Medición de los efectos de la carga de caligus y los tratamientos de baños piojicidas sobre la piscirickettsiosis en la industria acuícola salmonera chilena

Este estudio es el tercero en una serie de estudios epidemiológicos integrados sobre piscirickettsiosis y caligidosis (infestación con caligus) financiado por el gobierno de Chile y realizado por Ausvet, en colaboración con la industria acuícola salmonera chilena. Involucra el análisis de los datos generados por la industria recolectados en una plataforma de investigación segura. Esta plataforma fue desarrollada específicamente para apoyar estudios epidemiológicos de interés sanitario, importantes para la acuicultura salmonera. Este estudio apunta a cuantificar el efecto de la carga de caligus y el tratamiento de baños piojicidas sobre la mortalidad por piscirickettsiosis en los salmones de cultivo en Chile.

Objetivos

Aunque la evidencia sugiere una fuerte interacción entre la carga de caligus y la severidad de la piscirickettsiosis, la investigación a la fecha se ha realizado en estanques bajo condiciones ambientales controladas. Además, hay poca evidencia disponible para describir el efecto de los tratamientos de baños piojicidas sobre la severidad de la piscirickettsiosis. Este estudio apunta a medir el efecto de la carga de caligus (específicamente, C. rogercresseyi), los tratamientos de baños piojicidas y la interacción entre la carga y los baños sobre la severidad de la piscirickettsiosis en los sistemas de acuicultura comercial en Chile. Este estudio no está diseñado para evaluar la efectividad de los baños como medida de control para la infestación de caligus.

Hallazgos clave

Nuestro estudio confirma que la carga de caligus afecta la supervivencia de los salmones infectados con P. salmonis y demuestra que los tratamientos de baños utilizados para controlar el caligus pueden, en sí mismos, contribuir a una mayor severidad de la piscirickettsiosis.

Salmón del Atlántico

La carga de caligus y la tasa de tratamientos de baños tienen un efecto acumulativo sobre el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis cuando la tasa de baños es menor a 5% de los días de producción. Para jaulas con baños más frecuentes (tasa de baños de 5% o más días de producción), el efecto del aumento de la carga de caligus sobre el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis ya no es estadísticamente significativo.

Trucha arcoíris

La tasa de baños para el tratamiento del caligus tiene un mayor efecto en el aumento del riesgo de la mortalidad por piscirickettsiosis que mayores cargas de caligus.

Recomendación en ambas especies

Minimizar los tratamientos de baños para el control del caligus puede resultar en reducciones sustanciales del riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis, particularmente para la trucha arcoíris. Recomendamos que los productores de salmón del Atlántico y de trucha arcoíris evalúen la tasa de baños y el umbral del conteo de caligus que, en conjunto, minimizan la pérdida asociada a la piscirickettsiosis y a otras enfermedades. Los centros de cultivo pueden explorar el uso de otros métodos de control del caligus que tienen menor probabilidad de influir sobre la susceptibilidad a la piscirickettsiosis.

Métodos

Este estudio se realizó en la industria acuícula comercial en el sur de Chile, usando datos sanitarios y de manejo desde las empresas, obtenidos desde sus sistemas de manejo de datos de rutina. Los datos de conteos de caligus y de presión de infección por piscirickettsiosis se obtuvieron desde la base de datos del Sistema de Información para la Fiscalización de la Acuicultura (SIFA) y se integraron con los datos generados por la industria para formar un conjunto de datos único y holístico.

El diseño del estudio fue un estudio longitudinal retrospectivo, con un nivel de observación a nivel de jaula como la unidad estadística. Se inició una observación a nivel de jaula cada vez que se realizó un conteo de caligus en una jaula de agua marina. Por ende, cada ciclo de producción a nivel de jaula incluido en el estudio contribuyó con una o más observaciones al conjunto de datos. El resultado de interés fue el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis a nivel de jaula durante el período de observación, definido como un período de 30 días después del conteo de caligus.

Las exposiciones primarias de interés fueron la carga de caligus y los tratamientos piojicidas. La carga de caligus se definió como la cantidad promedio de caligus por pez al comienzo del período de observación. La exposición al tratamiento contra el caligus se definió como una tasa de tratamientos por baños; la proporción de días desde la entrada al mar hasta el comienzo del período de observación durante el que ocurrió el baño. Se identificaron otras variables desde la literatura, desde consultas con expertos y desde los resultados del estudio anterior de Ausvet, que identificó otros factores de riesgo asociados con la mortalidad por piscirickettsiosis. Estas variables se incluyeron en el modelo, para controlar confusiones potenciales.

Se definieron siete hipótesis biológicamente plausibles, que se investigaron usando un enfoque de teoría de la información. El enfoque de modelamiento se basó en modelos mixtos y binomiales negativas. Los modelos en competencia se organizaron en base a su ponderación de Akaike calculada desde su criterio de información de Akaike corregido (AICc). El modelamiento se realizó por separado para el salmón del atlántico y para la trucha arcoíris debido a diferencias probables en la susceptibilidad de la especie a la coinfección y a las prácticas de manejo.

Resultados

Se incluyó un total de 4 778 ciclos de producción válidos en el estudio, que van desde el 1° de enero de 2012 al 6 de junio de 2018, y que cubren 157 centros marinos en 47 barrios. Se definió un total de 25 263 observaciones a nivel de jaula.

El análisis de datos exploratorios mostró que hubo muy poca variación en la carga de caligus en el salmón Coho, y que no se aplicaron tratamientos piojicidas a esta especie durante nuestro período de estudio. Consecuentemente, no consideramos al salmón Coho en este estudio. Los resultados descriptivos mostraron que la asociación entre la mortalidad por piscirickettsiosis y la carga de caligus apareció levemente más sólida cuando se dio cuenta de todas las etapas del caligus en la variable de carga de caligus; se usaron todas las etapas en la parte de modelamiento multivariable del estudio.

Salmón del Atlántico

En el salmón del atlántico, el modelo con mejor soporte fue el modelo completo multivariable incluyendo la carga de caligus, la tasa de tratamientos de baños como un predictor cuadrático, y el término de interacción entre el conteo de caligus y la tasa de tratamientos de baños.

El otro modelo soportado contuvo las mismas variables, menos el término de interacción. Hubo una diferencia de AICc de 43 puntos con el siguiente modelo, lo que sugiere que los dos mejores modelos tuvieron un ajuste significativamente mejor con los datos que el modelo mínimo.

El promedio de modelos reveló una asociación lineal positiva importante entre la carga de caligus y el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación, o sea, las jaulas con mayores conteos de caligus promedio tuvieron un riesgo de mortalidad significativamente mayor en los 30 días después del conteo de caligus. Debido a una asociación lineal y cuadrática relevante entre los tratamientos de baños y el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis, la dirección del efecto de la tasa de baños anteriores cambió a medida que la tasa de baños aumentó. El efecto lineal de la tasa de tratamientos de baños fue mayor que el efecto lineal de la carga de caligus, lo que sugiere una mayor influencia de tasas anteriores de baños en el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis (comparado con la carga de caligus) para jaulas bañadas relativamente con poca frecuencia.

Los resultados del modelamiento soportaron un efecto de interacción entre la carga de caligus y la tasa de tratamiento de baños, que influyó sobre el efecto de cada exposición en el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación. Para una carga de caligus dada, el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación fue mayor si era antecedido por mayores tasas de baños (para tasas de baños de 5% o menos). Para una tasa de baños dada (para tasas de baños menores al 5%), el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación es mayor si se antecede por mayores conteos de caligus. A tasas de baños mayores a 5%, el efecto de un aumento de la carga de caligus sobre el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación ya no fue significativo. En otras palabras, cuando se antecede por una tasa de baños mayor a 5%, el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación fue el mismo, independiente de si el conteo de caligus fue cero o 10.

Trucha arcoíris

En la trucha arcoíris, los dos modelos que incluyeron la carga de caligus y la tasa de tratamiento de baños como un predictor cuadrático, con y sin una interacción entre las dos exposiciones, fueron los que contaron con el mayor soporte de los datos. Hubo una diferencia de ocho puntos de AICc con el modelo con menos soporte, lo que indica que, en general, las diferencias entre todos los modelos fueron pequeñas.

La asociación entre la carga de caligus y el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación no fue estadísticamente significativo, ni tampoco lo fue el término de interacción entre la carga de caligus y la tasa de tratamientos de baños. La tasa de tratamientos de baños tuvo una asociación positiva y estadísticamente significativa con el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis durante el período de observación.

Ambas especies

En ambas especies, la inclusión de la carga de caligus y la tasa de tratamientos de baños no aumentó la potencia explicativa de los modelos, comparados con el modelo mínimo, según lo indica el porcentaje de varianza explicado por los modelos multivariable. Esto sugiere que aunque estas variables tienen un efecto sobre el riesgo de mortalidad por piscirickettsiosis, mucha de la variabilidad en la mortalidad por piscirickettsiosis sigue sin explicación mediante factores de carga de caligus y de tratamientos piojicidas. Además, las variables incluidas en el modelo mínimo (potenciales confusores, así como las variables relacionadas con la agrupación espaciotemporal) solo explicaron alrededor de 22% y 31% de la variablidad total en el resultado de la mortalidad por piscirickettsiosis, en el salmón del Atlántico y en la trucha arcoíris, respectivamente. Este hallazgo es consistente con los hallazgos de nuestro estudio anterior, que mostraron que aunque varias variables estuvieron asociadas con la mortalidad por piscirickettsiosis, el efecto de cada una fue de pequeño a mediano. Esto destaca la alta variablidad de la incidencia de piscirickettsiosis y sugiere la existencia de otros factores que tienen una influencia mayor en la mortalidad por piscirickettsiosis de los que aún no se da cuenta.

Este estudio entregó evidencia adicional para soportar las siguientes variables como factores que reducen la supervivencia de los peces cuando hay piscirickettsiosis presente: latitudes más altas, temperatura mayor del agua marina, menores niveles de oxígeno, mayor presión de infección del barrio y mayor duración en el mar. En este análisis se dio cuenta de la estacionalidad, en parte incluyendo la temperatura del agua marina en los modelos.

Discusión y conclusiones

Los resultados de este análisis demuestran la compleja naturaleza de la interacción entre la carga de caligus, los tratamientos de baños y su efecto combinado sobre la severidad de la piscirickettsiosis. Es importante mencionar que muchos resultados clave se relacionan a decisiones o prácticas de manejo e indican formas prácticas y accionables en las que las pérdidas y el uso de antimicrobianos asociados con la piscirickettsiosis se podrían minimizar (vea el cuadro anterior).

La fortaleza de nuestros resultados está soportada por el gran conjunto de datos y la exhaustividad del análisis; sin embargo, existen algunas salvedades importantes. Primero, aunque los resultados son altamente válidos para las empresas participantes (sobre cuyos datos se realizaron los análisis), estas empresas pueden no ser representativas de la industria. Entonces, estos resultados no se pueden extrapolar fácilmente a la industria en su totalidad. Segundo, se espera que la precisión de la medición y el registro de la exposición y las variables de resultado (incluyendo la clasificación de mortalidad atribuida a piscirickettsiosis en la ausencia de un diagnóstico de laboratorio) sean imperfectos. Tales errores pueden introducir un sesgo en los resultados (y debilitar la validez interna del estudio), pero el grado y la dirección de cualquier sesgo no se puede determinar fácilmente. Sin embargo, este análisis se basa en los datos de empresas que representan los mejores datos disponibles actualmente.

Finalmente, recomendaciones sólidas acerca de programas óptimos de control de caligus deberían considerar los hallazgos de este estudio en conjunto con otras investigaciones, además de análisis económicos que consideren los costos y externalidades del tratamiento. El trabajo futuro puede enfocarse en la evaluación de resultados económicos y en el desarrollo de herramientas de soporte a la toma de decisiones basadas en las formas económicamente óptimas de controlar la infestación por caligus.