epidemiología srs y cáligus
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Epidemiología SRS y Cáligus
Dr. Fernando Mardones MV MPVM PhDDirector de Investigación y Estrategias
An integrated epidemiological approach for the early detection and diagnosis, and control of Piscirickettsia salmonis transmission and sealice management in
Atlantic farmed salmon in ChileFIE N° 201707240090
Taller de Difusión ”Avances en la investigación del programa para la gestión sanitaria en la acuicultura”20 de Diciembre 2017 – Hotel Cumbres – Puerto Varas
En estos últimos años, hemos ganado un amplio conocimiento
Tenemos una meta en común
Determinantes sociales &
ambientales
Factores de riesgo & de protección
Fase preclínica Fase clínica Fase post-clínica
Intervención primordial
Intervenciones a nivel estructural de la industria (ambiental, social,
económico, cultural)
Intervención primaria
Intervenir sobre las exposicionesque conducen a la enfermedad
Intervención secundaria
Detectar y tratar el proceso patológico en una etapa temprana
cuando el tratamiento pueda ser más eficaz
Intervención terciaria
Prevenir rebrotes y un mayor deterioro a través del seguimiento de los
peces y su recuperación
Fase etiológica (P. salmonis)
5
Detección por pruebas de diagnóstico
Aparición de signos
clínicos
Disfunción
Medicina preventiva
Reducción prevalencia
Rehabilitación
Minimizar impacto enfermedad
Promoción de la salud
Reducción incidencia
Condiciones subyacentes que conducen a la causalidad
Prevención de la aparición o desarrollo de factores de
riesgo
MuertosCasos visiblesEnfermos clínicos
Casos “invisibles”
Infección asintomática
Sanos pero expuestos
Reaccionar (Intervención terciaria)
Anticipar(Intervención secundaria)
Diseñar(Intervención primaria)
Transformar(Intervención estructural)
Diagnóstico de SRS
• Visita a centros de encargados de salud y/o reportes con jefes de centro
• Observación de peces, análisis de mortalidad y necropsias• Toma de muestras y envío a laboratorio• Diagnóstico basado en signos clínicos/resultados (+)• Tratamiento
Intervención secundariaImportancia del diagnóstico precoz
• Diagnóstico temprano reduce la proporción de peces que son diagnosticados en forma tardía
• Depende de la disponibilidad de herramientas diagnósticas– Macroscópica– Microscópica– Histológica– Microbiológica– Inmunológica– Molecular
• Métodos de diagnóstico en terreno: basado en signos subclínicos y aparición interna/externa de signos clínicos y cambios en el comportamiento. Solo presuntivo!
Investigación SRS Macrozona 8 - Sernapesca
AIC = 111.8 Intervalo de Confianza 95%Variable Odds Ratio Inferior Superior valor de p
Número de diagnósticos a T2 2.0 1.23 3.23 0.01Detección clínica versus diagnóstica 8.7 2.27 33.28 0.002Número de Antibióticos a T2 1.8 0.99 3.16 0.054Número de Antiparasitarios a T2 2.3 1.26 4.27 0.007Mortalidad (%) SCA sobre promedio 5.7 1.53 20.81 0.009Mortalidad (%) Otras Gen sobre promedio 9.9 2.17 45.15 0.003
Intercepto 0.00 0.00 0.04
Centros en los cuales se llevo a cabo un primer diagnóstico basado en mortalidad tuvieron casi 9 veces mayor odds para mayores mortalidades SRS a ciclo completo que centros en los cuales el primer diagnóstico se realizó con resultado de laboratorio
Intervención terciariaCausas potenciales del fracaso terapéutico
• Diagnóstico inadecuado (e.g., optimización)• Infecciones concomitantes (co-infección no detectada)• Insuficiente o baja concentración del antibiótico en los tejidos• Resistencia antimicrobiana
Antecedentes del Proyecto
Director de Proyecto: Fernando O. Mardones
Presupuesto: $737.000.000
Tiempo de Ejecución : 15-18 Meses
Andres M. PerezDirector CAHFS
Centro OIE
Nick PhelpsDirector
MN Aquatic Inv. Species RC Maria Sol Perez
PostdocCAHFS
Amy KinsleyPhDc
CAHFS
Alex PrimusAssist. ProfessorCollege Vet Med
Marco RozasDirector
Andrea PeñaDirectora I&D
Hernán Cañón-JonesDirector
Prof. Ian GardnerCanada Excellence
Research Chair
Anna AlbaSenior Researcher
Meghan Van GaalProject Manager
Sophie St-HilaireProfessor
Derek PricePostdoc
Henrik StryhnProfessor
Lori GustafsonEpidemiologist
Peder JansenSenior Researcher
Anja KristofersenSenior Researcher
Rodrigo BustamanteSenior Researcher
CSIRO
Patricio BernalDirector
Marine & Coastal Ecosystems CSIRO Chile
Andy StevenResearch Director
Coasts Oceans & Atm.CSIRO
Fernando GomezResearcher
Sergio MarshallDirector
Jorge OlivaresResearcher
Objetivos (organizados en “Work Packages” – WP)
WP 1 caracterizará el desarrollo temprano de SRS en condiciones de campo y la relación con signos clínicos inespecíficos y cambios de comportamiento de los peces.
WP 2 estimará la sensibilidad, especificidad y valores predictivos de las pruebas comerciales utilizadas para el diagnóstico de la infección por P. salmonis.
WP 3 desarrollará un modelo epidemiológico para simular la transmisión de P. salmonis dentro de un centro de cultivo.
WP 4 estimará la relación entre la presión de infección de P. salmonis entre centros de cultivo bajo distintas condiciones oceanográficas y distancias marítimos entre centros vecinos.
WP 5 estudiará la interacción entre cargas de Caligus y la infección por P. salmonis dentro y entre centros de cultivos,además de establecer umbrales de abundancia basada en criterios sanitarios.
WP 6 implementará resultados kit de herramientas epidemiológicas online para el apoyo en la toma de decisiones sanitarias.
• Constituido por cada Investigador Principal de los 6 WPs• Reuniones bi-mensuales via Webex• Actividad de Lanzamiento/Preliminares/Clausura• Reuniones en Eventos Internacionales (ISVEE/sealice)• Visitas entre instituciones tipo estadías cortas (<1 mes)
Steering Committee
WP 1 – Detección temprana SRS
Signos clínicos inespecíficos– Piel
• Oscurecimiento• Pérdidas de escamas• Hemorragias• Petequias• Úlceras• Erosión de aletas• Hemorragia en base de aletas
– Branquias• Palidez
– Nado• Orillamiento• Errático• Superficial• Espiral
– Otros• Exoftalmia• Ascitis• Anorexia• Letargia
Características de Pruebas Diagnósticas– Sensibilidad-Especificidad
• Individual• Pool• Jaula• Centro• Vigilancia
WP 1 WP 2 Bayesian Belief Network
Plan de acción• Enero-Febrero – Estandarización de criterios para
diagnóstico• Fines de Marzo 2018 – 40 veterinarios expertos en
diagnóstico de enfermedades• Todo el año – seguimiento centros de cultivo desde
siembra a primer brote SRS
P 𝑨𝑩= P 𝑩
𝑨𝑷(𝑨)𝑷(𝑩)
Regla a partir del teorema de ”Bayes”
P '()*ó,./0,01.34567893'()*ó,:;,</0);':=>(
=
Psalmónconpieloscurasalmóntiene𝑃. 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑜𝑛𝑖𝑠
P(salmóntienen𝑃. 𝑠𝑎𝑙𝑚𝑜𝑛𝑖𝑠)P(salmónconpieloscura)
A partir de información histórica o científica
Adaptado de McKendrick et al 2000
Signos clínicos inespecíficos• Oscurecimiento• Pérdidas de escamas• Hemorragias• Petequias• Úlceras• Erosión de aletas• Hemorragia en base de aletas• Palidez de branquia• Orillamiento• Nado errático• Nado en superficie• Nado en Espiral• Exoftalmia• Ascitis• Anorexia• Letargia
Presentes• Oscurecimiento• Pérdidas de escamas• Hemorragias• Petequias• Úlceras
Ausentes• Nado en Espiral• Exoftalmia• Ascitis• Anorexia• Letargia
Diagnósticos• SRS• ISAV• IPN• BKD• HSMI
Creencias (probabilidades)
• 0.73• 0.17• 0.05• 0.03• 0.02
Adaptado de McKendrick et al 2000
WP 2 – Evaluación de Pruebas Diagnósticas
Características de Pruebas Diagnósticas– Sensibilidad-Especificidad
• Individual• Pool• Jaula• Centro• Vigilancia
– Priorizar PCR tiempo real– Gram e IFAT– LAMP (PUCV)
Evaluación de factores que influyen en Se/Sp– Sanitarios– Productivos– Ambientales
Identificar mejor estratregia de muestreo– Tamaño de muestra– Frecuencia– Costo
Prof. Ian GardnerCanada Excellence
Research Chair
https://final.shinyapps.io/optisampleTM/
Alba et al 2017. OptisampleTM: Open web-based application to optimize sampling strategies for active surveillance activities at the herd level illustrated using Porcine Respiratory Reproductive Syndrome (PRRS). PLoS ONE 12(7): e0176863.
WP 3 – Modelación Centro de Cultivo
Epidemiología de campo– Evaluación de estrés y bienestar– Epidemiología de campo y
dinámica infección– Identificación de factores de
riesgo– Evaluación del rol de cáligus y
tratamientos antiparasitarios
WP 1&2Parameterización – Modelación – Validación
– Definición y estimación de parametros epidemiologicos
– Modelo basado en compartimentos según estados de enfermedad (SLIR)
– Unidad epidemiológica es la jaula de cultivo extrapolada a un centro convencional
– Validación basado en epidemias observadas
– Evaluación del rol de cáligus y tratamientos antiparasitarios
– Evaluación de estrategias de control
WP 3
WP 4 – Modelación entre centros de cultivo
Modelación a nivel de Centro– Inputs relacionados con el
potencial de diseminación de P. salmonis
Carácterísticas Oceanográficas– Hidrodinámica de Escala Fina y
Condiciones Ambientales para la MacroZona5
– Vincula con Proyecto SIMA-Austral liderado por CSIRO
– Desarrollo de una suite-anidada de modelado espacial de alta resolución (~ 100m).
– Proporcionar matrices de datos ambientales y de conectividad entre y dentro delos sitios de producción
WP 3 WP 4Modelo de predicción
– Listado rankeado de escenarios– Diferentes configuraciones de
centros de cultivo– Umbrales de tratamieto – Condiciones oceanográficas y
ambientales que modifican el impacto de SRS a nivel de area.
WP 4
WP 5 – Epidemiología Caligus
Umbrales– Abundancia ciclo anual – Abundancia histórica– Abundancia a nivel de
Macrozona
Rol en la epidemiología de SRS– Abundancia versus aparición de
SRS– Abundancia y relación con baños
antiparasitarios
Niveles umbrales Interacción con SRSRol en diseminación SRS
– Hidrodinámica de Escala Fina y Condiciones Ambientales para la MacroZona5
– Rol de variables ocenográficas y relación con dispersión de caligus
– Rol de caligus y dispersión de SRS
Rol a nivel de ACS
WP 6 es www.aquatools.clKit de herramientas epidemiológicas online para el apoyo en la toma de decisiones sanitarias
• BayeSRS– Diagnóstico temprano de SRS y diferencial– Signos inespecíficos, pruebas diagnósticas, epidemiología de campo– Redes Bayesianas a partir de Expertos
• AquaSampling– Adaptación de UoM-OptisampleTM
– Qué, cuándo y cuanto muestrar?– Incorpora habilidad de pruebas diagnósticas
• Simulador de Brote SRS– Modelación SRS dentro de un centro de cultivo– Evalua interacción con caligus– Evalua diferentes estrategias sanitarias
WP 6 es www.aquatools.clKit de herramientas epidemiológicas online para el apoyo en la toma de decisiones sanitarias
• SRSpread– Simula diseminación de P. salmonis entre centros de cultivo– Utiliza Macrozona – Redes Bayesianas a partir de Expertos
WP 6 - Transferencia a productores/encargados de salud
Disponible en www.aquatools.cl
Al menos 4 herramientas epidemiológicas online:• Apoyo en la toma de decisiones sanitario/productivo• Planificación bajo diferentes escenarios• Entrenamiento
WP 6 Best Management Practices for SRS control
WP 1
WP 2 WP 3
WP 4
Stocked smolts Onset of clinical signs
Preclinical phase
Diagnostic tests detection
Sampling (size, frequency, costs)
Unspecific clinical signsLethargyAnorexiaSkin darkeningAbnormal swimmingEtc.
Farm level risk factorsSyndromic data (mortality)
Within-farm transmission
Modeling to evaluate on-farm Control Strategies
Modeling to evaluate biocapacity and area level control strategies
Between-farms transmission
Infection pressureFarm-to-farm distanceTemperature
Se & SpDiagnosticIndividual, poolFarmLaboratorySurveillance
Model parametersLatency periodDuration of P. salmonis infectionMortality rate (non-disease induced) Mortality rate in latently infected Mortality rate in infectiousTransmission rates within/between cages
WP 5Role of sealice and the interaction with the early development and epidemiology of SRS
Coupling oceanographic modeling
Indicadores de rendimientoTópico Actividad NúmeroInvestigación Publicación científica 10-12
Postulación a proyectos nacionales/int’l 4-6Reuniones del Steering committee 4
del grupo de investigación/equipos 5-8Alcance Página web y aplicaciones 1
Seminarios de transferencia 2Participación en seminarios/congresos 6Difusión de newsletters 3Participación en medios de comunicación (escrito/TV) 4Publicación de un ”Libro Azul” para el manejo integrado de SRS 1
Entrenamiento capital humano Participación de postdocs 4Participación de estudiantes de PhD 4Participación de estudiantes de pregrado 6
Participación de productores
Manejo integrado de SRSa.k.a. ”Libro Azul de SRS”
Manejo Integrado
SRS
Paso 1 - Captura del conocimiento• P. salmonis• Salmón• Medio ambiente
Paso 2 - Estrategias de prevención• Desarrollo• Factibilidad• Costo/beneficio• Implementación
Paso 3 - Monitoreo• Detección de P. salmonis• Rendimiento de peces• Impacto medioambiental
Paso 4 - Estrategias de intervención• Desarrollo• Factibilidad• Implementación
Paso 5 - Re-evaluación y planificación• Revisión de registros de
monitoreo• Re-evaluación
costo/beneficio• Consulta y adaptación• Aprendizaje continuo
Adapted from integrated pest management models for plants.
IncentivosSector privado Sector público
• Responsabilidad social corporativa• Desarrollo más rápido de productos donde existen
obstáculos en común• Disminuir costos de producción• Acceso directo a investigaciones de alto impacto• Acceso a la expertise académica de excelencia• Atracción de estudiantes y otros más especializados
• Solucionar problemas con una mirada de la ”vida real”• Generar investigación que es transferida rápidamente a
la economía• Tener acceso a otros recursos e información que de otra
forma son difíciles de obtener• Acceso a la expertise académica de excelencia
Visitehttps://ccaps.umn.edu/icomos-2018
Epidemiología SRS y Cáligus
Dr. Fernando Mardones MV MPVM PhDDirector de Investigación y Estrategias
An integrated epidemiological approach for the early detection and diagnosis, and control of Piscirickettsia salmonis transmission and sealice
management in Atlantic farmed salmon in Chile
Muchas gracias!
Taller de Difusión ”Avances en la investigación del programa para la gestión sanitaria en la acuicultura”20 de Diciembre 2017 – Hotel Cumbres – Puerto Varas