Enfermedad de las manchas blancas Comité Estatal de Sanidad Acuícola de Sinaloa A. C. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORA Enfermedad de las manchas blancas Modelos de transmisión, infección y respuesta al virus VSMB (WSSV) Hermosillo, Sonora Diciembre 2012

Modelos Trasmisión inter-poblacional Transmisión intra-poblacional Infección individual primaria, secundaria y terciaria Infección celular y proliferación viral Clarificación viral Apoptosis y fagocitosis Sistema oxidante Sistema antioxidante

Infección a nivel individual Secundaria Población II ( Laboratorio ) WSSV Acuática Trasmisión Inter-poblacional Población I Postlarvas Reproductores Crustáceos salvajes Población III ( Granja ) Individuo II Transmisión Intra-poblacional WSSV Individuo I Canibalismo Acuática Individuo III Primaria Epitelios branquiales Epitelios sistema digestivo Seno Hemolinfático Sistema circulatorio Infección a nivel individual Secundaria Terciaria Órganos internos Receptores virales ( VP28 ) Dispersión acuática Infección a nivel celular Proliferación viral Receptores celulares ( Rab 7 ) Mortalidad Apoptosis Fagocitosis ( Células ) ( Hemocitos ) Clarificación viral Sistema oxidante Fagocito oxidasa Oxido Nitro Sintasa Sistema antioxidante SOD, CAT, GPx, GST, GR, Hemocianina

Infección a nivel individual Canibalismo Acuática Primaria Epitelios branquiales Epitelios sistema digestivo Infección a nivel individual Secundaria Sistema circulatorio Seno Hemolinfático RAB6 VP466 Clarificación viral Apoptosis Fagocitosis ( Células ) ( Hemocitos ) NADPH oxidasa Fagocito oxidasa Oxido Nitro Sintasa O2- H2O2 O2- ●NO Sistema oxidante Fe(II) Cu (II) Reacción de Fenton Reacción de Haber-Weiss ONOO- ●OH OH- Fe(III) O2 OH- ●OH Daño oxidativo SOD, CAT, GPx, GST, GR, Hemocianina Sistema antioxidante Peroxidación de lípidos Carbonilación de proteínas

Clarificación viral Apoptosis Fagocitosis O2- H2O2 O2- ●NO ONOO- ●OH Canibalismo Acuática Clarificación viral Epitelios branquiales Epitelios sistema digestivo Sistema circulatorio Seno Hemolinfático RAB6 VP466 Apoptosis Fagocitosis ( Células ) ( Hemocitos ) NADPH oxidasa Fagocito oxidasa Oxido Nitro Sintasa O2- H2O2 O2- ●NO Sistema oxidante Fe(II) Cu (II) Reacción de Fenton Reacción de Haber-Weiss ONOO- ●OH OH- Fe(III) O2 OH- ●OH Daño oxidativo SOD, CAT, GPx, GST, GR, Hemocianina Sistema antioxidante Peroxidación de lípidos Carbonilación de proteínas

Estrategias sanitarias Prevención Resistencia al WSSV Interferencia de la infección Fortalecimiento de la inmunidad innata

Estrategias sanitarias Prevención Resistencia al WSSV Interferencia de la infección Fortalecimiento de la inmunidad innata Plan de manejo sanitario

Estrategias sanitarias Prevención Resistencia al WSSV Interferencia de la infección Fortalecimiento de la inmunidad innata Interferencia del ARN (RNAi) Genes virales Genes endógenos Proteínas de interferencia VP28 Rab7 Polisacáridos como peptidoglucanos, lipopolisacaridos, glucanos, alginatos y fucoidan Plan de manejo sanitario Píe de cría resistente Antioxidantes Microrganismos

Interferencia de la infección viral Interferencia de la expresión de genes virales Interferencia de la expresión de genes endógenos

Infección Fagocitosis

Fortalecimiento de la inmunidad innata

Inmunidad innata del camarón Li & Xiang 2013 Receptores de reconocimiento inmune Respuesta humoral inmune Respuesta celular inmune Otros genes involucrados en la respuesta inmune LGPB Toll Lectin Tetraspanin Vía Toll Vía IMD Péptidos antimicrobianos Cascada profenoloxidasa Cascada clotting Fagocitosis Apoptosis Señales de transducción mediadas por integrina Alfa 2 macro globulina Hemocianina

PPO Inhibitor La inhibición de apoptosis y fagocitosis resulta en un incremento de copias del virus WSSV y mortalidad de los camarones

Apoptosis Inhib Phagocytosis Inhib PO Inhib Phagocytosis Inhib Apoptosis Inhib PO Inhib WSSV Control Los resultados sugieren que la fagocitosis y la apoptosis son las respuestas inmunes esenciales que protegen al camarón de una infección de WSSV (Wang y Zhan 2008).

Fagocitosis

La fagocitosis juega un rol importante en el sistema de defensa La proteína celular Rab6 puede regular la fagocitosis ya que forma un complejo con la proteína viral VP466

La dosis de lisofosfatidilcolina incrementa el porcentaje de fagocitosis

La lisofosfatidilcolina e IL4 disminuyen la mortalidad por WSSV

Ambas moléculas incrementan la fagocitosis hemocítica contra WSSV por incremento de la actividad de Rab6

Los glucanos de origen marino confieren mejor protección contra el WSSV que los glucanos de origen terrestre

Algunas levaduras marinas pueden disminuir la mortalidad por WSSV D. hansenii S. cerevisiae

Los probióticos utilizados incrementan el desempeño del crecimiento y las respuestas inmunes, antibacterianas y antioxidantes.

Polisacáridos como peptidoglucanos, lipopolisacaridos, glucanos, alginatos y fucoidan pueden incrementar la resistencia del camarón a las enfermedades

La dosis de fucoidan en la dieta disminuye la mortalidad en un reto con el virus WSSV

La dosis de fucoidan en la dieta aumenta la capacidad fagocitica en un reto con el virus WSSV

La dosis de fucoidan en la dieta incrementa la cuenta total de hemocitos en un reto con el virus WSSV

La dosis de fucoidan en la dieta incrementa la actividad del estallido respiratorio en un reto con el virus WSSV

La dosis de fucoidan en la dieta incrementa la actividad antioxidante en un reto con el virus WSSV

La dosis de fucoidan en postlarvas disminuye la mortalidad por WSSV

WSSV + Vibrio campbellii La co-infección de WSSV con Vibrio incrementa la mortalidad (Phuoc et al 2008). Vibrio campbellii Control

Oxido nitro sintasa inducible

The remarkably enhanced level of iNOS after rVP28-bs administration might be responsible for antiviral defense in shrimp. Fu Ling-Lin; Shuai Jiang-Bing; Xu Zi-Rong; Li Jian-Rong; Li Wei-Fen Immune responses of Fenneropenaeus chinensis against white spot syndrome virus after oral delivery of VP28 using Bacillus subtilis as vehicles Fish & Shellfish Immunology   28 ( 1 ): p 49-55 JAN 2010 El notable incremento en el nivel de la enzima oxido nitro sintasa inducible (iNOS) después del bloqueo de la infección por la administración de la rVP28-bs puede ser responsable del sistema de defensa antiviral en los camarones.

Fagocito oxidasa

NADPH oxidase (Li y Xiang 2013) La infección por patógenos activa la NADPH oxidasa, incrementa el consumo de oxígeno y genera la producción de especies reactivas de oxígeno Estas especies reactivas de oxígeno ayudan a eliminar los patógenos pero pueden causar daño al organismo El sistema antioxidante protege a los organismos de las especies reactivas de oxígeno.

Sistema antioxidante

(Li y Xiang 2013) La protección antioxidante incluye las enzimas SOD, CAT, GPx, GST, GR, Hemocianina. Así como otras moléculas como el ácido ascórbico, beta-carotenos, glutation y alfa- tocoferol

Daño oxidativo en proteínas

Daño oxidativo en lípidos

Iones metálicos reducidos Fe (II)

Viral infection and iron metabolism Hal Drakesmith1 & Andrew Prentice Review Nature Reviews Microbiology 6, 541-552 (July 2008) | doi:10.1038/nrmicro1930 Viral infection and iron metabolism Hal Drakesmith1 & Andrew Prentice Abstract Fundamental cellular operations, including DNA synthesis and the generation of ATP, require iron. Viruses hijack cells in order to replicate, and efficient replication needs an iron-replete host. Some viruses selectively infect iron-acquiring cells by binding to transferrin receptor 1 during cell entry. Other viruses alter the expression of proteins involved in iron homeostasis, such as HFE and hepcidin. In HIV-1 and hepatitis C virus infections, iron overload is associated with poor prognosis and could be partly caused by the viruses themselves. Understanding how iron metabolism and viral infection interact might suggest new methods to control disease.

Relación del Fierro con las infecciones virales Weinberg, E. D. 1996. Iron withholding: MINI-REVIEW: A defense against viral infections. BioMetals Volume 9, Number 4, 393-399. Se ha observado, mediante investigaciones experimentales y clínicas en varios taxas, que uno de los peligros del exceso de fierro (Fe) consiste en su habilidad para favorecer infecciones virales, Este elemento es esencial para la síntesis de viriones en las células del huésped, también empeora las funciones de defensa celular y favorece las infecciones virales animales. En modelos animales y humanos, las infecciones virales causan la sobre expresión del sistema de defensa relacionado con la retención de fierro. Se ha observado que los factores que suprimen este sistema favorecen la progresión viral, por el contrario los factores que lo favorecen aumentan la defensa del huésped (Weinberg 1996).

Iones metálicos reducidos Cu (II)

Comité Estatal de Sanidad Acuícola de Sinaloa A. C. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SONORA Gracias

O2 O2 Sistema biológico de clarificación viral Sistema biológico de infección viral Sistema biológico de clarificación viral WSSV vp466 vp28 PjRab Fam Rab6 Rab7 Fagocitosis Endocitosis mediada por receptores lisososoma O2 O2 Arginina Fagosoma Replicación viral en el núcleo Fagocito NADPH oxidasa iNOS ERO NO Apoptosis Fagolisosoma Necrosis Proliferación viral Clarificación por muerte celular Clarificación por fagositosis

WSSV + V. cambelli WSSV V. campbelli Control

Apoptosis