Investigación conjunta del INCAR y Universidad de Oslo dan luces del proteoma de P. salmonis

En los últimos años, numerosas son las críticas que ha recibido la industria salmonicultora chilena, debido principalmente a los volúmenes de antibióticos empleados en la producción nacional para el control de la bacteria Gram negativa, intracelular facultativa Piscirickettsia salmonis, principal agente infeccioso que afecta a la salmonicultura nacional.

De hecho, son numerosos los artículos científicos y de divulgación que critican las terapias medicadas, asociándolos a fenómenos de resistencia bacteriana a florfenicol y oxitetraciclina, principales antibióticos empleados por la industria. Incluso, estos mecanismos han sido considerado como clave para la patogenicidad de una serie de patógenos bacterianos, lo cual también podrían constituirse en un blanco de especial relevancia para intentar controlar la agresividad de estos patógenos, entre los que se incluye P. salmonis.

En la última década, son numerosos los intentos por dar con soluciones biotecnológicas efectivas para el control y prevención de la piscirickettsiosis. En el caso de estas últimas, las vacunas, así como la generación de diferentes formulaciones de dietas funcionales dirigidas a potenciar el sistema inmune de los peces, no han sido del todo efectiva.

En relación con la producción de vacunas, estudios científicos han demostrado que las vesículas de membrana externa (OMVs) de numerosas bacterias Gram-negativas pueden ser utilizadas para la generación de productos biológicos, siendo altamente exitosas en algunos casos, como por ejemplo contra Neisseria Meningitidis (Holst et al., 2013; 2009), cuya vacuna se encuentra validada y aprobada para su utilización en humanos.

Investigación conjunta

Recientemente, fruto de un trabajo colaborativo de los investigadores Dr. Alejandro Yáñez y Dr. Ruben Avendaño-Herrera, ambos miembros del Centro Interdisciplinario para la Investigación Acuícola “INCAR” y académicos de la Universidad Austral de Chile y Universidad Andrés Bello, respectivamente, describieron por primera vez la producción y secreción de estas vesículas por P. salmonis (Oliver et al., 2016), tanto hacia el medio extracelular como dentro de la vacuola replicativa en la célula hospedera.

Dicho trabajo se concretó en la Tesis Doctoral del actual Dr. Cristian Oliver, quien además demostró la capacidad citotóxica de estas OMV en modelo de líneas celulares de peces. Mas recientemente y como parte de un trabajo financiado por el proyecto postdoctoral Fondecyt 3160849, realizado por el Dr. Oliver y patrocinado por el Dr. Avendaño, se han realizado avances significativos en determinar el rol de estas OMV de P. salmonis. Paralelamente, investigadores de la Universidad de Oslo en Noruega reportaron que vesículas purificadas de tres distintos aislados de P. salmonis eran citotóxicas, usando un modelo de infección in vivo en pez cebra (Tandberg et al., 2016).

La relevancia de ambos trabajos posibilitó la colaboración entre el grupo chileno del INCAR y el grupo de investigación liderado por la Dra. Hanne C. Winther-Larsen de la Universidad de Oslo, Noruega. Para ello, se adjudicó el proyecto HAVBRUK2 268021/E40, que permitió la realización de pasantías de investigación para el estudio conjunto de estas vesículas de membrana y su posible aplicación para el desarrollo de una nueva vacuna para prevenir la piscirickettsiosis. Este trabajo colaborativo, ha generado sus primeros frutos describiendo que estas vesículas (OMVs) inducen inmunidad protectora y reducen el desarrollo de piscirickettsiosis en adultos de pez cebra (Tandberg et al., 2017), lo cual es sumamente relevante para el futuro desarrollo de una eficaz vacuna.

Siguiendo con esta línea de investigación, y en un esfuerzo conjunto por tener un mayor conocimiento y caracterización más profunda de estas vesículas, recientemente los investigadores publicaron en la revista Frontiers in Cellular and Infection Microbiology el artículo titulado “The Proteome of Biologically Active Membrane Vesicles from Piscirickettsia salmonis LF-89 Type Strain Identifies Plasmid-Encoded Putative Toxins”, el cual demuestra por primera vez, a nivel mundial, la existencia de numerosos factores de patogenicidad que estarían transportados por estas vesículas, muchos de los cuales podrían estar asociados a la patogenicidad de esta bacteria intracelular facultativa.

Es interesante destacar que en este trabajo se describe la presencia de dos importantes toxinas bacterianas en las vesículas de P. salmonis, como la Bordetella pertussis toxin subunit 1 y la heat-labile enterotoxin alpha chain of Escherichia coli, las cuales podrían estar involucradas en la citotoxicidad de P. salmonis.

Yáñez, Avendaño-Herrera y Oliver concuerdan que estos hallazgos permitirán en un corto plazo la generación de nuevas herramientas que permitan desarrollar un tratamiento profiláctico y/o terapéutico contra el principal agente patógeno de la industria salmonera nacional.

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