INTRODUCCIÓN

A nivel mundial la tilapia (Oreochromis niloticus) es el segundo pez más cultivado después de la carpa (^{Ng & Romano, 2013}) y es un alimento con gran aceptación en el mercado local e internacional. En México, la tilapia juega un papel fundamental como alimento e ingreso económico para las familias que lo producen, esto ha intensificado la producción de tilapia, aumentando los sistemas acuícolas de un 4 % en 1950 a 52 % en el 2018 (^{Berger, 2020}). Chiapas es una de las principales regiones productoras de tilapia de México y posee cuatro de las principales presas hidroeléctricas de la nación, que aloja a los más grandes productores de tilapia, en el 2020 alcanzó casi 31 mil toneladas de producto, seguido de otras regiones productoras con menos de 9 mil toneladas (^{SADER, 2021}). Sin embargo, durante el cultivo de tilapia se han identificado distintas bacterias causantes de infecciones con consecuencias mortales, entre estas resaltan Aeromonas hydrophila, Francisella noatunensis subsp. orientalis, Flavobacterium columnare, Vibrio vulnificus, Streptococcus iniae y Streptococcus agalactiae (grupo B Streptococcus, GBS) (^{Dangwetngam et al., 2016}).

La estreptococosis es una de las principales enfermedades infecciosas que amenazan el cultivo de tilapia a nivel global y es provocada por diversas especies de Streptococcus como: S. iniae, S. agalactiae, S. parauberis, S. difficile, S. shiloiy y S. dysgalactiae. Las especies de S. agalactiae y S. iniae resaltan por su alta incidencia (^{Jantrakajorn et al., 2014}; ^{Pradeep et al., 2016}; ^{Mishra et al., 2018}). Muchas especies de Streptococcus son patógenas de otros hospedadores y se ha considerado como un importante agente causante de zoonosis (^{Sun et al., 2016}). En humanos S. iniae puede provocar celulitis, bacteriemia, artritis séptica, meningitis y endocarditis, mientras que S. agalactiae puede causar meningitis y neumonía (^{Mishra et al., 2018}). La estreptococosis causada por el grupo beta hemolítico, es una enfermedad multifactorial con alta mortalidad de peces próximos a la comercialización, es decir, peces con pesos superiores a 200 gr y próximos a una talla comercial (^{Chu et al., 2016}). En los sistemas acuícolas el efecto económico negativo por las infecciones agudas es bastante elevado, por ejemplo, se reportaron pérdidas comerciales a nivel mundial por 250 millones de dólares, así como una mortalidad por arriba del 50 % durante el 2008 (^{Osman et al., 2017}). Se conoce que el desarrollo de la enfermedad y la aparición de síntomas dependen en gran medida por el tipo de la cepa, serotipo, la diversidad del hospedador, la edad, el estado inmunológico del pez y las condiciones del ambiente (^{Chu et al., 2016}). La incidencia de casos por Streptococcus spp., está sujeto a ciertas épocas del año influenciado por el stress generado por el manejo inadecuado e interacciones naturales que podrían generar un entorno inapropiado, estas variantes tienen la posibilidad de comprometer la fisiología en los peces y desarrollar cuadros severos de infección (UICN, 2007; ^{Huicab et al., 2016}). Contrarrestar este desequilibrio por medio de los antibióticos es la principal opción, sin embargo, esto causa efectos ambientales por residuos en el agua, resistencia de los microorganismos patógenos que impactan en la salud de los peces y el humano (^{Dangwetngam et al., 2016}).

Los casos recurrentes de mortalidad en tilapia impulsaron el interés por identificar la prevalencia y presentación de bacterias, principalmente Streptococcus spp., siendo uno de los géneros bacterianos con especies reportadas en las zonas del trópico (^{Ortega et al., 2019}). El objetivo del presente trabajo fue comparar la prevalencia de Streptococcus beta hemolíticos en tilapia (Oreochromis niloticus) cultivada en jaulas y estanques, de granjas ubicadas en Chiapas, México. Adicionalmente se pretendió indagar si las cepas de Streptococcus encontradas están relacionadas a la resistencia de los antibióticos.

MATERIAL Y MÉTODOS

RESULTADOS

Se identificó a Streptococcus beta hemolítico en casi la mitad de las granjas con jaulas (45.16%, P<0.05), este universo representó el mayor número de granjas con peces muertos (32.3%) y signos clínicos (35.48%), comparado con las granjas que cultivan peces en estanques (Tabla 1).

De 155 tilapias colectadas, el 28.3% (44) presentó crecimiento bacteriano correspondiente a Streptococcus beta hemolíticos, principalmente Streptococcus agalactiae y Streptococcus alactolyticus, este último en un solo caso.

En los peces en jaula los casos positivos a Streptococcus agalactie representó el 40% (38/95), específicamente 47.5% (29/61) en los peces con signos clínicos y 26.4% (9/34) en los peces asintomáticos.

En estanque el 10% (6/60) de los peces fueron positivos a Streptococcus agalactie, de los cuales se aisló la bacteria en 28.5% (4/14) con signos clínicos y en 4.3% (2/46) de los peces asintomáticos (los ejemplares no mostraron signos y lesiones sugerentes a estreptococosis).

Los signos en peces infectados in situ fueron nado errático, distensión, exoftalmia, mientras que en la exploración patológica se observó ascitis, congestión cerebral, hemorragias, melanización, ulceras y necrosis en la base del pedúnculo caudal (Figura 1). Conjuntamente en órganos se presentaron aumento de tamaño y cambios microscópicos de tipo fibrino-granulomatosa (Figura 2).

Figura 1 Tilapia. Los hallazgos macroscópicos y microscópicos se señalan con cabezas de flechas. A. Distención de la cavidad celómica por ascitis B. Celomitis fibrinosa peritoneal C. Ojo con exoftalmia, hemorragia y opacidad corneal D. Panoftalmitis linfoplasmocítica severa difusa E. Ulcera, hemorragia y necrosis caseosa en la base del pedúnculo caudal F. Dermatitis y miositis fibrino-granulomatosa multifocal severa G. Cerebro con hemorragia y exudado fibrinoso difuso H. Meningoencefalitis fibrino-granulomatosa difusa severa. Tinción de hematoxilina-eosina, 10X-40X. Cultivo positivo a Streptococcus agalactie.  

Figura 2. Tilapia. Los hallazgos macroscópicos y microscópicos se señalan con cabezas de flechas. A. Cardiomegalia y pericardio con exudado fibrinoso difuso severo B. Pericarditis fibrino-granulomatosa difusa severa C. Hepatomegalia fibrino-hemorrágica difusa severa D. Hepatitis granulomatosa multifocal severa E. Esplenomegalia fibrinosa difusa severa F. Esplenitis granulomatosa multifocal severa G. Nefromegalia nodular multifocal severa H. Nefritis posterior granulomatosa multifocal severa. Tinción de hematoxilina-eosina, 10X-40X. Cultivo positivo a Streptococcus agalactie. 

Los cultivos bacterianos revelaron a Streptococcus beta hemolítico en los órganos, principalmente Streptococcus agalactie. En el sistema tipo jaula se aisló una mayor frecuencia de bacterias en los órganos, el cerebro fue la región más recurrente con 11 % (17), seguido de riñón 10 % (16), hígado 9.6 % (15), bazo 6 % (10) y corazón 6 % (10).

En las muestras de órganos obtenidas de peces en sistema de estanque, los aislamientos de Streptococcus betahemolíticos fue en menor proporción, en el bazo se obtuvo el 2 % y 1 % para los demás órganos.

En jaulas el curso de la enfermedad se presentó de forma aguda, mientras que en estanque las lesiones fueron menos evidentes, con un curso crónico e incluso asintomático.

Los sitios donde se ubican las granjas productoras de tilapia en Chiapas representan uno de los principales recursos hídricos del trópico mexicano, localizado en la cuenca del río Grijalva. Considerando este criterio, se observó la presencia de Streptococcus beta hemolítico con mayor frecuencia en las granjas con jaulas que recurrentemente se localizan dentro de las represas (45.16%, P<0.05), comparado con la frecuencia de Streptoccoccus beta hemolítico en los peces mantenidos en estanque (6.45%), que captan agua de ríos y pozos para el llenado (Tabla 2).

DISCUSIÓN

En acuicultura, S. agalactiae es uno de los patógenos más reportados en tilapia, su aislamiento en ambientes abiertos se vincula a regiones con fluctuaciones térmicas, provocando hasta un 60 % de mortalidad por infecciones agudas (^{Yuasa et al., 2008}), en regiones tropicales las temperaturas promedio en verano oscilan entre 12 a 27°C mientras que en invierno de 6 a 22°C. La severidad de la infección está determinada por la cepa y la virulencia de la misma, se ha reportado hasta un 80% de mortalidad por cepas agresivas (^{Sudpraseart et al., 2021}). En este estudio se evidenció a Streptococcus beta hemolíticos como la bacteria asociada a cuadros de infección visibles, con un índice de mortalidad en granjas de 35.48 %, no obstante, se observaron en las jaulas y estanques peces positivos a Streptococcus beta hemolíticos en los cuales no había casos de mortalidad, incluso, granjas sin problemas sanitarios, sin embargo, estos fueron en menor frecuencia, por lo que no se descarta la posibilidad de infecciones provocadas por Streptococcus beta como agentes secundarios ante el stress producido por otros patógenos como parásitos o virus, mala nutrición, daños mecánicos entre muchos más Distintos autores coinciden que el inicio de la virulencia y patogenicidad de Streptococcus spp., en tilapia está influenciada por múltiples factores y es ajena a la sola presencia de la bacteria ( ^{Amal & Zamri, 2011}; ^{Mishra et al., 2018}). La virulencia de S. agalactiae se ha relacionado con las condiciones ambientales, la enfermedad en peces de regiones con temperaturas por debajo de los 30° C se ha presentado la forma asintomática a diferencia de temperaturas por arriba de 30° C en donde los peces evidenciaron un curso clínico de la enfermedad, mortalidad y una respuesta severa de inflamación (^{Chu et al., 2016}). El perfil de genes de virulencia también puede ser causa de casos asintomáticos, se ha reportado diferencias entre los grupos de genes que se vinculan a la infección inaparente por S. agalactiae en tilapia adulta (^{Sun et al., 2016}), por lo que se sugiere realizar una identificación morfológica más precisa de las cualidades genéticas de estos patógenos. El presente estudio se llevó a cabo en una región del trópico al sur de México, con clima cálido húmedo en más de la mitad de su territorio y una temperatura promedio anual de 30°C, alcanzando temperaturas máximas del agua por arriba de 30°C, lo que favorece los casos por estreptococosis de manera periódica, acompañado de lesiones y mortalidad en animales adultos próximos a la cosecha. La elevada presencia de Streptococcus spp., en las jaulas ubicadas en las represas podría atribuirse a la velocidad de la corriente del agua, ya que se modifica de manera importante durante todo el año, además, mantener almacenado esos volúmenes de líquido ocasiona que el hábitat acuático se vea influenciado por la velocidad de arrastre del agua de poca velocidad a nula (^{Ramos & Montenegro, 2012}; ^{Mohammad et al., 2015}). Estos cambios pueden agudizar los procesos de eutrofización, ocasionando el agotamiento de oxígeno durante las primeras horas del día (^{FAO, 2012}), situación que predispone a un escenario vulnerable y crítico para los peces, favoreciendo la mortalidad. Debido a esto se sugiere el monitoreo de la zona para identificar los periodos óptimos y críticos para el cultivo de peces. Por el contrario, aquellos sitios de cultivo en estanques son menos vulnerables y esto concuerda con nuestros resultados. El presente trabajo evidenció que el tipo de cultivo de tilapia en jaulas flotantes suelen ser más vulnerables que los sistemas en estanques a las infecciones por Streptococcus spp., esto ocasiona incertidumbre, por los cambios ambientales que se puedan presentar y elevar los problemas sanitarios en peces, por lo que es necesario un monitoreo sanitario constante. Los casos infecciosos en tilapia cultivada en jaula con frecuencia se vinculan a más de un patógeno, entre los más frecuentes se menciona a S. agalactiae , S. iniae (^{Ortega et al., 2017}), Enterococcus sp., (^{Sandoval et al., 2013}) y L. garvieae (^{Chu et al., 2016}; ^{Anshary et al., 2014}), este último induce signos clínicos similares a Streptococcus spp., y ha sido recuperado de brotes sospechosos a estreptococosis (^{Bwalya et al., 2020}).

S. alactolyticus es una especie atípica de Streptococcus, en tilapia. Esta especie se describe dentro del complejo S. bovis / S. equinus (SBSEC) que se asocia casi exclusivamente a animales domésticos, tal y como se ha reportado en la microbiota de los cerdos, pollos, palomas y caninos, en humanos se ha aislado entre el 29-55% de individuos con enfermedad inflamatoria intestinal, cáncer de colon y endocarditis (^{Almeida et al., 2016}). La cepa de S. alactolyticus reportada en este trabajo se obtuvo de una lesión con contenido purulento en dirección al pedúnculo caudal, lo cual puede atribuirse a una posible transmisión del patógeno por contacto de las heces de los peces que flotan en el agua. Esto sugiere una importante vía de contagio a peces susceptibles aunado a parámetros fluctuantes del agua y del ambiente, además, de una saturada carga poblacional que inducen a un estado vulnerable del pez y el inicio de un brote infeccioso, sin desestimar su potencial de respuesta hacia los antibióticos, con predisposición de resistencia que limitan las opciones de tratamiento.

Los casos positivos a Streptococcus spp., en los peces describen una variedad de signos que demuestran la letalidad de la enfermedad en su alcance sistémico, de las cuales el nado errático, exoftalmia, opacidad corneal, hemorragia, congestión cerebral hemorrágico y ascitis evidencian la presencia del patógeno, seguido de petequias, letargo, inapetencia, prolapso anal, caquexia, melanización, ulcera cutánea; de manera interna se describe agrandamiento y congestión de órganos, meningitis, adherencias, material blanquecino en corazón y demás hallazgos histopatológicos (^{Hernandez, 2009}; ^{Laith, 2017}; ^{Legario et al., 2020}; ^{García, 2021}; ^{Sudpraseart et al., 2021}). La aparición de signos y severidad de los casos puede variar de acuerdo con el tipo de presentación de la enfermedad ya sea aguda o crónica (^{He et al., 2021}), así mismo, el incremento de temperatura ambiental juega un papel fundamental en la velocidad de aparición de las lesiones en los peces, esto fue demostrado en tilapia del Nilo inoculada con Streptococcus agalactiae y sometidos a temperaturas mayores a 30°C, ya que se redujo el tiempo de aparición de lesiones y contribuyó a los altos índices de mortalidad (^{Marcusso et al., 2015}).

En los análisis bacteriológicos de órganos de peces cultivados en jaulas se evidenció una infección que alcanza el cerebro, situación que limita las acciones motoras de los peces, y predispone que los medicamentos administrados por el alimento no sean efectivos, ya que por el curso de la enfermedad los peces dejan de alimentarse, en contraste, en los peces cultivados en estanques la enfermedad prevaleció en bazo, en este sentido los peces más vulnerables son separados, monitoreados y gran parte de ellos logran recuperarse. La prevención siempre ha sido la mejor opción para reducir la incidencia de patógenos, no obstante, en casos de alta mortalidad de peces el uso de antibióticos se ha convertido en la opción de tratamiento. En acuacultura el uso de antibióticos se reduce principalmente a las familias farmacológicas de anfenicoles, fluoroquinolonas y tetraciclinas. En referencia a estas familias, el análisis de CMI reveló la efectividad para inhibir a las bacterias con la mayoría de los antibióticos probados, principalmente cloranfenicol (anfenicol), levofloxacino, moxifloxacino (fluoroquinolonas), en contraste, se observó una resistencia de S. alactolyticus a tetraciclina. Se evidenció una preocupante variación de las concentraciones inhibitorias que pueden sugerir resistencia a largo plazo, por lo que se sugieren trabajos posteriores para entender más sobre este fenómeno. En este sentido, S. alactolyticus es referenciado como parte de la microbiota, los fármacos que ingresan a través del alimento ejercen mayor interacción con los microorganismos que habitan en el intestino, lo que podría reducir la efectividad del antibiótico a dosis recomendadas y aumentar el riesgo de diseminación de bacterias resistentes cuando la materia orgánica se libera en el agua, sin embargo, se sugieren más estudios al respecto.

Aunque las jaulas permiten obtener una mayor producción, también carece de parámetros estables debido a su dependencia del entorno, por lo que contar con un sistema de registro, monitoreo y un diagnóstico adecuado, ayudará a tomar las medidas necesarias de manejo y control sanitario para mitigar los riesgos por enfermedad, de igual forma contar con los datos de monitoreo permite contemplar los riesgos ambientales, que si bien no pueden predecirse, estas deben ajustarse a las condiciones cambiantes y sean punto de partida para establecer la mejor época del año para el cultivo acuícola (^{Pulido, 2012}). En el ámbito epidemiológico, la identificación de factores de riesgo es una de las primeras estrategias para limitar el acceso de patógenos, la vigilancia de aspectos de procedencia e introducción de peces vivos, parámetros, calidad de agua, fómites o vectores vivos, el huésped y el medio ambiente, al igual, el plan de manejo deberá realizarse conforme al sitio, condiciones y limitantes ambientales, sobre todo la temperatura del agua que es factor muy importante en la triada epidemiológica, sin omitir que cambios repentinos pueden actuar como inductor de estrés (^{Oidtmann et al., 2013}).

CONCLUSIONES

Se evidenció mayor prevalencia de Streptococcus beta hemolíticos en los peces cultivados en jaula, comparado con los peces cultivados en estanques. El análisis bacteriológico reveló que S. agalactiae fue la especie predominante en los peces enfermos, seguida de S. alactolyticus. Además, las cepas de Streptococcus spp., aisladas en tilapia fueron susceptibles a todos los antibióticos probados, sin embargo, se evidenció una demanda de concentraciones altas de eritromicina, tetraciclina, cloranfenicol y trimetroprim/sulfametoxazol. La información generada en este estudio sugiere un mayor control de los factores de riesgo que pueden actuar como inductor de estrés en los peces cultivados en jaulas, con la finalidad de mitigar los brotes infecciosos en tilapia y optimizar el potencial de la acuacultura en las zonas del trópico.