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Reporte de problemas asociados a
Vibrios luminiscentes en larviculturas
de camarón
CENAIM - ESPOL
Programa de salud animal
Gabriela Agurto, Jenny Rodríguez, Bonny Bayot, Irma
Betancourt, Bolívar Chalen, Cristóbal Domínguez, Rosa
Malavé, Fanny Panchana
Aqua 2014, Guayaquil
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INTRODUCCION
Los sistemas de producción someten a los animales
cultivados a condiciones particulares
El manejo de enfermedades en los sistemas de
producción es muy complejo
Bolitas
Síndrome de la zoea
Síndrome de la gaviota
Síndrome de Taura
Sindrome de la mancha blanca
Productor??
VIAS PARA
DISMINUIR O ELIMINAR
INCIDENCIA?? MANEJO
Los Vibrios han causado muchas
pérdidas a la industria del camarón
• Síndrome de la zoea
• Vibrio peneicida
• EMS (sudeste asiático y recientemente
México)
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Los Vibrios
Los Vibrios son omnipresentes en el medio marino, donde interactúan con otros
componentes del ecosistema. Muchos son indispensable para la supervivencia de
los organismos
Las densidades de siembra, concentración de nutrientes y temperaturas de los
sistemas de cultivo favorecen el crecimiento de Vibrios, bacterias que además
están bien adaptadas para crecer en el tracto digestivo de los organismos
marinos
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Problemas bacterianos en
Ecuador
• Entre 2013 y 2014, los laboratorios del
programa de salud animal de CENAIMESPOL han detectado Vibrios luminiscentes
en muestras de larvas y postlarvas de
diferente origen.
• Lesiones
atribuibles
a
infecciones
bacterianas en camarones juveniles y
adultos
Porcentajes de individuos
afectados/patología
WSSV
IHHNV
BP
HPV
Infecciones
bacterianas
2012
2013
3.3%
38%
2014 (primer
semestre)
6%
23 %
1.51%
4.6 %
28.4 %
74 %
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Altas concentraciones de Vibrios, muchos
luminiscentes en larvas y PLs
Entre 2013 y 2014
de 105 muestras
analizadas el 50 %
tuvieron
concentraciones
mayores a 104
UFC y 29 %
fueron
luminiscentes
Lesiones en el hepatopáncreas de
PLs de camarón
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Qué hacer?
• Aislar y mantener los aislados de Vibrios
luminiscentes
–
–
–
–
–
Antibiogramas
Caracterización molecular de los aislados
Herramientas moleculares de diagnostico
Bacterias antagonistas
Productos naturales eficaces
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RAPD y rADN 16S
Los perfiles RAPD indicaron que los
aislados perteneces a pocas cepas
rADN 16S. Se amplificaron y secuenciaron 4 aislados
luminiscentes.
Los cuatro pertenecen al clado Vibrio harveyi, emparentados a V.
harveyi y Vibrio parahaemolyticus
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Clado Vibrio harveyi
• Grupo de bacterias muy relacionadas entre
si.
• Vibrio harveyi, Vibrio parahaemolyticus,
Vibrio campbelli, Vibrio owensiis
• La patogenicidad está relacionada a la cepas
más que a las especies.
• Niveles de patogenicidad son variables.
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Alternativas
Antibióticos?
Probióticos
Interrupción de quorum
sensing
Fagos?
Antibióticos
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Pocos antibióticos de uso permitido. Bajos
niveles residuales permitidos
Presión de selección
Susceptibles
No solo se seleccionan cepas
resistentes. También se eliminan
posibles competidoras
Resistentes
Niveles de susceptibilidad
La resistencia puede transmitirse
horizontalmente a otras bacterias
Antibiogramas utilizando OTC
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Antibiogramas usando OTC
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Probióticos
DEFINICIONES
“Suplemento microbiano vivo que tiene un
efecto beneficioso sobre el huésped,
modificando la comunidad microbiana del
ambiente asociada al huésped, asegurando un
mejor uso del alimento o mejorando su valor
nutricional, mejorando la respuesta del
huésped hacia las enfermedades o mejorando
la calidad de su ambiente” Verschuere (2000)
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• Producción de compuestos inhibidores
– Las bacterias pueden liberar sustancias
químicas con efectos bactericidas o
bacteriostáticos.
– Esta producción afecta las relaciones de
competencia entre poblaciones.
– Sustancias:
antibióticos,
bacteriocinas,
sideróforos, lisozimas, proteasas, peróxido de
hidrógeno, ácidos orgánicos.
– Competencia por fuentes de carbono y
energía
• Mejora en la respuesta inmune
– Lipopolisacáridos (LPS) y peptidoglicanos son
constituyentes de las paredes bacterianas (PMAPs), y
pueden actuar como inmunoestimulantes en el huésped
(Newman, 2000).
• Fuente de macro-micronutrientes y contribución
enzimática a la digestión.
– La producción de enzimas como proteasas (acción
sobre proteínas), amilasas (acción sobre carbohidratosalmidones), lipasas (acción sobre grasas-lípidos).
Capacidad de mejorar digestibilidad de alimentos.
– Producción de ECPs (compuestos extracelulares)
producidos como metabolitos u otros compuestos
producidos.
Probióticos
Cómo seleccionarlos??
• Recolección de información.
• Adquisición de potenciales cepas probióticas (lo más
adecuado, cepas del propio ambiente).
• Preselección de Cepas:
– Evaluación de las cepas contra patógenos (ensayos in
vitro e in vivo).
– Evaluación de la patogenicidad de las cepas.
– Evaluación del efecto de las cepas sobre el huésped
(crecimiento supervivencia, respuesta inmune).
• Herramientas para poder hacer el seguimiento en sistemas
de producción.
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Bacterias probióticas vs
bacterias patógenas
Gullian, Thompson y Rodríguez, 2004. Selección de
bacterias probióticas con propiedades
inmunoestimulantes
Indíce inmunitario de juveniles
tratados con probióticos
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Juveniles tratados con
probióticos (P62, P64, Ili).
(Gullian et al., 2003)
Los probióticos pueden controlar la carga
bacteriana de las artemias
En mysis los camarones son alimentados con artemias. Esta práctica introduce una
fuerte carga bacteriana al sistema
Bioencapsulación
• Se utiliza alimento vivo como carrier o
transportador, puede ser artemia, rotíferos.
• Ventajas:
– Puede ser empleado para peces y/o camarones
en estadios tempranos.
Efecto antagonista de bacterias
probióticas contra aislados luminiscentes
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Otra estrategia: Inhibición del Quorum sensing
Cuando la densidad celular es baja,
la concentración de la moléculas
autoinductoras, es baja y los genes
estructurales del operón lu no son
transcritos. La existencia de una
mayor densidad celular supone una
mayor
producción
de
autoinductores.
Cuando
la
concentración alcanza un umbral, la
molécula autoinductoras se unen a
sus receptores activándolos y se
activa la transcripción de los genes
del operón lux, propiciándose la
producción de luz y expresión de
genes de virulencia.
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Antibiogramas contra Vibrios
luminiscentes utilizando extractos
acuosos de Ajo y orégano
Literatura científica señala que estos productos naturales y
muchos otros derivados de plantas tienen la particularidad
de inhibir el Quorum sensing
El efecto antioxidante de los productos naturales
puede incidir sobre la calidad del producto final
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Cuando intervenir
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Periodo de incubación
Periodo latente
Exposición
al factor
Procesos
patológicos
detectables
Prevención
primaria
Enfermedad
clínica
Prevención
secundaria
Decrecimiento
de la
producción
Prevención
terciaria
(terapia)
Raceways
Precría
Engorde
Maduración
Larvicultura
APLICABILIDAD
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•Para controlar Vibrios en tanques de larvicultura y raceways,
los probióticos, son la estrategia de elección, se aplican en
agua, bacterias propias del medio mayor facilidad de
permanencia. La opción en piscinas es en alimento
Esta estrategia no excluye el uso de productos
naturales para interrumpir el quorum sensing
Resultados en RW comerciales utilizando Ili
(biopelícula) , P62 (biopelícula), P64 (esporas) y
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productos naturales
RW
TM
Fecha
Días
PLs/L
PLs
cosecha
SPV
PLs/g
FC
1
40
02-abr
12
45
1737000
97
23
0.6
2
40
02-abr
12
45
1737000
97
29
0.8
3
40
02-abr
12
45
1803000
100
25
0.6
4
40
02-abr
12
45
1700000
94
25
0.7
5
40
02-abr
12
45
1647000
92
25
0.7
6
40
02-abr
12
45
1650000
92
24
0.7
7
100
03-abr
9
22.5
2309000
100
31
0.7
8
100
03-abr
9
22.5
2029000
90
27
0.7
9
100
06-abr
21
16.25
1454000
89
5
0.9
10
100
06-abr
16
16.25
1489000
92
15
1.0
11
100
06-abr
9
16.25
1350000
83
22
0.9
12
100
06-abr
9
16.25
1487000
92
24
0.8
CENAIM - ESPOL
RW
Resultados en RW comerciales utilizando Ili
(biopelícula) , P62 (biopelícula), P64 (esporas)
y productos naturales
TM
Fecha
Días
PLs/L
SPV
PLs/g
FC
1
40 30-abr
9.0
22.9
100
43.0
1.1
2
40 30-abr
9.0
22.9
100
38.0
1.0
3
40 30-abr
13.0
22.9
100
20.0
0.9
4
40 30-abr
13.0
22.9
100
18.0
0.9
5
40 30-abr
9.0
22.9
97
43.0
1.2
6
40 30-abr
9.0
22.9
100
30.0
0.9
1
40 30-abr
9.0
22.9
100
43.0
1.1
2
40 30-abr
9.0
22.9
100
38.0
1.0
3
40 30-abr
13.0
22.9
100
20.0
0.9
4
40 30-abr
13.0
22.9
100
18.0
0.9
5
40 30-abr
9.0
22.9
97
43.0
1.2
Otras bacterias
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CENAIM-ESPOL tiene 5 bacterias validadas como probióticos en ensayos de
laboratorio y campo.
Seguimos en la búsqueda de nuevas cepas capaces de tener un efecto antagónico sobre
Vibrios y ser inocuas para larvas de camarón y peces.
Bacteria 18
Bacteria 11
Capacidad de desplazar Vibrios luminiscentes in
vivo en Pls de bacterias con potencial probiótico
bact 19
bact 18
bact 17
BACT
bact 15
LUM
FN
bact 14
bact 11
control
0,00
CENAIM - ESPOL
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
CENAIM - ESPOL
Perspectivas
• Validar nuevos candidatos a
probióticos.
• Evaluar
capacidad
de
interrumpir el quorum sensing
de probióticos y productos
naturales.
• Caracterización molecular de
aislados luminiscentes a fin de
identificar
genes
de
patogenicidad .
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Conclusiones y
recomendaciones
• Revisión de las estrategias de manejo de
infecciones bacterianas en sistemas de producción
¿QUIEN ES LA VACA?
• Limitar al máximo el uso de antibióticos que favorecen la
selección de cepas patógenas resistentes.
• Privilegiar el uso de probióticos para manejar la
comunidad bacteriana. Utilizar productos naturales que
interrumpan el quorum sensing. Usar criteriosamente estas
alternativas.
Revisar la temperatura de cultivo
Cual es la temperatura de bienestar para
Penaeus vannamei?
• Algunos datos
– Es un animal ectothérmico
– Vive en aguas tropicales (22-28˚C)
– Según la literatura prefiere un rango de 26 a
31,5˚C
– Luego de mancha blanca, las supervivencias
más altas en piscina se dan entre octubre y
diciembre (piscinas sembradas desde julio).
CENAIM - ESPOL
34
40
tarde
mañana
33
32
30
31
30
20
29
28
10
Control
27
Policultivo baja densidad
26
Policultivo alta densidad
25
0
0
7
14
21
28
35
42
Rodríguez 2004
49
56
63
70
77
84
Tiempo de cultivo (días)
Prevalencia a WSSV (%)
Temperatura (0C)
Respuesta rápida en prevalencia de WSSV
con decrecimiento de temperatura
¿Luego de mancha blanca hay un mejor ajuste
entre producción y temperatura de bienestar?
CENAIM - ESPOL
Supervivencia (%)
45
40
35
30
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
31°C podría ser la temperatura ideal para lrvicultura y RWs
CENAIM - ESPOL
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN