Manejo de Streptococcus agalactiae en los cultivos de tilapia

Características generales

La estreptococosis es considerada actualmente uno de los problemas sanitarios más importantes en la acuicultura mundial debido a su amplia distribución geográfica, a las diversas especies afectadas, y a las cuantiosas pérdidas por mortalidad, costos de tratamiento, disminución en el crecimiento y dificultad en la comercialización.^1–3 

El cultivo de tilapia dentro del sector acuícola es importante a nivel mundial. La tilapia posee características únicas, que incluyen tasas de crecimiento rápido, tolerancia a una amplia gama de condiciones ambientales y una aceptación del mercado mundial que les permite superar a cualquier otra especie.² 

La estreptococosis que más ha afectado a la producción de tilapia es la causada por el Streptococcus agalactiae³ , se observa principalmente en áreas templadas y tropicales de cultivo de tilapia. Por lo general, las infecciones a gran escala se presentan en estaciones relativamente cálidas, especialmente en verano. La tasa de mortalidad puede llegar al 50-70% en menos de una semana.⁴ 

Serotipos

Streptococcus agalactiae, es una bacteria Gram-positiva, tiene una forma esférica con dimensiones que van de 0,2 a 1,0 micras de diámetro. Se clasifica en estreptococos del grupo B según Lancefield (basado en la presencia y el tipo de sus antígenos de superficie). Los serotipos de las cepas del S. agalactiae se han clasificado en diez tipos distintos, incluyendo Ia, Ib, II-IX. Entre ellos, los serotipos Ia, Ib, II y III son los más prevalentes en las infecciones de tilapia.⁴

Manifestaciones patológicas en la tilapia

Streptococcus agalactiae, ha demostrado causar morbilidad y mortalidad significativas en la tilapia.^5,6 Los signos clínicos más frecuentes de los peces infectados por S. agalactiae incluyen letargo, anorexia, natación errática, exoftalmía, opacidad corneal y hemorragia en el opérculo, pectoral y ventral. Los órganos viscerales muestran una marcada congestión de los órganos internos, particularmente el hígado, el bazo y los riñones. Otras características incluyen, ablandamiento del cerebro y acumulación ocasional de líquido dentro de la cavidad abdominal.  La histopatología de la infección por S. agalactia, generalmente incluye meningitis, necrosis hepatocelular, miocarditis y septicemia, con hemorragia o necrosis del riñón y bazo. ^6–8

Transmisión

El contacto directo entre peces enfermos y sanos y el contacto indirecto mediado por el agua en los sistemas de cultivo parecen ser las principales vías de transmisión.⁹ Las bacterias se excretan en las heces de los peces infectados, sobreviven en el agua y son infecciosas para otros peces sanos. La infección por este patógeno particular también podría ocurrir a través de heridas y abrasiones de la piel. Este mecanismo generalmente interviene en peces que fueron cultivados en altas densidades.⁵

Manejo y tratamiento

Se pueden establecer sistemas de control efectivos a través de la coordinación y el conocimiento completo de la industria pesquera, la biología molecular y celular de los peces, las condiciones ecológicas, la biología molecular y celular bacteriana, y el manejo apropiado.⁸ 

Las medidas preventivas contra la estreptococosis en la tilapia se han centrado principalmente, tanto en la observación de las buenas prácticas en las granjas acuícolas, como en el uso de programas de vacunación adecuados.² Si los estreptococos están presentes en todo el entorno acuático (lodo y agua), evitarlos no es fácil, ni práctico. Sin embargo, comprar poblaciones libres de patógenos, la cuarentena de las poblaciones de peces recién llegadas, la reducción del hacinamiento, la prevención de la sobrealimentación, el mantenimiento de suministros de agua separados para los sistemas de cultivo, la minimización de la manipulación o el transporte innecesarios, la eliminación frecuente de peces moribundos o muertos, la alimentación con raciones libres de patógenos y el mantenimiento de las condiciones sanitarias, reducirán los riesgos de brotes de enfermedades. Además, se deben realizar limpiezas y desinfecciones periódicas de todas las unidades y equipos de producción para disminuir la transmisión de patógenos. También es necesario mantener una buena calidad del agua en los sistemas.⁵

Probióticos

Se han descrito otros métodos para controlar, prevenir y tratar la estreptococosis de tilapia, incluidos los probióticos (modificadores de la microbiota intestinal). Algunos probióticos investigados hasta la fecha incluyen, el Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, y Lactobacillus rhamnosus. Estos probióticos pueden mejorar el crecimiento de la tilapia, las actividades de las enzimas digestivas, las respuestas inmunitarias innatas y la resistencia al S. agalactiae.⁴

Inmunoestimuladores

La ingesta dietética de componentes bacterianos, polisacáridos, nutrientes de origen animal, extractos de plantas, factores nutricionales y citocinas son un método alternativo eficaz para la inmunoestimulación en peces.⁸ Los inmunoestimulantes potencian la respuesta inmune inespecífica en los organismos de manera profiláctica. Los mecanismos que componen la respuesta inmune inespecífica proveen protección al hospedero evitando la adhesión, invasión o multiplicación de patógenos.¹⁰

Antibióticos

Actualmente, la terapia antimicrobiana es la medida de control comúnmente utilizada contra los brotes de estreptococosis en el cultivo de tilapia. El florfenicol es el antibiótico más utilizado contra la estreptococosis en el cultivo de tilapia, seguido de la oxitetraciclina.^2,11 Sin embargo, los antibióticos solo han sido efectivos en el tratamiento de los brotes si el tratamiento se aplica correctamente y bastante temprano. Un tratamiento inadecuado puede conducir al desarrollo de resistencia a los antibióticos en el patógeno bacteriano. Esto puede llevar a una mayor incapacidad de los antibióticos de primera línea para eliminar enfermedades bacterianas o puede llevar a que se requiera una dosis más alta para un control efectivo. Es más, los tratamientos con antibióticos orales pueden no ser efectivos si los peces infectados pierden el apetito y no consumen la dosis requerida. Por lo tanto, los antibióticos y los medicamentos solo pueden proporcionar un control moderado en las tasas de mortalidad durante el período de aplicación. Una vez finalizado el ciclo de tratamiento antibiótico o farmacológico, la mortalidad puede volver a aumentar.²

Vacunas

La vacunación es la estrategia de control de las enfermedades más respetuosa con el medio ambiente. La aplicación de vacunas contra enfermedades patógenas en la acuicultura es una de las medidas preventivas ampliamente aceptadas.  En los últimos años, las vacunas han recibido una considerable atención para la prevención de la estreptococosis en la tilapia, porque pueden inducir y desarrollar resistencia a la infección en el pez huésped.³  

Además, se han reportado varios serotipos para las infecciones por S. agalactiae en la tilapia del Nilo, tales como Ia, Ib y III. Sin embargo, las diferencias en la distribución de estos serotipos, así como sus cepas en diferentes países, dificultan el desarrollo de vacunas de uso generalizado.² 

La vacunación por medio de inyecciones intracelómicas e intramusculares, normalmente activa la respuesta inmune sistémica con altos niveles de producción de anticuerpos; sin embargo, esta es una práctica que requiere mucha mano de obra, lo que la hace poco práctica para la acuicultura de tilapia. Por lo que la vacunación oral se considera actualmente como la ruta más práctica y preferida, ya que no requiere contacto directo entre el manipulador y el pez. 

Las vacunas basadas en el alimento, que son una forma de vacunación oral, son particularmente eficaces y podrían reducir significativamente el estrés de los peces, ya que minimizan la manipulación durante la vacunación y reducen los gastos asociados. Las vacunas utilizadas para prevenir la estreptococosis en tilapia incluyen la producción de células bacterianas inactivadas, bacterias vivas atenuadas y vacunas de subunidades.² 

Se han utilizado varios diseños de vacunas en el cultivo de tilapia, por ejemplo, sistemas de administración de antígenos replicativos, como cepas avirulentas atenuadas, vectores heterólogos y vacunas de ADN, y vacunas no replicativas, como vacunas de células enteras inactivadas, así como vacunas de subunidades que codifican diferentes proteínas inmunogénicas de S. agalactiae.³ 

Sin embargo, la información relativa a la eficacia de las diversas vacunas utilizadas en la acuicultura sigue siendo limitada. La temperatura, el tamaño de los peces y las especies de bacterias, entre otros, se han señalado como factores que afectan la eficacia de las vacunas en los peces.

Referencias:

1. Jiménez AP, Rey AL, Penagos LG, et al. Streptococcus agalactiae : hasta ahora el único Streptococcus patógeno de tilapias cultivadas en Colombia Streptococcus agalactiae : up to date the only pathogenous Streptococcus of cultured tilapias in Colombia. Rev la Fac Med Vet y Zootec 2007;54:285–294.

2. Maulu S, Hasimuna OJ, Mphande J, et al. Prevention and Control of Streptococcosis in Tilapia Culture: A Systematic Review. J Aquat Anim Health 2021;33:162–177.

3. Munang’andu HM, Paul J, Evensen Ø. An Overview of Vaccination Strategies and Antigen Delivery Systems for Streptococcus agalactiae Vaccines in Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Vaccines 2016;4:48. Available at: /pmc/articles/PMC5192368/. Accessed November 10, 2022.

4. Zhang Z. Research Advances on Tilapia Streptococcosis. Pathog (Basel, Switzerland) 2021;10:558. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34066313/. Accessed November 10, 2022.

5. Amal, M.N.A.; Zamri-Saad M, Regular. Streptococcosis in Tilapia (Oreochromis niloticus): A Review. Pertanika J Trop Agric Sci 2011;34:195–206.

6. Su Y, Feng J, Liu C, et al. Dynamic bacterial colonization and microscopic lesions in multiple organs of tilapia infected with low and high pathogenic Streptococcus agalactiae strains. Aquaculture 2017;471:190–203.

7. Zamri-Saad M, Amal MNA, Siti-Zahrah A. Pathological changes in red tilapias (Oreochromis spp.) naturally infected by Streptococcus agalactiae. J Comp Pathol 2010;143:227–229. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20334871/. Accessed November 11, 2022.

8. Mishra A, Nam GH, Gim JA, et al. Current challenges of Streptococcus infection and effective molecular, cellular, and environmental control methods in aquaculture. Mol Cells 2018;41:495–505.

9. Mian GF, Godoy DT, Leal CAG, et al. Aspects of the natural history and virulence of S. agalactiae infection in Nile tilapia. Vet Microbiol 2009;136:180–183. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19042097/. Accessed November 11, 2022.

10. Fajer-Ávila EJ, Medina-Guerrero RM, Morales-Serna FN. Estrategias para la prevención y control de las enfermedades parasitarias de la tilapia. Acta Agrícola y Pecu 2017;3:25–31.

11. García-Pérez JR, Marroquín-Mora DC, Pérez-González MI. Inclusión de extracto de Lippia graveolens (Kunth) en la alimentación de Oreochromis niloticus (Linnaeus, 1758) para la prevención de estreptococosis por Streptococcus agalactiae (Lehmann y Neumann, 1896). Aquat Rev 2019;54:15–24.