Diagnóstico molecular y epidemiología de enfermedades relevantes de moluscos bivalvos
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[1] Universidade de Santiago de Compostela
Universidade de Santiago de Compostela
Santiago de Compostela, España
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- Localización: AquaTIC: revista electrónica de acuicultura, ISSN-e 1578-4541, Nº. 45, 2016, págs. 2-4
- Idioma: español
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Resumen
El cultivo de moluscos en Galicia es una actividad socioeconómica de primer orden que convierte a esta comunidad en la región más productiva del país con cerca del 96% de la producción total nacional. A nivel mundial los moluscos constituyen el 23% de la acuicultura aumentando su volumen progresivamente en los últimos 20 años debido a la demanda de productos por la industria alimentaria. Esto ha provocado una progresiva intensificación de los cultivos y un creciente tráfico de moluscos entre regiones y países, favoreciendo la aparición, desarrollo y dispersión de enfermedades. El incremento de estas enfermedades supone una importante amenaza para la acuicultura por las elevadas mortalidades que provocan. También la mejora de los métodos diagnósticos y la intensificación de la vigilancia de las enfermedades han contribuido a una mayor detección de enfermedades en los moluscos con interés comercial. Entre estas enfermedades destacan la bonamiosis, perkinsosis, marteiliosis y microcitosis, provocadas por protozoos parásitos causantes de importantes mortalidades de moluscos en Galicia y en todo el mundo, y que conllevan grandes pérdidas económicas. Debido a su importancia a nivel mundial, están incluidas en la lista de enfermedades de declaración obligatoria de la Organización Mundial de la Salud (OIE) y/o incluidas en la legislación europea como enfermedades que requieren una especial vigilancia. El Manual Diagnóstico de la OIE recoge la histología como método de referencia para el diagnóstico de estas enfermedades, aunque recomienda otras técnicas moleculares, más sensibles y específicas que la histología, para confirmar la identidad del patógeno. Sin embargo, estas técnicas moleculares no han sido validadas y, en muchos casos, su especificidad y sensibilidad tampoco han sido evaluadas.
El objetivo global de esta tesis ha sido dar respuesta a esta carencia de métodos diagnósticos fiables para el estudio de estas cuatro enfermedades, desarrollando nuevas herramientas moleculares más sensibles, específicas y reproducibles que permitan un control sanitario eficaz. Se han diseñado protocolos de PCR convencional, PCR en tiempo real y PCR multiplex e hibridación in situ (ISH) para el diagnóstico de la bonamiosis; protocolos de PCR-DGGE e ISH para la identificación de Perkinsus spp.; por último, protocolos de PCR específicos para identificar y caracterizar molecularmente dos importantes enfermedades emergentes en Galicia: la marteiliosis del berberecho y la microcitosis de la cosmopolita almeja japonesa.
Los ensayos diseñados en este estudio para el diagnóstico de la bonamiosis han mostrado tener una mayor sensibilidad y especificidad que las técnicas recomendadas actualmente por la OIE. Es especialmente relevante que el Laboratorio Europeo de Referencia de Enfermedades de Moluscos (EURL) realizó una comparación interlaboratorio de ensayos de PCR diagnósticos para Bonamia spp. (http://forms.ifremer.fr/lgpmm/registration-form-for-the-2013-ilc-01-test-and-comparison-study-of bonamia-pcr-techniques/) en la que incluyó los protocolos de PCR convencional y PCR en tiempo real diseñados en este estudio. El EURL concluyó que las PCR en tiempo real desarrolladas pueden ser incluidas en el Manual Diagnóstico de la OIE como método recomendado, ya que son más específicas, sensibles y reproducibles que los métodos que recoge actualmente este Manual. Las PCR convencionales para ambos parásitos también mostraron ser más fiables que los métodos moleculares existentes. Además, la Comisión Europea, en la Decisión publicada en septiembre del 2015 relativa a los requisitos de vigilancia y los métodos diagnósticos de animales acuáticos, ha incluido como método de diagnóstico recomendado para Bonamia ostreae la PCR en tiempo real diseñada en la presente tesis para esta especie. La resolución adoptada por la Comisión Europea y OIE de recomendar las PCRs en tiempo real diseñadas en este trabajo como métodos diagnósticos para la bonamiosis, convierte a estas técnicas en la mejor herramienta para un control efectivo de esta enfermedad y serán ampliamente empleadas a nivel mundial. Por otra parte, la PCR multiplex diseñada para el diagnóstico de la bonamiosis es la primera técnica descrita capaz de detectar B. ostreae y Bonamia exitiosa en un único ensayo y se ha patentado bajo el título “Procedimiento para detectar e identificar Bonamia ostreae y Bonamia exitiosa en un único ensayo de reacción en cadena de la polimerasa”. Su comercialización en forma de kit diagnóstico y su validación y certificación por la OIE podría convertirla en una herramienta de gran ayuda para el control de la bonamiosis. En esta tesis también se ha desarrollado un ensayo de ISH específico para B. exitiosa el cual ofrece la misma información que la histología (viabilidad del parásito, localización histológica e intensidad de la infección) pero con una especificidad y sensibilidad superior por tratarse de una técnica molecular. Todo ello la convierte en una prueba imprescindible tanto confirmatoria como para la búsqueda de hospedadores reservorios o transportadores de la enfermedad.
Por otra parte, los métodos moleculares desarrollados para el estudio de la perkinsosis han permitido aumentar el rango geográfico y hospedador de tres especies de Perkinsus : P. olseni, P. mediterraneus y P. chesapeaki. Para ello, se realizó un estudio epidemiológico en la costa mediterránea en el que se detectó P. mediterraneus en la escupiña Venus verrucosa de Maó (Menorca), en la ostra plana O. edulis de Maó, Alicante y Golfo de Manfredonia (Puglia, Italia), en la zamburiña Chlamys varia de Port d’Andratx (Mallorca) y Alicante y, por último, en Arca noae de Port d’Andratx. En cuanto al rango geográfico y hospedador de P. olseni , esta tesis confirmó su presencia por primera vez en la Laguna de Santa Gilla (Cerdeña), parasitando las almejas Ruditapes decussatus y Venerupis aurea y el berberecho Cerastoderma glaucum , y en Maó infectando la escupiña V. verrucosa. Además, se realizó un segundo estudio epidemiológico a lo largo de la costa gallega que incluyó cuatro especies de almejas con gran valor económico como son Ruditapes philippinarum , R. decussatus , Venerupis corrugata y Polititapes rhomboides. El ensayo PCRDGGE desarrollado en esta tesis permitió detectar por primera vez en Galicia una nueva especie del género Perkinsus , P. chesapeaki, infectando la cosmopolita almeja japonesa. La identificación de P. chesapeaki en Galicia y P. mediterraneus y P. olseni en nuevos hospedadores de la costa mediterránea indica la capacidad colonizadora de las especies de este género y pone de manifiesto la necesidad de nuevos estudios epidemiológicos.
En esta tesis doctoral se ha abordado la identificación y caracterización molecular de dos parásitos nuevos, Mikrocytos sp. y Marteilia cochillia, responsables de causar elevadas mortalidades de almeja japonesa y berberecho Cerastoderma edule de Galicia, respectivamente. Existe un gran desconocimiento de los parásitos del género Mikrocytos, incluyendo su distribución geográfica, rango hospedador, posición filogenética, interacción hospedador-parásito y ciclo de vida. La caracterización molecular de esta nueva especie aporta una información muy valiosa para un mejor conocimiento de este género y permitirá el desarrollo de herramientas moleculares que ayuden a realizar una vigilancia sanitaria rigurosa para controlar nuevos brotes epidémicos o su propagación a nuevas áreas. La identificación y caracterización de M. cochillia como causante del colapso de la población de berberecho en la Ría de Arousa, principal área marisquera para esta especie en Galicia, permitirá desarrollar herramientas moleculares que permitan profundizar en la biología del parásito. Estas herramientas, como la PCR específica para M. cochillia diseñada en esta tesis, serán claves para conocer su ciclo de vida y esclarecer su introducción en Galicia, evitar su dispersión a nuevas áreas y hospedadores y arbitrar medidas de gestión eficaces frente a esta enfermedad.
Los métodos moleculares desarrollados en esta tesis suponen un avance en la identificación y el diagnóstico de las principales enfermedades que afectan al cultivo de moluscos a nivel mundial. Permiten identificar la especie causante de la enfermedad de forma más sensible y específica que los métodos clásicos, como la histología. Su alta sensibilidad favorece una detección temprana de estos patógenos en los cultivos, evitando su transferencia a zonas y hospedadores libres de la enfermedad. Son herramientas recomendadas para realizar programas de vigilancia que minimicen brotes epidémicos que den lugar a elevadas mortalidades y grandes pérdidas económicas. El uso integrado de herramientas moleculares y bioinformáticas avanzadas puede ser crucial para apuntalar la investigación de la biología de las enfermedades y proporcionar perspectivas sin precedentes para el diseño de métodos de intervención que frenen el desarrollo de las enfermedades.
