INNOVACIÓN

Proyectos Co-Financiamiento Público

Proyecto InnovaChile de CORFO, Línea Crea y Valida, código 20CVID-128114

PATHOVET BR: PROTOTIPO DE SERVICIOS BIOTECNOLÓGICOS PARA EVALUAR LA RESPUESTA FENOTÍPICA DE LA TILAPIA

La industria de las tilapias ha experimentado un de las tasas de crecimiento más altas de las últimas décadas a nivel mundial. Brasil se ha posicionado como el cuarto productor mundial con empresas enfocadas en producir con altos estándares de calidad pero que carecen de biomarcadores para evaluar la eficacia de sus medidas de manejo sanitario y productivo para soportar técnicamente la toma de decisiones estratégicas para mejorar su rendimiento. de esta necesidad se genera la presenta propuesta que consiste en desarrollar y validar comercialmente bioservicios basados en la aplicación de bioindicadores fenotípicos y transcriptómicos cuantitativos y predictvos para la evaluación del estadio fisiológico, inmunológico y reproductivo en la tilapiacultura. La propuesta complementa los servicios de detección de patógenos para la vigilancia de enfermedades que Pathovet presta actualmente en Brasil.

2020
2018

Proyecto InnovaChile de CORFO, Línea de Contratos Tecnológicos, código 18COTE-89678


ANÁLISIS PROTEÓMICO POR MACHINE-LEARNING: PERFILES DE ESPECTROMETRÍA DE MASAS PARA LA PREDICCIÓN DE SMOLTS DESADAPTADOS EN SALMONES DE CULTIVO


Un problema productivo importante de la industria del salmón es la alta proporción de peces desadaptados/rezagados en la etapa temprana post ingreso de los smolts al mar. Nuestra propuesta es generar perfiles de espectrometría de masas de proteínas respecto de aspectos críticos del proceso de esmoltificación y adaptación al mar en las branquias y suero. Mediante algoritmos de aprendizaje automático, la información proteómica generada será analizada y cruzada con datos productivos. Esperamos encontrar nuevos marcadores predictivos únicos o combinados que puedan ser base para nuevos ensayos y generar algoritmos predictivos.

Proyecto InnovaChile de CORFO, Línea “Portafolio de I+D+i Empresarial”, código 17PIDE-80705


DESARROLLO DE NUEVOS SERVICIOS DE LABORATORIO PARA OPTIMIZAR LA CALIDAD DE SMOLT EN LA SALMONICULTURA GLOBAL

Este es el primer portafolio adjudicado por una empresa de la Región de Los Lagos y consiste en la ejecución de tres subproyectos por un monto total de más de $630 millones en 3 años y con el apoyo concreto de nueve empresas de la industria, incluyendo empresas salmoneras, laboratorios farmacéuticos y plantas de alimento. El objetivo es desarrollar nuevos servicios de laboratorio basados en genómica y proteómica funcional para la evaluación integral y predictiva de la calidad de smolt en las tres especies salmonídeas cultivadas, generando indicadores objetivos de la respuesta inmune, capacidad osmorregulatoria y presentación de peces desadaptados.

2017
2016

Proyecto InnovaChile de CORFO, Línea de Validación y Empaquetamiento de Innovaciones, código 15ITE2-47464

VALIDACIÓN Y EMPAQUETAMIENTO TÉCNICO-COMERCIAL DE NUEVOS SERVICIOS DE EXPRESIÓN GÉNICA BASADOS EN SETS RT-QPCR MÚTIPLES PARA EVALUAR EL ESTADO FISIOLÓGICO DE SALMONES EN CULTIVO El objetivo es empaquetar comercialmente el prototipo de servicios de laboratorio basados en sets de biomarcadores moleculares en formato RT-qPCR MÚLTIPLE para su aplicación práctica en la evaluación integral del estado fisiológico de salmónidos en cultivo, con foco en: (1) respuesta inmune para evaluar eficacia de vacunas, (2) funcionalidad hepática como respuesta a aditivos nutricionales y dietas funcionales, y (3) capacidad hipo-osmorregulatoria en smolts. Estos indicadores moleculares serán complementados con indicadores proteómicos.

Proyecto InnovaChile de CORFO, Línea Prototipos de Innovación Empresarial, código 14PIE-27058

NUEVOS PROTOTIPOS DE SETS DE BIOMARCADORES SANGUINEOS APLICADOS AL DIAGNOSTICO PREDICTIVO DE ENFERMEDADES EN ACUICULTURA: BIOBLOOD Y BIOPLASMA Este proyecto nos permitió desarrollar servicios concretos en el área de la patología clínica, los que también se están comercializando eficientemente desde mediados de 2015, puesto que logramos definir nuevos rangos de referencia normal para 23 parámetros de bioquímica sanguínea (BIOPLASMA®) y 10 parámetros hematológicos (BIOBLOOD®) en las tres especies salmonídeas cultivadas en Chile, tanto en agua dulce como en mar. Este marco referencial en condiciones de campo, nos permitió validar, mediante modelos matemáticos predictivos, un conjunto de sets de funcionalidad para predecir eventos clínicos de piscirickettsiosis (BIOPLASMA®SRS y BIOBLOOD®SRS) y enfermedad cardiaca (BIOPLASMA®HSMI y BIOBLOOD®HSMI), inclusive, antes de la detección del patógeno, además de stress asociado a manejos productivos (BIOPLASMA®Stress y BIOPLASMA®Stress Plus) y esmoltificación (BIOPLASMA®Smolt y BIOPLASMA®Smolt Plus). Todos estos servicios han aportado a la toma de decisiones en la gestión sanitaria de nuestros clientes”.
2015
2013

Proyecto InnovaChile de CORFO, Línea de Contratos Tecnológicos, código 18COTE-89678

ACELERAMIENTO DEL NEGOCIO BIOTÉCNOLOGICO DEL LABORATORIO PATHOVET Hemos desarrollado un innovador servicio de telepatología para el diagnóstico histopatológico remoto, potenciando el trabajo integral en equipo con los clientes, acelerando los tiempos de respuesta y, en consecuencia, agregando valor a la gestión sanitaria de las empresas. En una segunda fase, avanzamos en consolidar y acelerar integradamente el negocio biotecnológico de la empresa, complementado nuestra propuesta de valor con servicios en base molecular, los que permiten concretar un enfoque predictivo integral de la respuesta del hospedero.

INNOVACIÓN

Servicios de Proyectos
Privados de I+D Aplicada

Diseñamos y ejecutamos proyectos de investigación, desarrollo e innovación para nuestros clientes, con el objetivo de responder preguntas prácticas para la optimización de la gestión sanitaria y productiva en cada empresa.

Casos y Reportes

COMPARATIVE PATHOGENESIS OF PISCIRICKETTSIOSIS IN ATLANTIC SALMON (SALMO SALAR L.) POST-SMOLT EXPERIMENTALLY CHALLENGED WITH LF-89-LIKE AND EM-90- LIKE PISCIRICKETTSIA SALMONIS ISOLATES

MELANOSIS MUSCULAR FRACTURAS COSTALES

GENE EXPRESSION COMPARISON OF ATLANTIC SALMON (SALMO SALAR) POST-SMOLT CHALLENGED WITH DIFFERENT PISCIRICKETTSIA SALMONIS ISOLATES REVEALS DIFFERENCES IN IMMUNE RESPONSE

Caso Clínico

Cataratas en el Salmón del
Atlántico

Treinta y cuatro (34) globos oculares de individuos adultos de la especie salmón del Atlántico, Salmo salar, cultivados en el mar, ingresaron al laboratorio para diagnóstico histopatológico. Macroscópicamente, el 6% (2 de 34) no presentó cataratas (Figura 1), el 29% presentó score 1 (10 de 34), 24% score 2 (8 de 34), 24% score 3 (8 de 34) y 17% score 4 (6 de 34). El promedio del score de los 34 globos oculares fue 2.18 (74/34).

Lesiones histopatológicas asociadas con lisis fibrilar (fibras del lente) y regeneración fibrilar focal (Figura 2), se asocian con alta severidad. El 59% (20 de 34 ojos), presentó lisis fibrilar y el 47% (16 de 34) presentó regeneración fibrilarfocal. Sin embargo, la frecuencia de la lisis fibrilar se concentró en el score 2, 3 y 4 (88.8%, 8 de 9 hallazgos). La frecuencia de la lisis fibrilar se presentó en todos los scores macroscópicos, pero los hallazgos de lisis fueron de severidad leve en el score 1 y 2, leves a moderados en score 3 y moderados a severos en score 4. La misma tendencia se observa para el hallazgo de regeneración fibrilar focal, ya que las lesiones más severas se observaron en el score 4.

Peces con estas lesiones microscópicas y scores macroscópicos 3 y 4, tendrían un mayor riesgo de presentar alteraciones moderadas a severas de la visión, de recuperación lenta o irrecuperables en los casos más severos de ceguera. Esta situación tendría consecuencias productivas asociadas con un menor consumo de alimento, menor conversión, menor tasa de crecimiento y, en consecuencia, menor calidad de los peces y mayores costos económicos asociados.

Cataratas en el Salmón del
Atlántico

1.- La catarata es la opacidad en el lente del ojo o en la capsula del lente que determina una dispersión anormal de la luz, causando una reducción en la capacidad visual y, finalmente, ceguera. La opacidad resulta de la disrupción de la disposición normal de las fibra del lente o de alteraciones en la conformación del lente (Benedek 1997). La mayoría de las cataratas descritas en peces son consideradas irreversibles, pero las cataratas osmóticas y las causadas por fluctuaciones en la temperatura del agua son descritas como reversibles (Hargis 1991). Las cataratas pueden ser de distinta naturaleza: nutricional, ambiental (variaciones de temperatura y salinidad de agua), susceptibilidad genética, química (exposición a inhibidores de la colinesterasa tales como organofosforados) o infecciosa (Phelps Brown & Bron 1996).

2.- La prevalencia y la severidad de las cataratas varía según el área geográfica de cultivo de salmón, pero se ha reportado alta prevalencia en Irlanda, Escocia y Noruega (entre 5 a 90%) (Wall 1998). En general, los peces muestran una marcada opacidad del lente y, en los casos más severos, se constatan completamente ciegos. Los peces afectados presentan una significativa reducción en el consumo de alimento, comenzando entre 3 a 4 semanas antes de la aparición de los signos clínicos. La visión es importante para el consumo alimento y se ha reportado una asociación directa entre las cataratas irreversibles y una tasa de crecimiento reducida en peces cultivados (Bjerkås et al. 1996). Así, las cataratas tienen un potencial impacto económico negativo, así como en aspectos éticos y de bienestar animal.

3.- Ersdal et al. (2001) describieron una prevalencia de 82% en salmón del Atlántico. De acuerdo al score macroscópico para cataratas definido por Wall & Bjerkås (1999), los scores 2 y 3 determinan una opacidad que compromete de 10 a 50 y 50 a 75% del área del lente, respectivamente. Ersdal et al. (2001) estimaron que alrededor del 30% de los peces con score 2 o más en ambos ojos, la visión se redujo significativamente y que aproximadamente el 5% de los peces estaban efectivamente ciegos de 1 o ambos ojos. El 75% de los peces afectados presentó cataratas bilaterales y, la mayoría de los peces con catarata unilateral, presentó sólo cambios menores de visión en el ojo afectado. Cuando existe una mayor frecuencia de cataratas bilaterales, se estima que la causa es de origen sistémico (Bjerkås et al., 1996; Ersdal et al., 2001).

4.- En el mismo estudio, Ersdal et al. (2001), describieron que la severidad de las cataratas fue significativamente mayor en los smolts ingresados en primavera (respecto de los de otoño), aunque podría estar asociado también con la susceptibilidad genética y los manejos productivos particulares en cada grupo de smolts. Diversos autores también han descrito el desarrollo de cataratas asociado al factor de riesgo de crecimiento rápido de los peces (Bjerkås et al., 1996; Ersdal et al., 2001). El desarrollo de cataratas podría ser progresivo en grupos de smolts transferidos al mar con menor peso, determinando un periodo de tiempo más prolongado en el mar, lo cual explicaría la asociación observada entre el score de cataratas y el tiempo en el mar (Ersdal et al., 2001).

5.- El umbral más bajo de peso se observó en peces con un score promedio de catarata 2.5, lo cual afectó a cerca del 14% de los peces (Ersdal et al., 2001). Los autores afirman que el bajo peso es una consecuencia del bajo consumo de alimento debido a las alteraciones en la visión y una probable explicación para correlación negativa observada entre el SGR y el score promedio de cataratas de los peces ingresados en primavera. En este caso, el SGR es el promedio de crecimiento en un periodo largo de tiempo, indicando que las cataratas irreversibles no solo tienen un efecto temporal, sino también un efecto de largo plazo en el crecimiento para el resto del ciclo productivo.

6.- El incremento en la incidencia de cataratas en el salmón cultivado en el mar en Irlanda, Escocia y Noruega ha sido relacionado con el retiro de la harina de sangre del alimento (Wall 1998). Posteriormente, se demostró que elevados niveles de Histidina (His) en la dieta tiene un importante rol en la prevención del desarrollo de cataratas en salmón del Atlántico (Breck et al., 2003; Breck et al., 2005). Las concentraciones de His se reflejan en el contenido de N-acetilhistidina (NAH) en los lentes del salmón del Atlántico durante el segundo año en el mar (Tröße et al 2009; Waagbø et al 2010), lo cual podría explicar, al menos en parte, la función mitigadora de los altos niveles de His en la dieta. Así, 12.8 g His/kg de alimento antes del periodo de mayor riesgo debido al incremento de la temperatura del agua, previene la formación de cataratas. Incrementando el nivel de His en la dieta durante el periodo de formación de cataratas, se puede mitigar la severidad de las mismas (Tröße et al 2009). Tröße et al (2010) describieron que la inclusión de ingredientes de origen vegetal afecta el tamaño del lente en peces adultos de salmón del Atlántico y, el contenido de agua de los lentes y la composición de ácidos grasos se observan alterados por la inclusión de lípidos vegetales en la dieta. La concentración de His y NAH en el lente estuvo asociado con la inclusión de proteína vegetal en la dieta. Se observaron cataratas leves, pero la formación de cataratas no fue afectada por la inclusión de ingredientes de origen vegetal (Tröße et al 2010). Los lentes de peces alimentados con dietas ricas en lípidos vegetales presentan una capacidad osmorregulatoria disminuida respecto del grupo control de peces alimentados con dieta normal y con la dieta con baja inclusión de lípidos vegetales, observándose salida de NAH bajo condiciones hipo-osmóticas (Tröße et al 2010).

7.- De acuerdo a nuestra experiencia, las lesiones macroscópicas categorizadas en los scores de cataratas de 1 a 4 descrito por Wall & Bjerkås (1999), tienen un alto nivel de concordancia con la severidad de las lesiones microscópicas.

Referencias

1.- Breck O, Bjerkås E, Campbell P, Arnesen P, Haldorsen P, Waagbø R (2003) Cataract preventative role of mammalian blood meal, histidine, iron and zinc in diets for Atlantic salmon (Salmo salar L.) of different strains. Aquacult Nutr 9: 341-350.

2.- Breck O, Bjerkås E, Campbell P, Rhodes JD, Sanderson J, Waagbø R (2005) Histidine nutrition and genotype affect cataract development in Atlantic salmon, Salmo salar L. J Fish Dis 28: 357-371.

3.- Benedek GB (1997) Cataract as a protein Wall T, Bjerkås E (1999) A simplified method of scoring cataracts in fish. Bull Eur Assoc Fish Pathol 19:162–165.

4.- condensation disease (The Proctor Lecture). Invest Ophthalmol Vision Sci 38:1911–1921.

5.- Bjerkås E, Waagbø R, Sveier H, Breck O, Bjerkås I, Bjørnestad E, Maage A (1996) Cataract development in Atlantic salmon (Salmo salar L) in fresh water. Acta Vet Scand 37: 351–360.

6.- Ersdal C, Midtlyng P, Jarp J (2001) An epidemiological study of cataracts in seawater farmed Atlantic salmon Salmo salar. Dis Aquat Org 45: 229–236.

7.- Hargis WJ Jr (1991) Disorders of the eye in finfish. Annu Rev Fish Dis 1: 95–117.

8.- Phelps Brown N, Bron AJ (1996). Lens disorders. A clinical manual of cataract diagnosis. Butterworth Heinemann, Oxford.

9.- Tröße C, Waagbø R, Breck O, Stavrum AK, Petersen K, Olsvik PA (2009) Genome-wide transcription analysis of histidine-related cataract in Atlantic salmon (Salmo salar L). Molecular Vision, 15: 1332-1350.

10.- Tröße C, Rhodes JD, Sanderson J, Breck O, Waagbø R (2010) Effect of plant based feed ingredients on osmoregulation in the Atlantic salmon lens. Comparative Biochemistry and Physiology, Part B, 155(4):359-62.

11.- Wall AE (1998) Cataracts in farmed Atlantic salmon (Salmo salar) in Ireland, Norway and Scotland from 1995–1997. Vet Rec 142:626–631.

12.- Waagbø R, Tröße C, Koppe W, Fontanillas R, Breck O (2010) Dietary histidine supplementation prevents cataract development in adult Atlantic salmon, Salmo salar L in seawater. British Journal of Nutrition, 104(10):1460:70.

Publicaciones

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