Estado del conocimiento sobre Piscirickettsia salmonis en la salmonicultura chilena

Felipe Paredes1 y Fernando Mardones2 1 Center for Applied Ecology and Sustainability (Capes), Facultad de Ciencias Biológicas, P. Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. 2 Instituto de Medicina Preventiva, Escuela de Medicina Veterinaria, Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile.

Introducción A pesar del gran crecimiento de la industria salmonicultora nacional, ésta no ha estado exenta de dificultades en diversos ámbitos como son la estabilidad productiva, la sustentabilidad, los conflictos sociales y la persistencia de problemas sanitarios. Si bien se han logrado importantes avances en su manejo en Chile y el mundo en esta última materia, algunas enfermedades infecciosas e infestaciones parasitarias no han podido ser controladas eficazmente, transformándose en problemas “crónicos” para el sector. Ejemplos de este fenómeno sobre problemas de salud en salmones son los producidos por el copépodo parásito Caligus rogercresseyi, causante de caligidosis; el virus responsable de la Necrosis Pancreática Infecciosa (IPNv); y la bacteria Piscirickettsia salmonis, agente etiológico de la Septicemia Rickettsial de Salmones (SRS) o Piscirickettsiosis, que si bien son en parte mitigadas a nivel productivo, continúan como grandes desafíos para la totalidad de la industria. Para que la salmonicultora nacional logre subsanar esta brecha en las mejoras productivas, es necesario avanzar en el estado del conocimiento sobre estas problemáticas, para lo cual es imperiosa la toma de decisiones basada en evidencias científicas. De vital importancia resulta, entonces, fomentar alianzas estratégicas en el ámbito ciencia-industria, para llenar estos vacíos en el conocimiento, que nos permitirán lograr un nivel óptimo en materias del control de estas enfermedades en un futuro cercano (Figura 1). Uno paso crucial en esta importante tarea es conocer el estado del arte, a través de una revisión exhaustiva del conocimiento científico actual. Una revisión de este tipo permite responder a la preguntar del “dónde estamos?” en estas materias, y a partir de entonces, construir lo que se necesita para llenar los vacíos en su conocimiento.

El problema Reportes oficiales indican que al menos 15 agentes causantes de enfermedades han sido diagnosticados desde centros de cultivo de salmones en Chile (Ibieta y col., 2011). Éstos contribuyen a, aproximadamente, entre un 10% y 50% de las mortalidades totales durante un ciclo productivo. A su vez, estas enfermedades también han crecido en número e impacto desde los inicios de la industria y hoy en día son, en gran parte, los mayores obstáculos para el crecimiento de la salmonicultura. En particular, SRS ha demostrado ser el gran problema en la fase de engorda, representando entre un 50% y 95%, aproximadamente, de las mortalidades relacionadas con enfermedades de la industria. Los peces son afectados negativamente, perdiendo el apetito, reduciendo su crecimiento, disminuyendo su eficiencia en la tasa de conversión, stress, depresión del sistema inmune, infecciones secundarias, daños en la piel y, finalmente, causando la muerte (Rozas y Enriquez, 2014). Las pérdidas económicas estimadas serían en torno a varios cientos de millones de dólares. Adicionalmente, el control de enfermedades bacterianas en la salmonicultura nacional con antibióticos, ha sido blanco de críticas sobre posibles impactos en la salud humana y su sustentabilidad, causando preocupación pública en Chile y en consumidores en otras partes del mundo (Cabello, 2006). Con este enfoque, realizamos una revisión del estado del conocimiento científico sobre SRS, para así poder identificar los vacíos que nos faltarían por conocer y mejorar el control e impacto de la enfermedad.

Enfoque metodológico Nuestro enfoque metodológico se basó en una exhaustiva búsqueda de artículos científicos con revisión de pares (peer-reviewed literature), en revistas de circulación científica reconocidas bajo estándares internacionales, las cuales están indexadas en catálogos y bases de datos de referencias científicas como Web of Science y PubMed (Mardones y col., 2010). Siguiendo términos de búsqueda relacionados a la enfermedad, como “salmonis”, “piscirickettsiosis”, “SRS”, “Piscirickettsia” y otros similares, capturamos cientos de artículos sobre esta bacteria, peces y enfermedad, que fueron filtrados y recopilados hasta generar una única base de datos. Cada una de las referencias fue revisada íntegramente en sus contenidos, y agrupada de acuerdo con su contenido y palabras claves en diferentes tópicos. Algunos indicadores incluyen el nombre de los autores, año de publicación, instituciones de afiliación, origen (país), entre otros. A partir de esta revisión se discuten los posibles vacíos en áreas que han sido menormente abordadas y se discuten desafíos futuros. Por lo tanto, nuestra tarea ha sido revisar el conocimiento científico actual sobre éstas. Si bien se sabe mucho sobre ellas, vemos que han sido esfuerzos aislados en varias partes del mundo, siendo Chile un país líder en el conocimiento de estas enfermedades. Aquellos interesados en conocer los aspectos científicos conocidos de P. salmonis y SRS, a continuación listamos revisiones bibliográficas que entregan una visión desde esa perspectiva (Fryer y Lannan, 1996; Almendras y Fuentealba, 1997; Fryer y Mauel, 1997; Mauel y Miller, 2002; Fryer y Hedrick, 2003; Arkush y Bartholomew, 2011; Rozas y Enriquez, 2014).

Perspectiva histórica El primer reporte de P. salmonis afectando a salmones de cultivo se describió en marzo-abril de 1989 en la Región de Los Lagos (Bravo y Campos, 1989). A partir de entonces, comenzaron a realizarse investigaciones sobre un agente que hasta esa fecha era desconocido. Con fondos principalmente aportados por agencias de Estados Unidos, comenzaron las primeras investigaciones de P. salmonis en el departamento de microbiología de la Universidad de Oregon. La investigación entonces estaba enfocada en la caracterización y aislamiento del agente y el desarrollo de técnicas de detección. Casi al mismo tiempo, la escuela de medicina veterinaria de la Universidad de Chile comenzaba a desarrollar líneas celulares para el aislamiento de la bacteria. Ambos centros de investigación establecieron formas de colaboración y, a partir de entonces, un importante número de publicaciones son compartidas en sus coautorías. Fue finalmente en 1992 cuando se aisló, caracterizó y registró el agente causal del SRS por el equipo de Oregon (Fryer y col., 1992). Entre 1990 y 1998, el conocimiento de esta bacteria aumentó en las áreas de microbiología, patogénesis, procesos de transmisión, desarrollo de pruebas de diagnóstico, inmunología y otros. Además, se comenzaron a reportar infecciones en algunos países de Europa, como Francia, Alemania, Noruega y también en Norteamérica, incluyendo Estados Unidos y Canadá. A partir del año 2000, los esfuerzos científicos se concentraron en el desarrollo de vacunas, la respuesta inmune y nuevas técnicas de diagnóstico. En Chile se desarrollaron las primeras vacunas. Más recientemente el enfoque ha estado en conocer la estructura genética, la ecología e epidemiología de la enfermedad, para entender más integralmente los factores de riesgos (productivos, ambientales, sanitarios) a nivel de centro y regional que determinan la aparición y aumento de la enfermedad. Cerca de 20 temas o tipos de contenidos científicos fueron clasificados en la revisión. Los temas más comunes en las referencias científicas son la patogénesis y epidemiología, seguido de vacunas, organismos tipo-rickettsia y el desarrollo de pruebas de diagnóstico (Figura 2). Otros temas de contenidos de artículos incluyen genética, cultivos celulares y, finalmente, técnica de laboratorio, identificación de antígenos y factores de virulencia (Figura 2).

Centros de investigación En relación al origen de la investigación científica en SRS, se puede mencionar que Chile se sitúa como líder desde su comienzo, con un 31% de los artículos científicos, con varios centros de investigación y universidades como líderes (Universidad de Chile, Austral de Chile, P. Universidad Católica de Valparaíso, entre otras)(Figura 3). En segundo lugar de participación en investigación de SRS, se ubica Estados Unidos, seguido de Canadá, Escocia y Noruega. Sobre el 50% de la producción científica relacionada con SRS proviene de Chile y Estados Unidos, con varios grupos de investigación que han generado colaboración científica. La gran mayoría de los artículos revisados han sido fruto de la colaboración entre grupos científicos de más de un país.

Desafíos futuros De esta revisión es posible afirmar que existe un importante y diverso conocimiento científico acerca de SRS en Chile y el mundo. Chile ha tomado la iniciativa en este ámbito, situándose como líder. Sin embargo, este conocimiento científico es insuficiente y de poca cuantía, con aproximadamente cinco artículos promedio por año. Considerando la importancia del SRS en términos productivos y económicos, este nivel de conocimiento es escaso. Es así como los problemas generados por el SRS persisten y no tienen solución definitiva. En definitiva, es necesario ampliar las iniciativas científicas actuales e incentivar la generación de nuevas líneas de investigación en Chile, que cubran los vacíos en el conocimiento que aún persisten. Por otra parte, si bien existe una cantidad importante de conocimiento científico en áreas de la biología, genética, epidemiologia y otras, el enfoque científico en términos de manejo, gestión, políticas y regulaciones de las enfermedades ha estado ausente o ha sido menor. Para lograr un control eficaz del SRS y de otras enfermedades, es necesario tener una visión integral del problema, incluyendo otros factores en la toma de decisión, como el comportamiento humano, operacionales, organizacionales, institucionales y otros. Es importante notar, que países como Noruega, líder indiscutido en producción de salmones, no genera mucho conocimiento científico en SRS. Esto podría ser debido a que la enfermedad no ha sido problemática en ese país, ya que ha enfrentado la producción de salmones con enfoques preventivos y controlando aspectos que minimizan la aparición de enfermedades, como son cálculos de densidades adecuadas y de capacidades de carga productiva y ecológica. Es de vital importancia que se incremente el conocimiento científico en SRS para llenar los vacíos en el conocimiento que nos permitirán mejorar el control de esta enfermedad en la salmonicultura chilena. Estas iniciativas científicas deben ser desarrolladas entre alianzas industria y ciencia, para que el conocimiento generado incorpore las variables productivas desde su inicio, y sea efectiva en solucionar este importante problema de la salmonicultura chilena.

Referencias Almendras, F.E., Fuentealba, I.C., 1997. Salmonid rickettsial septicemia caused by Piscirickettsia salmonis: A review. Dis Aquat Organ 29, 137-144. Arkush, K.D., Bartholomew, J.L., 2011. Piscirickettsia, Francisella and Epitheliocystis. Fish Diseases and Disorders, Vol 3: Viral, Bacterial and Fungal Infections, 2nd Edition, 302-337. Bravo, S., Campos, M., 1989. Coho salmon syndrome in Chile. Fish Health Section Newsletter. American Fisheries Society, 3. Cabello, F.C., 2006. Heavy use of prophylactic antibiotics in aquaculture: a growing problem for human and animal health and for the environment. Environ Microbiol 8, 1137-1144. Fryer, J.L., Hedrick, R.P., 2003. Piscirickettsia salmonis: a Gram-negative intracellular bacterial pathogen of fish. J Fish Dis 26, 251-262. Fryer, J.L., Lannan, C.N., 1996. Rickettsial infections of fish. Ann. Rev. Fish Dis. 6, 3-13. Fryer, J.L., Lannan, C.N., Giovannoni, S.J., Wood, N.D., 1992. Piscirickettsia salmonis gen. nov., sp. nov., the causative agent of an epizootic disease in salmonid fishes. Int J Syst Bacteriol 42, 120-126. Fryer, J.L., Mauel, M.J., 1997. The rickettsia: an emerging group of pathogens in fish. Emerging infectious diseases 3, 137-144. Ibieta, P., Tapia, V., Venegas, C., Hausdorf, M., Takle, H., 2011. Chilean Salmon Farming on the Horizon of Sustainability: Review of the Development of a Highly Intensive Production, the ISA Crisis and Implemented Actions to Reconstruct a More Sustainable Aquaculture Industry. In: Sladonja, B. (Ed.), Aquaculture and the Environment - A Shared Destiny. InTech. Mardones, F., Perez, A., Sanchez, J., Alkhamis, M., Carpenter, T., 2010. Parameterization of the duration of infection stages of serotype O foot-and-mouth disease virus: an analytical review and meta-analysis with application to simulation models. Veterinary research 41, 45. Mauel, M.J., Miller, D.L., 2002. Piscirickettsiosis and piscirickettsiosis-like infections in fish: a review. Vet Microbiol 87, 279-289. Rozas, M., Enriquez, R., 2014. Piscirickettsiosis and Piscirickettsia salmonis in fish: a review. J Fish Dis 37, 163-188.