¿Pueden las estrategias naturales combatir el EMS de manera efectiva?

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Tres estrategias para combatir el Vibrio parahaemolyticus.
Por el Dr. Pedro Encarnaçao, y la Dra. Jutta Zwielehner

vib-1Cada año la industria del camarón sufre pérdidas de más de US$1,000 millones debido al síndrome de mortalidad temprana o necrosis hepatopancreática aguda (EMS/AHPND), una enfermedad emergente causada por la bacteria Vibrio parahaemolyticus. El EMS afecta por lo general a camarones que no han alcanzado un tamaño comercializable (40 días o menores), causa la muerte a gran escala en camarones de cultivo y los estanques de camarón infectados pueden ser completamente devastados. Reportada por primera vez en China en el 2009, la enfermedad se ha extendido a otros países: Vietnam (2010), Malasia (2011), Tailandia (2012) y México (2013).

Como respuesta, los productores han dedicado mayor atención a las técnicas de manejo de estanques para reducir la presencia del Vibrio. La introducción de sistemas de viveros, la desinfección, el uso de probióticos, el policultivo con tilapia y, lo que es aún más alarmante, el regreso al uso extendido de antibióticos, no han ofrecido alivio al problema del EMS. Esto podría relacionarse con el hecho de que estos esfuerzos son, en muchos casos, soluciones genéricas para eliminar todas las bacterias presentes en el estanque y no son soluciones diseñadas para dirigirse específicamente a la cepa precisa del Vibrio y a su capacidad para sobrevivir o volverse virulenta. En este artículo nos centramos en tres estrategias fundamentales para combatir el Vibrio: probióticos para el estanque, herramientas en el alimento tales como fitógenos y ácidos, y compuestos para quorum quenching.

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Bacterias responsables

Los Vibrio spp. son bacterias gram-negativas autóctonas del agua. Resultan difíciles de erradicar porque se adaptan bien a diferentes condiciones ambientales y pueden adoptar un estado latente cuando enfrentan condiciones adversas. La patogenicidad del agente del EMS/AHPND varía considerablemente. Existen numerosas cepas de V. parahaemolyticus, algunas virulentas para EMS/AHPND, otras no. Aun entre las que pueden causar EMS/AHPND, existe una gran variedad de niveles de virulencia, con algunas cepas débiles que pueden causar mortalidad cuando alcanzan niveles de concentración de 106 a 107 unidades formadoras de colonia por mililitro (UFC/ml), mientras que otras cepas más virulentas pueden causar mortalidad a niveles menores del orden de 104 a 105 UFC/ml.

La capacidad de una bacteria para causar enfermedad, conocida como virulencia, es un proceso complejo afectado por muchas variables incluyendo el hospedero, la cepa del Vibrio, las etapas de desarrollo, las condiciones fisiológicas, el estrés ambiental y el método de infección.

Probióticos para estanques

El uso de bacterias probióticas para mejorar el ambiente del estanque y controlar las poblaciones del Vibrio ha sido una de las estrategias más comunes utilizadas por productores para combatir los brotes de EMS. Sin embargo, no todas las bacterias probióticas son efectivas.

Según análisis recientes del Centro de Investigaciones de BIOMIN, ciertas especies probióticas parecen ser mejores que otras para inhibir el crecimiento del V. parahaemolyticus patógeno. Como indica la Figura 1, se ha demostrado que cepas probióticas como Lactobacillus reuteri, Pediococcus acidilactici, Enterococcus faecium y B. subtilis (productos patentados de BIOMIN) inhiben a V. parahaemolyticus. Esto muestra que no todas las amenazas pueden abordarse con bacterias Bacillus. De hecho, los resultados demuestran que la inhibición de patógenos alcanza máxima efectividad con las tres bacterias acido- lácticas: L. reuteri, P. acidilactici y E. faecium. Dentro de la familia Bacillus, la inhibición de patógenos es específica tanto para la especie como para la cepa. Entre diferentes cepas de la misma especie, B. subtilis, una de cada seis cepas fue capaz de inhibir el crecimiento del V. parahaemolyticus virulento.

Esta variación destaca la importancia de seleccionar probióticos efectivos para combatir patógenos o bacterias patógenas.

Herramientas en el alimento

La salud intestinal de los animales es fundamental para su desempeño productivo. Si bien la contaminación del estanque por el Vibrio patógeno es causa de alarma, en última instancia sus efectos van a ser ejercidos en el sistema digestivo del animal y en el caso del camarón, en el hepatopáncreas. Es así que las estrategias para reducir los efectos del V. parahaemolyticus en el sistema digestivo del camarón pueden ayudar a proteger al animal.

Se ha demostrado que ciertas mezclas de aceites esenciales y mezclas de ácidos orgánicos son efectivas debido a su potencial inhibidor del V. parahaemolyticus. Estos compuestos pueden agregarse al alimento para lograr un efecto en el sistema digestivo del animal. La mezcla de ácidos de la Figura 2 inhibió el crecimiento del V. parahaemolyticus en un 80% – 95% a una concentración de 5000 ppm. La dosis efectiva mínima varía entre 1000 y 5000 ppm. También se ha demostrado que las mezclas de aceites esenciales poseen un potencial inhibidor, como la indicada en la Figura 3 que inhibe el crecimiento del V. parahaemolyticus en un 80% – 85%. La dosis efectiva mínima varía entre 100 y 500 ppm.

Patógenos parlamentarios

Las bacterias Vibrio poseen la capacidad de comunicarse entre sí al excretar pequeñas moléculas químicas que les permiten detectar la densidad de Vibrio circundantes, comunicación bacteriana conocida como quorum sensing (detección de quórum). Una vez que las bacterias alcanzan una masa crítica, activan sus factores de virulencia lo que les permite causar la enfermedad. Por tanto, evitar que los Vibrio alcancen una masa crítica puede ser una manera útil de prevenir el EMS.

Compuestos para quorum quenching

Mientras que las dosis altas de compuestos fitógenos restringen el crecimiento bacteriano, como lo muestran las Figuras 2 y 3, las dosis más bajas pueden restringir su virulencia. Se ha demostrado que una amplia variedad de sustancias fitógenas inhiben la función de quorum sensing de las bacterias, un efecto silenciador conocido como quorum quenching. Se ha encontrado que compuestos presentes en diversos tipos de algas marinas, especias, hierbas y aceites esenciales poseen todos capacidad de quorum quenching. La Figura 4 muestra cómo una de esas sustancias fitógenas reduce la comunicación bacteriana in vitro sin inhibir el crecimiento medido por densidad óptica. (Mayor densidad óptica indica mayor crecimiento; menor densidad óptica, menor crecimiento). La actividad luminiscente, o brillo, está en estrecha correlación con el quorum sensing y la virulencia. La supresión de la luminiscencia en condiciones de crecimiento no inhibido indica, por tanto, la actividad de quorum quenching de la preparación fitógena. Este quorum quenching puede verse en la menor luminiscencia de los grupos fitógenos de baja dosis en comparación con el grupo de control.

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Conclusión

El síndrome de mortalidad temprana/necrosis hepatopancreática aguda (EMS/AHPND) causado por el Vibrio parahaemolyticus presenta un riesgo reciente y serio para la producción de camarón en muchos países. Afectando a camarones más jóvenes, tiene el potencial de devastar poblaciones enteras de un estanque. Si bien existen herramientas a disposición para contrarrestar el EMS, hasta la fecha ninguna solución única ha demostrado ser 100% efectiva. Un conjunto de herramientas ofrecen esperanza. Algunas cepas probióticas inhiben significativamente el crecimiento del V. parahaemolyticus virulento. Se ha demostrado que ciertas mezclas de aceites esenciales y mezclas de ácidos orgánicos son efectivas. Cortar las líneas telefónicas de las bacterias utilizando compuestos para quorum quenching también puede ayudar a restringir la virulencia. Se necesita un enfoque más holístico para combatir la amenaza tanto en el estanque como dentro del sistema digestivo del animal. Las soluciones efectivas deben integrar muchas variables y probar su eficacia tanto en condiciones controladas de laboratorio como bajo condiciones de campo desafiantes.

Fuente:Science&Science

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