Incremento de Enfermedades
en el Medio Marino
Andia Chaves Fonnegra
Los seres
humanos a través de la contaminación del agua y de la atmósfera estamos
poniendo en riesgo la abundancia y diversidad de otros organismos vivos, contribuyendo
a la desaparición de especies (Ehrlich
and Ehrlich 1982; Carpenter et al. 2008). Específicamente en el medio
marino, hemos introducido nuevos organismos y patógenos por medio de aguas
contaminadas, alcantarillados y aguas de lastre (=provenientes de barcos),
degradando los ecosistemas marinos y contribuyendo a la aparición de
enfermedades en peces, mamíferos, corales, esponjas, cangrejos, entre otros (Friend
et al. 2006). Algunos organismos marinos en
los cuales se ha registrado mortalidad masiva como resultado de patógenos y en
relación con variables ambientales están enumerados en la Tabla 1.
Tabla 1. Mortalidades masivas (>10%) de organismos marinos y agente
causante (patógeno) en correlación con variables ambientales. Tomado de Burge
et al. (2014). El interrogante se refiere a los casos en los que no se ha
probado una correlación con el ambiente.
Periodo de tiempo
|
Localidad
|
Organismo hospedero
|
Agente causante o síndrome
|
Correlación con el ambiente
|
1913 - Actual
|
Atlántico Norte Pacífico Norte
|
Peces (varias especies)
|
Ichtyophonus sp.
|
?
|
1931 - Actual
|
América del norte Europa
|
Plantas marinas (pastos marinos)
|
Labyrinthula sp.
|
Alta temperatura
Salinidad
|
1938
|
Norte del Caribe
|
Esponjas
|
Hongos?
|
?
|
1946 - Actual
|
Golfo de México Atlántico Noreste
|
Bivalvo (ostras)
|
Perkinsus marinus (Dermo)
|
Alta temperatura
Salinidad
|
1958 - Actual
|
Atlántico Noreste
|
Bivalvo (ostras)
|
Haplosporidium nelsoni (MSX)
|
Alta temperatura
Alta salinidad
|
1960 - Actual
|
Atlántico Noreste América del Norte
|
Bivalvo (almejas)
|
Thraustochytrids (QPX)
|
Alta temperatura
Alta salinidad
|
1974 - Actual
|
Europa
|
Bivalvo (ostras planas)
|
Marteilia refringens
|
Salinidad?
|
1975
|
Oeste de Estados Unidos
|
Equinodermos (estrellas de mar)
|
?
|
Alta temperatura
|
1979 - 1980
|
Estados Unidos
|
Mamífero marino (foca)
|
Virus de Influenza A
|
Alta temperatura
|
1979 - 1983
|
Caribe
|
Corales (Acropora spp.)
|
Enfermedad de banda blanca
|
Media-Alta temperatura
|
1982
|
Caribe América Central
|
Octocorales
|
Patógeno?
|
Alta temperatura
|
1982 - 1986
|
Australia
|
Gasterópodo (abalone)
|
Perkinsus sp.
|
Alta temperatura
|
1983
|
Caribe
|
Corales
|
Enfermedad de banda negra
|
Estacional
|
1983
|
Caribe
|
Erizo de mar
|
Bacteria?
|
Alta temperatura
|
1985 - Actual
|
Pacifico Noreste
|
Gasterópodo (abalone)
|
Perkinsus sp.
|
Alta temperatura
|
1987 - Actual
|
Florida, Estados Unidos
|
Plantas marinas (pastos marinos)
|
Labyrinthula sp.
|
Alta temperatura
Salinidad
|
1988
|
Europa Noreste
|
Mamífero marino (foca)
|
Virus Phocine distemper
|
Alta temperatura
|
1990 - 1992
|
Mediterráneo
|
Mamífero marino (delfín
rayado)
|
Virus Dolphin morbillivirus
|
Alta temperatura
|
1991 - Actual
|
Mundial
|
Bivalvos (principalmente ostras del Pacífico)
|
Virus herpes de Ostras tipo I
|
Estacional
|
1992
|
Nueva Zelanda
|
Algas (Kelp)
|
?
|
Alta turbiedad
|
1993 - Actual
|
Florida, Estados Unidos
|
Corales (Acropora spp.)
|
Serriatosis de Acróporas (WPX)
|
Alta temperatura
|
1995
|
Florida, Estados Unidos
|
Corales
|
Plaga blanca tipo II
|
Alta temperatura
|
1995 - Actual
|
Caribe
|
Octocorales (principalmente abanico de mar)
|
Aspergillus sydowii y otros
hongos
|
Alta temperatura
|
1996 - Actual
|
New England, Estados Unidos
|
Crustáceo (langostas)
|
Enfermedad epizoótica de la concha
|
Alta temperatura
Contaminación?
|
1997
|
Isla de Vancouver, Canadá
|
Bivalvo (ostra del Pacífico)
|
Mikrocytos mackini
|
Baja temperatura
|
1998
|
Florida, Estados Unidos
|
Octocorales
|
Cianobacteria
|
Alta temperatura
|
1998 - 1999
|
Filipinas
|
Corales
|
Enfermedad de las Manchas
Blancas Ulcerativas de Porites
|
?
|
1998 - Actual
|
Francia
|
Gasterópodo (abalone)
|
Vibrio harveyi
|
Alta temperatura
|
1999 - 2003
|
Mediterráneo
|
Octocorales
|
Vibrio coralliilyticus
|
Alta temperatura
|
2000
|
Mar Caspio
|
Mamífero marino (foca)
|
Virus de moquillo canino
|
Alta temperatura
|
2000 - 2002
|
Gran Barrera de Arrecifes, Australia
|
Corales
|
Necrosis negra
|
Estacional
Alta temperatura
|
2001
|
Estados Unidos
|
Bivalvo (ostras)
|
Enfermedad de ostras Roseovarious
|
Media-Alta temperatura
Contaminación
|
2002 - 2003
|
Gran Barrera de Arrecifes, Australia
|
Corales
|
Síndrome blanco
|
Alta temperatura
Temperaturas moderadas en invierno
|
2003 - 2009
|
Puerto Rico
|
Corales
|
Enfermedad de la banda amarilla y plaga blanca
|
Alta temperatura
(blanqueamiento coralino)
|
2005 - 2006
|
Islas Vírgenes y Puerto Rico
|
Corales
|
Múltiples enfermedades
|
Alta temperatura
(blanqueamiento coralino)
|
2006 - 2007
|
Estados Unidos costa Oeste
|
Bivalvo (ostras)
|
Vibrio tubiashii
|
Alta temperatura
Incremento de nutrientes
|
2006 - 2008
|
Gran Barrera de Arrecifes, Australia
|
Corales
|
Necrosis negra
|
Alta temperatura
Baja salinidad
Altas cantidades de carbón orgánico particulado
|
2010 - 2011
|
Venezuela
|
Corales
|
Enfermedad de la banda negra y plaga blanca
|
Alta temperatura
(blanqueamiento coralino)
|
2010 - 2011
|
Curaçao y Grenada
|
Corales
|
Múltiples enfermedades
|
Alta temperatura
(blanqueamiento coralino)
|
Las
enfermedades en organismos marinos a su vez ponen en riesgo la salud humana debido
a:
1)
Exposición directa a afloramiento (“blooms”) de dinoflagelados (microorganismos
unicelulares) llamados “mareas rojas” que son irritantes del tracto
respiratorio en humanos y otros mamíferos debido a las brevetoxinas producidas
por los microorganismos. Aunque algunos afloramientos son naturales, otros son
producidos por la polución del agua e incremento de la temperatura (Kirkpatrick
et al. 2004; Friend et al. 2006).
2) El consumo
de peces y moluscos contaminados con toxinas (e.g. químicos y microorganismos
patógenos) (Friend
et al. 2006).
3) La reducción
de las poblaciones de peces debido a enfermedades, lo que genera sobrepesca y
reduce la posibilidad de alimento en poblaciones humanas (Friend
et al. 2006).
4) Aumento
en el riesgo a exposición de patógenos al nadar en aguas contaminadas (Friend
et al. 2006).
5)
Impacto económico asociado con la contaminación de playas y organismos marinos
que son fuente de recursos económicos (turismo) y alimento para los humanos (Friend
et al. 2006).
La
contaminación del agua así como la contaminación atmosférica por CO2
y el consecuente incremento de la temperatura del planeta produce la aparición y
el aumento de enfermedades, acelera las tasas de desarrollo de patógenos, su
transmisión, y el número de generaciones anuales (Patz
et al. 2003; Burge et al. 2014). Así mismo, disminuye las
restricciones de los ciclos de vida que los patógenos tienen durante el
invierno, y modifica la susceptibilidad de los organismos a las infecciones. Lo
que puede causar una expansión y crecimiento de patógenos (Harvell
et al. 1999; Burge et al. 2014). A continuación expondré dos casos
de infecciones relacionadas con organismos marinos:
Infección
por Vibrio en Humanos
La
exposición de humanos a las bacterias marinas
Vibrio vulnificus y V. parahaemolyticus producen
gastroenteritis o infecciones en la piel que pueden llegar a producir
septicemia (= respuesta inflamatoria del cuerpo como defensa a la infección) (Thompson et al. 2006; Burge et al.
2014). La adquisición de las bacterias se produce por medio del consumo de
alimento sin cocinar, por ejemplo ostras, o por exposición directa de heridas
en la piel a aguas que contienen las bacterias (Tantillo et al. 2004; Thompson et al.
2006). Luego de la exposición a estas bacterias la enfermedad puede
presentarse en 7 horas y los casos de muertes debido a esta infección pueden
ser de un 50% (Thompson et al. 2006). La mayoría de casos se presentan en regiones cálidas del planeta,
pues estas bacterias prefieren crecer en aguas entre 20 y 30oC y en
áreas estuarinas mesohalinas (= de salinidades < 5–30%0) (Tantillo et al. 2004). Por esta razón la mayoría de infecciones en áreas templadas (85%)
tienden a ocurrir solo durante el verano. Sin embargo, a medida que la temperatura
global se incrementa (debido al cambio climático), las áreas geográficas y los
rangos estacionales de éstas bacterias pueden expandirse, así como su potencial
de infección (Huq et al. 2005; Vezzulli et al. 2012;
Baker-Austin et al. 2013). Por
ejemplo, en el mar Báltico temperaturas altas fuera de lo común coinciden con un
alto número de casos reportados con infecciones por Vibrio (Figura 1) (Baker-Austin et al. 2013). Aunque la temperatura del agua en el Mar Báltico ha incrementado en
promedio 0.5oC por siglo entre 1854 y 2010, si tomamos solo los
últimos treinta años (1980 a 2010) y extrapolamos, el incremento sería de 5 oC
por siglo. Lo que demuestra que el incremento ha sido mayor en los últimos
treinta años. Los modelos matemáticos sugieren que la enfermedad por Vibrio incrementa 1.93 veces por cada
incremento en un grado centígrado (1oC) en la temperatura anual
máxima del agua (Baker-Austin et al. 2013). Las consecuencias de los cambios
climatológicos en infecciones por el patógeno Vibrio pueden ser no solo a largo plazo (inducidas por incrementos
anuales de la temperatura y lluvia), sino también inmediatos (después de
tormentas). Por ejemplo, después del huracán Katrina hubo 22 casos presentados
por V. vulnificus y cinco muertes (Control and Prevention 2005; Baker-Austin et al.
2013).
Figura 1. Número de casos reportados de Vibrio en el Mar Báltico entre 1982 y 2010 (Baker-Austin et al. 2013; Burge et al. 2014).
Enfermedades
en Bivalvos (Ostras)
La
mayoría de estudios en enfermedades de bivalvos (= moluscos con dos conchas o
valvas), se han realizado con ostras, principalmente por su valor económico y ecológico,
y porque tienen una mayor incidencia de enfermedades mortales en comparación
con otros moluscos comerciales (Kennedy
et al. 1996; Ford et al. 2012). Su importancia ecológica radica en su habilidad para formar
arrecifes, filtrar agua, y ser alimento para otros animales en la cadena
trófica al participar en ambientes pelágicos (= mar abierto fuera de la
plataforma continental) como larvas y bentónicos (= en el fondo) como adultos (Grabowski et al. 2007). Por tanto, cuando las otras mueren debido a enfermedades, no solo se
afecta la economía sino también la productividad y salud de los ecosistemas (Grabowski et al. 2007; Burge et al.
2014). Dos enfermedades producidas por protozoarios han afectado
severamente las poblaciones de ostras de ambientes estuarinos a lo largo de la
costa este de Estados Unidos y del Golfo de México, la primera por la
enfermedad dermal causada por Perkinsus
marinus identificada a finales de 1940 (Mackin et al. 1950) y la segunda la enfermedad MSX es producida por el protozoario Haplosporidium nelson, un parasito que fue introducido (Haskin et al. 1966; Burreson and Ford
2004). Ambas enfermedades han sido responsables por extensas mortandades de
ostras , y tanto la temperatura como la salinidad son los factores importantes
para su desarrollo. Así mismo, la prevalencia e intensidad de éstas
enfermedades están influenciadas por patrones climáticos cíclicos como El Niño
– Oscilación del Sur (ENOS) y la Oscilación del Atlántico Norte, las cuales
modifican la temperatura y precipitación (salinidad) a nivel regional y local (Soniat et al. 2009).
Aunque la mayoría de estudios sobre el incremento de
enfermedades con relación a la contaminación (agua y atmosférica por CO2) y
cambio climático están basados en correlaciones, algunos estudios igualmente
han probado en laboratorio que patógenos como V. vulnificus sobrevive e incrementa en abundancia a temperaturas
entre 13 to 22°C en agua de mar estéril, pero fuera de este rango, su
sobrevivencia disminuye (Kaspar and Tamplin 1993). Sin embargo, cuando V.
vulnificus infecta ostras, puede incrementar 100 veces su abundancia a
temperaturas de 30oC, mientras que a temperaturas por debajo de 4oC
y por un periodo de14 días reduce de 10 a 100 veces, lo que demuestra la
importancia que tiene la temperatura y el medio (agua de mar u hospedero) para
el crecimiento de este patógeno (Kaspar and Tamplin 1993).
Aún
faltan estudios para probar las causas específicas del incremento de diversos
patógenos en el medio marino, su interacción con los hospederos, y como su
interacción puede cambiar y verse afectada por la polución y el cambio
climático. Sin embargo, con el conocimiento actual se han planteado los
potenciales efectos (Burge
et al. 2014) (ver Figura 2).
Figura 2. Efectos potenciales del cambio climático y polución en la
relación patógeno-hospedero en ambientes marinos. Cambios globales en el
ambiente están produciendo cambios físicos en el océano que incluyen: (1)
Cambio en la temperatura, (2) Incremento en las concentraciones de CO2/disminución
en pH, (3) Cambio en la precipitación (que conllevan a cambios en la salinidad)
y fuentes de polución que cambian la química del océano, y (4) Exposición a
tormentas o ciclones. Todos estos factores están potencialmente afectando el equilibrio en el ambiente y la relación
patógeno-hospedero. Tomado y traducido
de Burge et al (2014).
En general,
vemos como la contaminación del agua (incremento de nutrientes y toxinas) y de
nuestra atmosfera (incremento de CO2 y consecuentemente de temperatura) están permitiendo las condiciones
favorables en el ambiente para el crecimiento de patógenos y el desarrollo de
enfermedades infecciosas en todo tipo de organismos, incluidos los humanos. Sin
embargo, en la cotidianidad, los humanos no nos preguntamos a dónde van
nuestros desechos y cómo podemos controlarlos. Por el contrario se vive más
preocupado de la capacidad para adquirir y obtener objetos materiales, mientras
los procesos de saneamiento, reciclaje y el mantenimiento de aguas limpias
quedan en su mayoría en el olvido. Si no nos hacemos responsables de nuestros
desechos (en la casa, trabajo, vacaciones, etc..) y organizamos mecanismos
sociales, políticos y de salubridad que permitan tomar acciones para tratar el
problema de la contaminación, las enfermedades infecciosas pueden continuar en
crecimiento, y nuestra existencia como especie y la existencia de nuestro
planeta en riesgo de extinción.
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