Hechos, verdades y mitos acerca del camarón libre de patógenos específicos en la acuicultura

Este artículo desarrollado por un grupo de especialistas en camaronicultura de talla internacional busca clarificar los significados y la correlación de nuevos términos que se usan con frecuencia al hablar de camarones SPF (libres de patógenos específicos), para a través de información científica de estos nuevos términos reducir el riesgo de brotes de enfermedades y aumentar la producción y los beneficios del cultivo de camarón a nivel internacional.

Por: Victoria Alday-Sanz, James Brock, Timothy W. Flegel, Robins McIntosh, Melba G. Bondad-Reantaso, Marcela Salazar y Rohana Subasinghe*

El concepto de grupos de organismos libres de patógenos específicos (SPF por sus siglas en inglés), y la tecnología para su formación y manejo se originó a principios de 1940 y se mantuvo en el ámbito de los laboratorios de medicina animal.

Específicamente, se desarrollaron huevos de gallina libres de patógenos específicos para producir vacunas.

Posteriormente esta tecnología se desarrolló y aplicó en la industria avícola, y en los años 60’s se extendió a los sistemas de producción de ganado mayor.

Se utilizó también en veterinaria para producir y mantener grupos de organismos estandarizados y manejados genéticamente para que sirvieran como cobayas (ratones blancos) para usos médicos y de investigación.

En 1984 se formó el Programa de los Estados Unidos para el cultivo de camarón marino (USMSFP por sus siglas en inglés), con el objetivo de aumentar su producción y reducir las importaciones de este producto.

Esta iniciativa surgió como respuesta ante las complicaciones de la industria acuícola después de ser afectada por un brote de enfermedades por lo que se decidió diseñar, desarrollar e implementar un programa de manejo SPF.

El primer programa comercial de domesticación y mejora genética de camarones inició en 1989 con el camarón blanco del Pacífico, Penaeus vannamei.

Este primer programa adoptó los conceptos de cruzamiento y selección empleados en la cría de aves y ganado para cultivar grupos de camarones libres de patógenos específicos que produjeran postlarvas sanas y mejoradas genéticamente.

Los stocks fueron seleccionados rigurosamente entre los individuos capturados en el medio, libres de patógenos, para mantener a varias familias fundadoras en condiciones estrictas de cuarentena en un centro de crianza (nucleus breeding center).

Estos stocks de reproductores fueron sujetos de un programa de domesticación y mejoramiento genético, en el que las mejores familias de cada generación se utilizaron para producir postlarvas destinadas a convertirse en reproductores libres de patógenos específicos (SPF) en centros bioseguros especiales. Los reproductores se entregarían a laboratorios comerciales que producirían postlarvas para los camaronicultores.

Otros programas se llevaron a cabo en paralelo, como en Venezuela donde un programa de selección masivo inició en 1990 para producir camarón adaptado a condiciones locales.

En Colombia seleccionaron camarones resistentes al síndrome de Taura (TSV) a inicios de los 90´s.

Estos esfuerzos resultaron en el diseño de poblaciones mejoradas para la industria local.

Los programas en Latinoamérica se basaron en el concepto de adaptar a las poblaciones a las condiciones locales y hacerlas resistentes o tolerantes a la mayoría de las enfermedades a las que comúnmente se veían expuestas.

Así es como resultó una gran dicotomía en las estrategias de cruzas en los años 90, por un lado con la selección, mantenimiento y multiplicación de poblaciones en condiciones libres de enfermedades con protocolos SPF del programa USMSFP, mientras que por otro lado con la ejecución de otros programas donde se seleccionaron poblaciones que estaban en presencia de enfermedades comunes durante el cultivo.

Un mayor ímpetu por adoptar el concepto de SPF en camarón se dio con la aparición y propagación de la enfermedad de la mancha blanca (WSD) a mediados de los 90´s.

En ese tiempo Penaeus monodon era la especie de camarón más cultivada en Asia, y pronto se hizo evidente que el virus causante del síndrome de la mancha blanca provenía de reproductores capturados en el medio.

La principal razón de importar P. vannamei hacia Asia fue la percepción del mal rendimiento, la baja tasa de crecimiento y la susceptibilidad a enfermedades de P. chinensin y P. monodon.

Debido a los beneficios experimentados al utilizar stocks de P. vannamei domesticados y genéticamente mejorados para producir postlarvas sanas y cultivarlas en estanques, en Asia el término SPF se relacionó con stocks de camarones con alta resistencia o tolerancia a enfermedades.

La situación opuesta ocurrió en Latinoamérica, donde los camarones SPF fueron mantenidos en estanques de cultivo sin medidas de bioseguridad para exclusión de patógenos, provocando brotes masivos de enfermedades, lo que hizo que los camaronicultores desarrollaran la percepción de que el estatus de SPF implicaba una susceptibilidad más alta a las enfermedades, lo cual es incorrecto.

El término SPF sólo indica el estatus sanitario de un stock y no da indicaciones de su susceptibilidad, resistencia o tolerancia a infecciones y enfermedades.

Principales definiciones

- Las interacciones de los camarones con patógenos virales no están bien comprendidas.

- A diferencia de los animales vertebrados, los camarones no producen anticuerpos y se sabe que los sobrevivientes de brotes de enfermedades por virus pueden permanecer levemente infectados toda su vida, sin mostrar signos graves de la enfermedad.

- En este estado pueden ser transmisores potenciales a su descendencia y a camarones no infectados.

- Este fenómeno de tolerancia ha sido llamado “acomodación viral”, aunque el mecanismo subyacente es desconocido aún.

- Por ejemplo, se han producido stocks tolerantes a TSV sin haberlos infectado con el virus, a través de técnicas de selección genética.

- Cuando se desafía a estos stocks con virus letales aislados, los camarones resultan infectados, pero no muestran signos de la enfermedad; sin embargo, son portadores y pueden transmitirla a camarones susceptibles.

- Los animales pueden dar resultados negativos a métodos de detección molecular de baja sensibilidad, lo que constituye un riesgo en los movimientos transfronterizos de la camaronicultura.

Es importante que los términos que se incluyen a continuación en este artículo sean claramente definidos y comprendidos para evitar confusiones, mismas que podrían aprovechar individuos sin escrúpulos contra los camaronicultores.

- Stocks libres de patógenos (PF) - Término nuevo

Son stocks libres de cualquier patógeno conocido o desconocido.

Puesto que la definición menciona “patógenos desconocidos”, es obvio que este término no puede ser empleado para referirse a ningún stock de animales en la actualidad, y que debe reservarse sólo para análisis teóricos.

- Stocks libres de patógenos específicos (SPF) – Término existente

Estos organismos provienen de una población que ha resultado negativa a pruebas de patógenos específicos por un periodo de al menos dos años, en que han sido mantenidos en instalaciones de alta bioseguridad (para obtener esta calificación, el riesgo de introducción de patógenos a la instalación debe ser insignificante), con un estricto manejo y control sanitario y que han sido alimentados con dietas bioseguras.

Los stocks SPF no están libres forzosamente de todo patógeno, pueden ser solo los enlistados en el registro que los debe acompañar.

Todo stock de camarones que declare ser SPF debe estar libre de todos los patógenos listados por la Organización Mundial de Salud Animal (OIE) como son:

- Los plasmidos del vibrio causantes de la enfermedad de necrosis aguda hepatopancreática (AHPND).

- Hepatobacter penaei causante de hepatopancreatitis (NHP).

- Virus infeccioso hipodermal y necrosis hematopoyética (IHHNV).

- Virus de infección de mionecrosis (IMNV).

- Virus del síndrome de Taura (TSV).

- Virus de la mancha blanca (WSSV).

- Virus de la cabeza amarilla (YHV genotipo 1).

A diferencia de los animales vertebrados, los camarones no producen anticuerpos y se sabe que los sobrevivientes de brotes de enfermedades por virus normalmente letales pueden permanecer levemente infectados toda su vida, sin mostrar signos graves de la enfermedad.

Se asume comúnmente que hay dos maneras de generar stocks de camarones libres de patógenos específicos.

- Stock que podría nombrarse “stock SPF natural”:

Consiste en ubicar un área geográfica donde los principales patógenos estén ausentes o con baja prevalencia, capturar y seleccionar individuos que muestren estar libres de patógenos por un periodo de al menos dos años.

- Stock que podr´ía nombrarse “stock SPF limpiado” o “stock SPF reverso”:

Se selecciona un área de cultivo donde estén presentes tantos patógenos como sean posibles, por ejemplo: WSSV, TSV e IHHNV y aplicar un proceso de selección continua para retener individuos que muestren estar libres de patógenos por un periodo de dos años.

Existe cierto grado de desacuerdo en términos de los conceptos de tolerancia y resistencia ya que para los genetistas, la resistencia se define como la habilidad de un organismo infectado de limitar la carga patógena, mientras que la tolerancia es la habilidad de limitar la severidad de una enfermedad inducida por una carga patógena dada.

Ambos rasgos son cuantitativos.

Sin embargo desde el punto de vista veterinario, se entiende que la enfermedad se inicia de una interacción del hospedero (genética), el patógeno y los factores ambientales.

Así, desde un punto de vista de la patología, la resistencia es la habilidad de ser refractario a la infección (rasgo cualitativo), mientras que la tolerancia es la habilidad de reducir la expresión de la enfermedad (rasgo cuantitativo).

- Stocks resistentes a patógenos específicos (SPR) – Término nuevo

Son stocks refractarios a la infección sin mostrar signos fuertes de infección y/o enfermedad, aun después de un desafío con dosis letal de uno o más patógenos específicos.

- Stocks tolerantes a patógenos específicos (SPT) - Término nuevo

Son stocks susceptibles a infección por un patógeno específico, pero normalmente no desarrollan signos claros de enfermedad como resultado.

Por ejemplo, son tolerantes a una expresión de enfermedad en una manera cuantitativa dependiendo de su genética, de la cepa del patógeno y de las condiciones ambientales que influyen en la enfermedad.

La tolerancia puede ser específica para un patógeno, para una cepa del patógeno o para un grupo de patógenos.

- Stocks combinados de SPF y SPR o SPT - Términos nuevos

Mientras que SPF se refiere a un estatus de salud animal (respaldado por un historial de dos años en una instalación certificada libre de patógenos específicos), es posible y lógico combinar estatus de salud SPF con estatus genéticos en los stocks como SPF + SPR, SPF + SPT o SPF + SPT + SPR. En otras palabras, un stock caracterizado como SPF basado en el estatus de salud

Un stock caracterizado como SPF basado en el estatus de salud de los camarones, puede ser sometido a un programa subsecuente de selección genética diseñado para identificar, caracterizar y seleccionar atributos genéticos que dieran lugar a una resistencia y/o tolerancia para uno o más patógenos.

- Stocks de sobrevivientes seleccionados, no caracterizados (USS) - Término nuevo

Son stocks de animales que han sido producido por selección de sobrevivientes (basándose en talla y aparente salud) de varias generaciones sucesivas en condiciones de cultivo no bioseguras en una región donde ocurren patógenos, conocidos y no conocidos.

Previamente se han referido a estos stocks como “expuestos a todo patógeno” (“all pathogen exposed”, o APE stocks).

Sin embargo, no “todos” los patógenos ocurren en todas las zonas geográficas, ni están presentes en todos los estanques.

Por lo que este artículo propone que el término “stock APE” sea considerado como inaceptable en la camaronicultura y que sea reemplazado por “stock USS”.

- Stocks de alta salud (High Health) - Término existente

Es un término comercial de uso frecuente, pero que no está claramente definido.

Se refiere a descendientes de un stock SPF, y como no se especifican los patógenos, ni las condiciones ni estatus de genética, epigenética, ni de obtención, este término “stock HH” debería ser suprimido, y en su lugar mejor utilizarse otro de los términos definidos anteriormente.

Validación y mantenimiento del estatus SPF

En la camaronicultura, un proceso SPF consume mucho tiempo y recursos económicos.

Se requiere que las instalaciones, los procedimientos de operación de bioseguridad (standard operating procedures SOPs) y los organismos, sigan rigurosamente los lineamientos para mantener el estatus; la validación es tanto para las instalaciones como para cada lote de camarones.

El riesgo de una contaminación se reduce considerablemente si las instalaciones se encuentran tierra adentro, lejos de la costa y se utilizan en ellas sistemas de recirculación del agua.

Problemas para confirmar el estatus SPF

Aunque existen procedimientos internacionales para detectar la mayoría de los patógenos del camarón que pudieran incluirse en un programa SPF, el problema de los elementos virales endógenos (EVEs) se ha convertido en un desafío científico para confirmar y certificar el estatus de un stock.

Aún si la mayoría de los EVEs se originó a partir de retrovirus, alguns EVEs no retrovirales fueron reportados primero en IHHNV.

El término EVE no existía hasta que se descubrieron éstos elementos, no retrovirales en animales vertebrados.

Subsecuentemente, se reportaron EVEs para IHHNV en P. monodon y P. vannamei, y muchos de ellos fueron falsos-positivos en pruebas de PCR, aun cuando los camarones no estaban infectados.

Estos resultados falsos-positivos para un virus infeccioso podrían tener serias implicaciones internacionales para los productores de postlarvas de camarón.

Importancia y beneficios de los camarones SPF

Ejemplares de P. vannamei naturalmente inducidos a SPF en Hawái fueron exportados a Tailandia en 2002.

Luego de esta introducción, la producción de camarón cambió en toda Asia, reemplazando casi por completo el cultivo de a P.monodon con esta especie.

En 2003, una empresa tailandesa inició su programa de cruzamiento SPF con protocolos de alta bioseguridad.

El programa contribuyó significativamente al crecimiento exponencial de la industria en el sudeste asiático por cerca de una década, hasta que una nueva enfermedad, la necrosis hepatopancreática aguda (AHPND) emergió en 2009.

Conclusiones

- El término SPF se refiere al estatus de salud de un stock de camarón, mientras que los estatus SPR y SPT se refieren a características genéticas definidas de los stocks en respuesta a patógenos y enfermedades.

- El objetivo de esta clarificación y correcto uso de los términos es evitar impactos negativos en la producción, en la transmisión de patógenos entre las especies y la detección en las fronteras.

- La designación “stock USS” (o APE) no indica el estatus específico de salud ni las características genéticas específicas de un stock.

- Es posible combinar estrategias tales como SPF + SPR, SPF + SPT o SPF + SPR + SPT para ayudar a los productores de camarón en la prevención de brotes de enfermedades en sus cultivos.

- El éxito depende de las estrategias de bioseguridad definidas para cada instalación.

- Los productores deben considerar otros aspectos del desempeño de los stocks como el crecimiento y la supervivencia que se relacionen con el estatus de salud y de genética del stock.

- Este artículo y sus autores recomiendan la cooperación entre los productores en la evaluación crítica de los stocks entregados por los proveedores comerciales, lo que con el tiempo, permitiría identificar a los proveedores de los stocks más exitosos.

* Esta es una versión divulgativa desarrollada por el Dr. Carlos Rangel Dávalos, profesor e investigador del Departamento de Ciencias Marinas y Costeras de la Universidad Autónoma de Baja California Sur, del artículo: “Facts, truths and myths about SPF shrimp in Aquaculture” autoría de: Victoria AldaySanz, James Brock, Timothy W. Flegel, Robins McIntosh, Melba G. BondadReantaso, Marcela Salazar y Rohana Subasinghe. El artículo fue originalmente publicado en el volumen 12 del Journal Reviews in Aquaculture (2020). Y la versión completa se puede consultar a través de la biblioteca en línea de Wiley en el siguiente link: https://onlinelibrary. wiley.com/doi/full/10.1111/raq.12305