis de 0.05 ml cuando los pecespesan 15 gramos o ms.
En las pruebas de laboratorio se evalu laeficacia de AquaVac Strep Sa mediantevacunacin intraperitoneal en tilapia de 15gramos con una dosis completa (0.05 ml)de la vacuna. Como control se utiliz ungrupo de peces no vacunados, del mismogrupo y origen.
A diferentes tiempos entre las 3 y 30semanas despus de la vacunacin, lospeces del grupo en prueba y los testigosse desafiaron mediante inyeccinintraperitoneal con una cepa virulentaheterloga de S. agalactiae Biotipo 2.Los animales se observaron durante14 das despus del desafo y lamortalidad se registr diariamente. Seintent el reaislamiento postmortem delmicroorganismo de desafo a partir detodos los peces que murieron durante elperodo de observacin; as como en todoslos que sobrevivieron al desafo y quecontinuaban vivos al terminar el perodode observacin.
Se evalu la seguridad y la eficacia en elcampo de AquaVac Strep Sa en doslugares diferentes. Los peces que pesabande 19 a 59 g se vacunaron medianteinyeccin intraperitoneal ya sea con unadosis de AquaVac Strep Sa o con unavacuna placebo que contena el adyuvantepero no el antgeno, mientras que algunosanimales se utilizaron como testigos novacunados y no manipulados. En cada sitiose asignaron tres jaulas de 8,000 peces a
cada grupo de tratamiento. Despus de lavacunacin se observ a los animalesdurante todo el perodo de crecimiento yengorde, hasta la cosecha. Cuando lamortalidad de la poblacin experimentalaument por encima de un umbraldeterminado, se tomaron muestras deanimales clnicamente enfermos y de otrosaparentemente sanos para identificar alagente o agentes causales involucrados.
La seguridad se midi evaluando latoxicidad aguda, misma que se determincon base en la mortalidad durante lasprimeras 3 semanas posvacunacin, laganancia de peso y las reacciones localesen el sitio de la inyeccin. La eficacia seevalu con base en la mortalidad de lospeces que recibieron AquaVac Strep Say de los grupos testigos, a la cosecha,comparando adems la conversinalimenticia entre los diferentes grupos.
Resultados
La vacunacin con AquaVac Strep Saprotegi a los peces contra la mortalidadcausada por S. agalactiae Biotipo 2.
Utilizando los modelos de desafo enlaboratorio, los peces vacunados estuvieronprotegidos contra el desafo letal conS. agalactiae Biotipo 2. No se observdisminucin significativa en la proteccinentre las 3 semanas posvacunacinprimera prueba y las 30 semanasposvacunacin tiempo de laltima prueba.
Las Figuras 1A y 1B muestran los datoscorrespondientes a los desafos realizados
contina
225Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
-
AquaVac Strep Sa: Una novedosa vacuna para el control de las infeccionescausadas por Streptococcus agalactiae Biotipo 2 en tilapia de granja
23
M E M O R I A S4
Figura 1A (arriba). Eficacia a las 3 semanas posvacunacin (20 peces porgrupo) con AquaVac Strep Sa, en comparacin con los testigos no vacunados.
Figura 1B (abajo). Eficacia a las 30 semanas posvacunacin (20 peces porgrupo) con AquaVac Strep Sa, en comparacin con los testigos no vacunados.
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Testigos
Vacunados
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Mortalidad
acum
ulada,%
Das posdesafo
De acuerdo con
nuestra experiencia,
cada biotipo de
de S. agalactiae
causa sndromes
que presentan
diferencias sutiles.
Testigos
Vacunados
Eficacia a las 3 semanas
Eficacia a las 30 semanas
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DR. BRIAN SHEEHAN
24
Figura 2. El crecimiento de los peces vacunados con AquaVac Strep Sa nodifiri del observado en los testigos.
0
1000
900
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2Ag
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ct
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2N
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2En
e
1Fe
b
2Fe
b
1M
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Peso
(gramos)
las semanas 3 y 30. En trminos generales,la mortalidad en las tilapias testigos novacunadas comenz el segundo daposdesafo y alcanz su mximo nivelaproximadamente 10 das despus. Lavacunacin con AquaVac Strep Sa diocomo resultado una reduccin significativaen la mortalidad, en todos los tiemposprobados (3, 12, 24 y 30 semanasposvacunacin, prueba Exacta de Fisher,P = 0.0002, P = 0.046, P = 0.0002y P = 0.0002, respectivamente).
Adems de reducir la mortalidad,nuestros resultados demuestran quela vacunacin con AquaVac Strep Sa redujosignificativamente el desarrollo de pecesportadores de S. agalactiae Biotipo 2. Alfinal de las 2 semanas del perodo deobservacin posdesafo, fue posiblerecuperar la bacteria utilizada para eldesafo, a partir de los rganos internosde uno de los tres testigos no vacunadossobrevivientes despus del desafo lasemana 3 y de los cuatro testigos novacunados sobrevivientes al desafopracticado la semana 30. En contraste, nose reaisl S. agalactiae Biotipo 2 a partirde las tilapias vacunadas, en ninguna delas 14 sobrevivientes al desafo realizadola semana 3 ni de las 16 sobrevivientesal desafo realizado la semana 30.
De manera similar, la bacteria de desafose recuper a partir de los rganos internosde 12 de los 13 testigos no vacunadossobrevivientes al desafo practicado lasemana 12 y solamente de 2 de los 19peces vacunados que sobrevivieron.
Todos los testigos no vacunados que sedesafiaron la semana 24 murieron comoresultado de la infeccin experimental,mientras que fue posible reaislar algermen de desafo slo de tres de los11 peces vacunados.
Aun cuando para este anlisis se contcon relativamente pocos peces al final delperodo de observacin, la tendencia esimpresionante a favor del grupo vacunadoy las diferencias fueron estadsticamentesignificativas en todos los tiempos deanlisis (datos no mostrados).
En las pruebas de campo se encontr queAquaVac Strep Sa es segura y efectiva enla reduccin de la mortalidad causada por
S. agalactiae Biotipo 2 durante todo elciclo de produccin. La prueba de campose realiz en dos sitios geogrficos distintospertenecientes a una importante integracinen Indonesia. La seguridad en el campode la vacuna se confirm, no existiendodiferencias significativas en la mortalidadinmediatamente despus de la vacunacin,entre los diferentes grupos de tratamiento.El anlisis de las reacciones locales en elsitio de la inyeccin a la cosecha mostrque la vacuna indujo reacciones slo levesen un pequeo porcentaje (4.4%) de lospeces vacunados. Adems, no existierondiferencias en el crecimiento entre los pecesvacunados con AquaVac Strep Sa y lostestigos (Figura 2).
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
Testigo
Testigos que recibieron el placebo
AquaVac Strep Sa
-
AquaVac Strep Sa: Una novedosa vacuna para el control de las infeccionescausadas por Streptococcus agalactiae Biotipo 2 en tilapia de granja
Durante la prueba, se diagnosticaron variosbrotes de enfermedad en ambos sitios,presentando mortalidad significativa acausa de infecciones con Flavobacteriumcolumnarae, iridovirus, Francisella sp.,Streptococcus iniae y S. agalactiae Biotipo 2.La principal causa de mortalidad en lospeces de mayor tamao se debi ainfecciones con Streptococcus (Figura 3).
El anlisis de los diagnsticosbacteriolgicos y moleculares de lasmuestras tomadas de peces enfermoscon signos clnicos de la enfermedady depeces al azar con o sin signosclnicos demostr que la presin de laenfermedad debida a S. agalactiaeBiotipo 2 fue significativamente mayorenel Sitio I que en el Sitio II (Figura 4).
contina
25
M E M O R I A S4
Figura 3. Mortalidad diaria y sobrevivencia acumulada en el grupo testigovacunado en el Sitio I.
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0
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Ago
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go1
Sep
9Se
p17
Sep
25Se
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Feb
8Fe
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23En
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Ene
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Dic
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Nov
20N
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Nov
4N
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Oct
19O
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0
120
100
80
60Mortalidad
diaria
Porcentajede
sobrevida
Sobrevivencia
Mortalidad diaria
En las pruebas
de campo se
encontr que
AquaVac Strep
Sa es segura y
efectiva en la
reduccin de
la mortalidad
causada por
S. agalactiae
Biotipo 2 durante
todo el ciclo de
produccin.
Figura 4. Presin con S. agalactiaeBiotipo 2 en los Sitios I y II.
0
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Positivos
aPCR,%
Sitio I Sitio II
Enfermos
Sanos
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DR. BRIAN SHEEHAN
Resulta significativo el hecho de que laeficacia de la vacuna fue mucho mayor en elSitio I, donde la sobrevivencia de los pecesvacunados con AquaVac Strep Sa fue 13%superior a la de los testigos vacunados conel placebo y los no vacunados (Cuadro 1).La conversin alimenticia mejor tambinde manera significativa en el Sitio Imediante la vacunacin (P = 0.038);los peces que recibieron AquaVac StrepSa tuvieron un mejoramiento de 10% enla conversin alimenticia durante todoel perodo de crecimiento (Cuadro 1).
Conclusiones
Intervet/Schering-Plough Animal Healthdesarroll una vacuna segura y efectivacontra la enfermedad causada porStreptococcus agalactiae Biotipo 2.
Una aplicacin nica de AquaVac Strep Saconfiri proteccin contra el desafo enlaboratorio con aislamientos virulentosheterlogos de S. agalactiae Biotipo 2,durante cuando menos 30 semanasdespus de la vacunacin.
En el campo se demostr que la vacunaera segura e increment significativamentela sobrevivencia, adems que redujo laconversin alimenticia en los pecesexpuestos a una presin elevada y sostenidade la enfermedad causada por S. agalactiaeBiotipo 2.
26
Dado que durante la prueba de campomenos del 1% del total de jaulas en cadasitio recibi la vacuna, se prev que suimpacto verdadero ser significativamentemayor cuando se utilice como parte deuna estrategia integral de manejo dondese vacune a todos los peces contraS. agalactiae.
Cuadro 1. La sobrevivencia de los peces en el Sitio 1 vacunados conAquaVac Strep Sa fue 13% superior que en los testigos.
Testigos no manipulados
Sitio I Sitio II
67 2.05 58 1.93
Testigos vacunados conel placebo 67 2.06 57 2.08
Grupos Sobrevivencia,%Conversinalimenticia
Sobrevivencia,%
Conversinalimenticia
AquaVac Strep Sa 80 1.86 60 1.94
1 Eldar A, et al. Experimental streptococcalmeningo-encephalitis in cultured fish. VeterinaryMicrobiology 1995;43:33-40
2 Vandamme P, et al. Streptococcus difficile is anon-hemolytic Group B, Type 1b streptococcus.International Journal of Systematic Bacteriology1997;24:81-85
3 Kawamura Y, et al. High genetic similarity ofStreptococcus agalactiae and Streptococcus difficilis:S. difficilis Eldar et al. 1995 is a later synonym ofS. agalactiae Lehmann and Neumann 1896 (ApprovedLists 1980) International Journal of Systematic andEvolutionary Microbiology 2005;55:961-965
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas5
-
27
Mark P. Gaikowski, MA
Richard G. Endris, PhD
Mohammad Mushtaq, PhD
Becky A. Lasee, PhD
Susan M. Schleis, BS
Bonnie J. Johnson, BS
Diane Sweeney, PhD
Dennis Delong, MSM
Mark P. Gaikowski: Jefe de la rama
de Salud del Ecosistema Acutico en
el Centro Estadounidense de Ciencias
Ambientales, Regin Norte del
Medio Oeste, Estudios Geolgicos,
La Crosse,Wisconsin, EE.UU. Es
especialista en toxicologa acutica y
su investigacin ha incluido estudios
de seguridad en animales blanco,
desarrollo de un modelo externo de
la infeccin columnaris en peces y
estudios sobre la seguridad para el
medio ambiente. Ha recibido varios
premios y honores y sus trabajos se
han publicado ampliamente en revistas
cientficas de acuacultura.Tiene
grados de licenciatura y maestra en
biologa, obtenidos en la Universidad
de Dakota del Sur, EE.UU.
Mark P. Gaikowski,MA / [email protected] Estadounidense de Ciencias Ambientales, Regin Norte del Medio Oeste,Estudios Geolgicos, La Crosse,Wisconsin, EE.UU.
Uso de alimento medicado conAquaflor (florfenicol) para controlar lamortalidad causada por Streptococcus iniaeen tilapia (Oreochromis spp.): Eliminacinde residuos y efectividad en el campo
Los estudios de eliminacin del
frmaco de los tejidos indican que
las tilapias que reciben alimento
medicado con Aquaflor (florfenicol)
son seguras para el consumo humano
7 das despus de haber cesado
el tratamiento.
En una prueba clnica realizada en
granjas, los alevines con mortalidad
causada por Streptococcus iniaepresentaron supervivencia
significativamente mejor que los
testigos, cuando recibieron alimento
medicado con Aquaflor.
En las pruebas llevadas a cabo
en cinco granjas comerciales
de tilapia en EE.UU. con brotes de
infeccin causada presumiblemente
por S. iniae, la administracin de
Aquaflor en el alimento dio
como resultado una reduccin
significativa en la mortalidad, en
comparacin con los testigos. Se
logr una reduccin superior al
80% en la mortalidad durante el
perodo de 21 das despus de
la dosificacin.
P U N T O S C L A V E Introduccin
Streptococcus iniae, bacteria Grampositiva, causa mortalidad sustancial entilapia (Oreochromis spp.), especialmenteentre los peces cultivados en sistemasde recirculacin o flujo intensivo deagua. Se ha calculado que las prdidaseconmicas anuales en el mundo,resultantes de la mortalidad asociadacon S. iniae en tilapia ascienden a casiUS$100 millones.1 Consecuentemente,Intervet/Schering-Plough Animal Healthest solicitando la aprobacin de Aquaflor,premezcla alimenticia que contiene alagente antibacteriano de amplio espectroflorfenicol (FFC, 50% p/p, Figura 1A) parael tratamiento de la infeccin con S. iniaeen tilapia. El uso del nombre del productoo sus nombres comerciales no implica elaval del gobierno de EE.UU.
Aquaflor fue aprobado recientemente endicho pas a la dosis de 10 mg/Kg de pesocorporal/da, administrado en el alimentodurante 10 das para controlar la septicemiaentrica del bagre (2005), as como laenfermedad del agua fra y la furunculosisen truchas (2007). Cuenta tambin conaprobacin condicionada para el control dela enfermedad columnaris en bagre (2007).
Al nivel mundial, Aquaflor, que tambin secomercializa como Aquafen y Florocol
en algunas regiones, est aprobado en 25pases, incluyendo Japn (1990), Noruega(1993), Chile (1995), Canad (1997), el
contina
5
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
-
5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
MARK P. GAIKOWSKI
Reino Unido (1999), Ecuador (2005),Venezuela (2005), Colombia (2006),Costa Rica (2006), Vietnam (2006), Brasil(2007) y China (2007), para el control devarios patgenos susceptibles endiversas especies marinas y de agua dulceeconmicamente importantes.
Nuestros estudios fueron llevados a cabo endos sentidos, pues evaluamos por separadola eliminacin de la florfenicolamina (FFA)marcador de los residuos de florfenicoly la eficacia de Aquaflor para controlarla mortalidad asociada con S. iniae.
Eliminacin del florfenicol
La distribucin, el metabolismo y laeliminacin del florfenicol despus de unadosis de 10 mg/Kg de peso corporal/daestn bien caracterizados en diversospeces.5-11 En la especie que nos ocupa, elflorfenicol se distribuy de manera similaren tilapias aclimatadas a agua dulce o demar, con una concentracin mxima entre2 y 24 horas postratamiento, dependiendodel tejido.11 En salmn del Atlntico, laflorfenicolamina (FFA; Figura 1B) seidentific como el principal metabolitodel florfenicol en el msculo.12 Por ley seconsidera al msculo (filete con piel)como el tejido comestible de la mayorade los peces. La florfenicolamina se haseleccionado como el residuo marcadordespus de la administracin de florfenicol,pues es su principal metabolito y, adems,otros metabolitos menores y el florfenicolmismo se convierten en FFA mediantehidrlisis cida.13
La determinacin y el registro (monitoreo)de la concentracin total de FFA (FFA +florfenicol despus de hidrlisis cida y susmetabolitos) en el tejido blanco proporciona
un estimado conservador de los residuos deflorfenicol y, por ende, permite calcular unperodo conservador de retiro. Aun cuandono se contaba con datos del metabolismodel florfenicol en tilapia, se asumi que laFFA es el residuo marcador, pues tambin loes en bovinos, cerdos, ovinos, aves, bagres,salmones y truchas.14
Los datos resultantes de los estudios deeliminacin de los tejidos se utilizan para
calcular el perodo de retiro de un frmaco;en otras palabras, el tiempo que se requierepara que el animal deseche los residuos delcompuesto quimicofarmacutico a un nivelque se considere seguro para el consumohumano. Las agencias reguladoras calculanla concentracin segura o el nivel mximode residuos (MRL) combinando una ingestadiaria aceptable (ADI) (derivada de losdatos toxicolgicos) con una masa humanaestndar estimada y un factor de consumo(estimado con base en la masa de tejidoconsumido portador de residuos).
En el caso del florfenicol, la ingesta diariaaceptable de 10 g/Kg se multiplica por elpeso estndar de un ser humano (60 Kg)y luego se divide entre un factor deconsumo (en peces, se utiliza una masaestndar de 300 g de msculo [filete conpiel]), lo que da una tolerancia de 2 g/g.Posteriormente, la Agencia Europea parala Evaluacin de Productos Mdicos y laAdministracin de Alimentos y Frmacos deEE.UU., aplicaron un factor adicional deseguridad y establecieron el lmite mximode residuos (MRL) de 1 g/g para Europa yEE.UU.14, 15
Efectividad en el campo
Los datos de los estudios de efectividad enel campo se utilizan para confirmar la dosisefectiva de un frmaco bajo condiciones decampo, utilizando animales que estn pre-sentando mortalidad causada por un brotenatural de enfermedad. Si se desea que laetiqueta propuesta para un medicamento in-cluya un rango de dosis (por ejemplo, de 5 a15 mg del principio activo/Kg de peso corpo-ral/da), los datos de los estudios de efectivi-dad en el campo debern establecer unadosis mnima efectiva.
En una prueba de eficacia realizada enlaboratorio, Aquaflor fue efectivo enel control de la mortalidad en tilapia
28
Figuras 1A y 1B. Estructuras
qumicas del florfenicol
(A: [R-(R*,S*)-2,2-dicloro-N-
[1-fluorometil-2-hidroxi-2-
(4-metilsulfonilfenil)] etil
acetamida]), ingrediente activo
de Aquaflor, Artculo Medicado
Tipo A y florfenicolamina
(B: ([R*,S*0]--(1-amino-2-fluoroetil)-4-(metilsulfonil)-
bencenometanol]), residuo
marcador del florfenicol.
O OH
NH2
O
F
H3C S
O OH
NH
O
F
O
ClCl
H3C S
A
B
-
Uso de alimento medicado con Aquaflor (florfenicol) para controlarla mortalidad causada por Streptococcus iniae en tilapia (Oreochromis spp.):Eliminacin de residuos y efectividad en el campo
(Oreochromis spp.) debida a una infeccininducida con S. iniae, administrando elmedicamento a la dosis de 15 mg/Kg depeso corporal/da, durante 10 dasconsecutivos.2 La administracin deflorfenicol no caus alteracionespatolgicas ni modific el consumo dealimento a dosis hasta de 34.9 mg/Kgde peso corporal/da durante 20 dasconsecutivos en bagre de canal (Ictaluruspunctatus) o hasta de 100 mg/Kg de pesocorporal/da durante 10 das consecutivosen salmn del Atlntico (Salmo salar).3,4
Las pruebas preliminares de seguridadefectuadas con tilapia a la dosis nominalde 15 mg de florfenicol/Kg de pesocorporal/da, durante 10 das, produjeronresultados similares a los obtenidos enbagre y en salmn del Atlntico (R.G.Endris, Intervet/Schering-Plough AnimalHealth, comunicacin personal). La dosisrecomendada en tilapia para el control deS. iniae es 15 mg de florfenicol/Kg de pesocorporal/da, que se ofrece en el alimentomedicado con Aquaflor durante 10 das.
Materiales y mtodos
El cultivo comercial de tilapia se enfocaprincipalmente a la produccin de machosfenotpicos producidos mediante laadministracin de un alimento que contiene17 alfa-metiltestosterona (MT) a los alevines
de tilapia. Las tilapias que utilizamos ennuestros estudios eran una mezcla dehembras con reversin de gnero medianteMT (machos fenotpicos) y machos genticosde dos de las estirpes de tilapia que secultivan ms comnmente, a saber la tilapiadel Nilo pura (O. niloticus x O. niloticus) y latilapia hbrida (O. niloticus x O. aureus).
> PREPARAC IN DEL AL IMENTO
Se utiliz Aquaflor premezcla medicadapara preparar los alimentos medicados.Los alimentos utilizados en el estudio deeliminacin de residuos y en el estudiocontrolado de eficacia, se analizaronsometindolos a cromatografa de lquidosde alta reslucin16 (HPLC) antes y despus
de la dosificacin (Cuadro 1). El alimento nomedicado y el medicado con Aquaflor (1.5 gde florfenicol/Kg) que se utilizaron para elestudio de eliminacin de residuos (extruidopara elaborar pelets flotantes de 3.18 mm),se prepararon de acuerdo con los procedi-mientos estndar en el Centro Deltade Investigacin del Oeste (Indianola,Mississippi, EE.UU.). Aquaflor premezcla seadicion al alimento medicado durante elproceso de mezclado, antes de la extrusin.
El alimento no medicado y el alimentomedicado con Aquaflor (0.3 g deflorfenicol/Kg; Cuadro 1) para la pruebaclnica de campo (Alimento Iniciador paraTrucha y Salmn, #3 en migaja), seprepararon de acuerdo con
contina
29
M E M O R I A S5En una prueba de eficacia en laboratorio, Aquaflor
result efectivo en el control de la mortalidad en tilapia
(Oreochromis spp.) debida a una infeccin inducida
con S. iniae...
Cuadro 1. Concentracin media de florfenicol (FFC) determinada mediante
cromatografa de lquidos de alta resolucin en muestras de alimento
recolectadas al principio y al final del perodo de dosificacin, en los estudios
de eliminacin de residuos y de efectividad clnica en el campo.
Eliminacin de
residuos
Efectividad clnica
en el campo
0 0
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5Manejo deStreptococcusen Peces deAguas Clidas
MARK P. GAIKOWSKI
piel, colocndolos individualmente en bolsasy almacenndolos a una temperaturainferior a -70C (-94F).
El alimento medicado con Aquaflor seofreci a las tilapias del Nilo (n = 65) y a lashbridas (n = 74) a razn del 1% de su pesocorporal/da (dosis nominal = 15 mg/Kgde peso corporal/da) durante 12 dasconsecutivos. El perodo de dosificacin seampli a 12 das, toda vez que el consumode alimento de las tilapias del Nilo fue
-
Uso de alimento medicado con Aquaflor (florfenicol) para controlarla mortalidad causada por Streptococcus iniae en tilapia (Oreochromis spp.):Eliminacin de residuos y efectividad en el campo
el que el lmite de tolerancia fue inferiora 1 g/g. Los anlisis se consideraronsignificativos cuando el valor de P fue0.05.
confirm mediante reaccin en cadenacon polimerasa (PCR). Se determin lasensibilidad a los antimicrobianos(concentracin mnima inhibitoria [CMI]y Zonas de Inhibicin [ZI]) de aislamientosselectos de S. iniae, de acuerdo con losprocedimientos estndar.
Una vez asignados a su tanqueexperimental, los peces recibieron elalimento testigo no medicado o bien elmedicado con Aquaflor durante el perodode dosificacin de 10 das, de acuerdo conun diseo de bloques al azar. El alimentomedicado que se ofreci era suficiente paraproporcionar una dosis nominal de 15 mgde florfenicol/Kg de peso corporal/da. Elalimento testigo no medicado fue la nicaracin que se ofreci durante el perodoposdosificacin de 14 das.
Los datos de las respuestas se clasificaronde acuerdo con el nmero de muertes den-tro de un nmero fijo de peces expuestos encada tanque (unidad experimental funda-mental). La probabilidad acumulada demuerte al final del perodo posterior a ladosificacin se analiz mediante un modelolineal mixto generalizado19 para distribucinbinomial. Se declar significancia estadsticasi el valor de P era 0.05.
31
M E M O R I A S5
> PRUEBA CL N I CA DE CAMPO
Esta prueba se inici con una poblacinde tilapia juvenil (~4.5 g; ~30 das deedad) desarrollada en una granja pisccolacomercial que presentaba mortalidad ysignos clnicos indicativos de infeccincon S. iniae. Se utilizaron 20 tanquesexperimentales cada uno de los cualescontaba con fontanera y drenajeindividuales (~38 litros), de paso sencillo,cuya tubera se conect al suministro deagua de la granja. Cada tanque se carg con83 peces (~125% de la densidad de cargadel tanque de origen). El suministro de aguade cada tanque experimental proporcionabaaproximadamente un recambio de aguaequivalente a un volumen del tanque cadahora. La temperatura del agua vari de26.0C a 30.8C (de 78.8F a 87.4F). Elpeso promedio de las tilapias no medicadaso medicadas, a los 14 das posteriores a ladosificacin (9.7 y 10.0 g, respectivamente)no present diferencias significativas.
Se obtuvieron aspticamente muestras deencfalo, porcin renal poster