Desarrollo de modelos histopatológicos predictivos de estreptococosis en tilapias cultivadas

La acuicultura es un sistema de producción donde los organismos son sometidos a condiciones extremas facilitando la presentación de eventos patológicos donde a veces es difícil identificar los individuos afectados subclínicamente (aquellos infectados por agentes biológicos o factores abióticos que pueden presentar lesiones en sus tejidos, pero no manifestar signos clínicos de entidad alguna). Estos individuos son importantes en términos productivos y epidemiológicos, puesto que pueden ser fuente de infección para los sanos que conviven con ellos, o podrían ser bioindicadores de un proceso patológico inicial. En este sentido el grupo de Patobiología Veterinaria de la Universidad Nacional de Colombia (GIPV-UNC) se ha enfocado en el diagnóstico y sistematización de las lesiones y enfermedades de peces de cultivo, particularmente las tilapias (Oreochromis spp.), las cuales ocupan el primer lugar de la producción acuícola en Colombia y segundo en el mundo. En particular para esta especie, se han adelantado trabajos de descripción, interpretación, estandarización y correlación de distintas lesiones con los agentes etiológicos diagnosticados, destacándose el Streptococcus agalactiae ST260 por su relevancia sanitaria y económica que representa la estreptococosis para la industria del país. Para los mencionados estudios se ha empleado de manera primordial la técnica de histopatología.El presente estudio partió de la hipótesis de que las tilapias en condiciones de cultivo presentan una cierta cantidad de cambios en distintos órganos que son específicos de estreptococosis por S. agalaciae, pero que no son suficientes para que un pez o una población manifiesten enfermedad clínica. El objetivo del estudio fue desarrollar modelos basados en lesiones histológicas para el diagnóstico y la predicción de esta enfermedad en tilapias. Para alcanzar el objetivo, el trabajo se organizó en tres etapas: Fase 1: Concordancia y repetibilidad de la valoración de las lesiones: se desarrolló para darle consistencia y validez a los análisis histológicos. Se determinaron concordancias dicotómicas (presencia ausencia de lesión) y cuadráticas (calificación leve, moderado y severo) entre los evaluadores (estudiante y tutor experto), las cuales fueron en su mayoría aceptables, adecuadas o excelentes y en especial para aquellas alteraciones reportadas por la literatura como compatibles de la enfermedad. La concordancia diagnóstica de estreptococosis fue 0.729, considerada adecuada de acuerdo con la escala de Landis y Koch (1977).Fase 2: Caracterización de lesiones y su asociación con diagnóstico de estreptococosis. Inicialmente se definieron de forma general los cambios histológicos en los tejidos de las tilapias incluidas en el estudio y se clasificaron como muy frecuentes (>50%), frecuentes (25-50%), moderadamente frecuentes (10-25%), poco frecuentes (5-10%) y muy poco frecuentes (0.1-5%). Estos hallazgos se desglosaron en frecuencias según el tipo de muestreo aleatorio o dirigido y según el diagnóstico positivo o negativo a estreptococosis. En general, las lesiones fueron más frecuentes en los tejidos obtenidos de muestreos dirigidos que en los aleatorios, en especial aquellas con frecuencias >5%. Se observó similar comportamiento con las frecuencias de las alteraciones en los tejidos obtenidos de las tilapias positivas a la enfermedad comparadas con las negativas. La mayoría de las alteraciones reconocidas en la literatura como compatibles con la enfermedad, tuvieron frecuencias generales moderadas o incluso poco frecuentes; no obstante fueron más frecuentes en muestreos dirigidos y en los peces positivos a la enfermedad: meningitis (63.6% y 74.7%, respectivamente), encefalitis (27.1% y 22.8%, respectivamente), necrosis en meninges (51.4% y 51.9%, respectivamente) y en encéfalo (30.8% y 28.4%, respectivamente), granulomas en meninges (12.1% y 14.8%, respectivamente), epicarditis (64.5% y 79.6% respectivamente), necrosis (55.1% y 53.7, respectivamente) y granulomas en corazón (18.7% y 27.2%, respectivamente), coroiditis (59.8% y 75.9%, respectivamente), granulomas en ojo (20.6% y 24.1%, respectivamente), necrosis en ojo (45.8% y 43.8%, respectivamente) y esplenitis (58.9% y 60.5%, respectivamente).Dado que las lesiones fueron calificadas de acuerdo con los criterios de severidad (ausente 0, leve 1, moderada 2 o severa 3) y extensión (ausente 0, focal 1, multifocal 2, generalizado 3), se encontró que todas las alteraciones con frecuencias >5% (n=69) tuvieron una correlación estadística significativa entre los dos criterios. Esto quiere decir que las calificaciones de severidad de una lesión tienden a comportarse similar a las calificaciones de su extensión (cambios leves por lo general tienden a tener extensión focal y cambios severos a ser de extensión generalizada); por tanto, cualquiera de los dos criterios podría ser utilizado para evaluar estas lesiones. Este hallazgo simplifica el trabajo de histopatología puesto que ambos criterios son imprescindibles para calificar una lesión. Posteriormente se estableció si el diagnóstico de estreptococosis estaba correlacionado (d de Somers) con la gravedad y/o extensión de las lesiones en cada tipo de muestreo. Cuando la muestra fue aleatoria, la correlación de la enfermedad fue alta con 10 alteraciones y moderada con 4. Destacan las lesiones inflamatorias (epicarditis, miocarditis, meningitis, encefalitis y ventriculitis), granulomatosas (en meninges y ojo) y necróticas (en meninges, cerebro, ojo, bazo, hepatopáncreas e hígado). En cambio, cuando el muestreo fue dirigido, la correlación de la enfermedad fue moderada con 9 alteraciones: las mismas que en la muestra aleatoria excepto por miocarditis, encefalitis, granulomas en las meninges y ojo, necrosis en el hepatopáncreas e hígado, que tuvieron una baja correlación con la estreptococosis.Los anteriores resultados permiten inferir que la especificidad de las alteraciones asociadas a estreptococosis, en términos poblacionales, no está relacionada con lesiones muy frecuentes, sino con las de menor frecuencia o incluso infrecuentes. Se sugiere entonces que la estreptococosis por S. agalactiae ST260 sigue un curso subagudo, con inflamación (mononuclear activa), necrosis y expresión de signos clínicos, y una forma crónica y asintomática (subclínica) con la formación de granulomas, aunque pueden existir superposiciones entre ambas formas. Buena parte de estos cambios, reconocidos por diversos autores de manera subjetiva-descriptiva como propios de la entidad en peces enfermos de manera natural o experimental, fueron confirmados estadísticamente en el presente estudio, situación que brinda confianza al emitir diagnósticos de enfermedad por S. agalactiae ST 260 en tilapias. Fase 3: Desarrollo de modelos histopatológicos para el diagnóstico de estreptococosis causada por S. agalactiae ST 260. Acorde con los resultados mencionados previamente, se desarrollaron cuatro modelos histopatológicos para el diagnóstico de estreptococosis: 1. Modelo general simple, que utiliza lesiones cuyas calificaciones de severidad o extensión fueron independientes del tipo de muestreo. Resultó menos fiable porque, a pesar de su sensibilidad superior al 80%, la especificidad fue de 61.1%, lo que le resta confiabilidad a la prueba (detección de falsos positivos). 2. Modelo general avanzado, que utiliza lesiones cuyas calificaciones de severidad o extensión estuvieron correlacionadas con el diagnóstico de la enfermedad en ambos muestreos; por tanto, será útil en sistemas de diagnóstico en tilapias de ambos muestreos. La sensibilidad y especificidad fueron superiores al 95%. 3. Modelo aleatorio, que utiliza lesiones cuyas calificaciones de severidad o extensión estuvieron correlacionadas con el diagnóstico de la entidad en muestras aleatorias. Se recomienda para sistemas de monitoreo y vigilancia epidemiológica y ambos criterios de fiabilidad fueron mayores de 93%. 4. Modelo dirigido, que utiliza lesiones cuyas calificaciones de severidad se correlacionaron con el diagnóstico de la entidad en muestreos dirigidos. Éste resultó ser muy fiable, con una sensibilidad y especificidad del 100%. Se ratificó en este estudio, matemáticamente, que las lesiones más significativas de estreptococosis son de tipo inflamatorio subagudo, localizadas en corazón, encéfalo (con predilección por las meninges), ojo y bazo. El apropiado manejo de toda la anterior información histológica, junto con la experiencia del diagnóstico y el monitoreo frecuente de las granjas, permitió el diseño de modelos diagnósticos predictivos de la enfermedad. Creemos que metodologías similares se pueden emplear para otras enfermedades de las tilapias y quizás en otras especies animales, y de esta forma implementar sistemas de vigilancia epidemiológica basados en el concepto de lesiones-enfermedad y no solo en el de etiología como es lo usual.