52
La Técnica: Revista de las Agrociencias
e-ISSN 2477-8982
https://revistas.utm.edu.ec/index.php/latecnica
Nº. Edición Especial (52-68): 2021
latecnica@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
DOI: https://doi.org/10.33936/la_tecnica.v0i0.3065
Biomarcadores celulares e inmunológicos en la ostra del
Pacífico Crassostrea gigas (Thunberg, 1793) cultivada en un
estuario tropical durante la temporada lluviosa
Cellular and immunological biomarkers in Pacific oyster Crassostrea gigas
(Thunberg, 1793) reared in a tropical estuary during rainy season
1
Mariela Loján-Avellán
Programa de Maestría en Acuicultura, Instituto de Postgrado, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez,
Manabí, Ecuador.
Grupo de Investigación en Biología y Cultivo de Moluscos, Departamento de Acuicultura y Pesca, Facultad de
Ciencias Veterinarias, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez, Manabí, Ecuador.
marielalojan@gmail.com
ORCID: 0000-0000-0000-0000
2
Edgar Zapata-Vívenes
Programa de Maestría en Acuicultura, Instituto de Postgrado, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez,
Manabí, Ecuador.
Grupo de Investigación en Biología y Cultivos de Equinodermos (INBICEQ). Departamento de Acuicultura y Pesca,
Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Técnica de Manabí, Ecuador
Departamento de Biología, Escuela de Ciencias, Núcleo de Sucre, Universidad de Oriente, Venezuela.
edgar.zapata@utm.edu.ec.
ORCID: 0000-0003-3720-5416
3
Luis Manuel Treviño
Programa de Maestría en Acuicultura, Instituto de Postgrado, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez,
Manabí, Ecuador.
Grupo de Investigación en Biología y Cultivo de Moluscos, Departamento de Acuicultura y Pesca, Facultad de
Ciencias Veterinarias, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez, Manabí, Ecuador.
ztrevino3917@utm.edu.ec
ORCID: 0000-0002-7955-6161
4
César Lodeiros
Programa de Maestría en Acuicultura, Instituto de Postgrado, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez,
Manabí, Ecuador.
Grupo de Investigación en Biología y Cultivo de Moluscos, Departamento de Acuicultura y Pesca, Facultad de
Ciencias Veterinarias, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez, Manabí, Ecuador.
Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Cumaná, Venezuela.
cesarlodeirosseijo@yahoo.es
ORCID: 0000-0001-9598-22354
Recepción: 01 de febrero de 2021 / Aceptación: 11 de mayo de 2021 / Publicación: 31 de julio de 2021
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Resumen
Los estuarios tropicales han sido considerados ambientes excelentes para desarrollar cultivos de la
ostra Crassostrea gigas; sin embargo, existen factores limitantes durante la temporada lluviosa
que modulan cambios en las respuestas fisiológicas y celulares de las ostras, los cuales afectan su
supervivencia. En este estudio, se evaluaron biomarcadores celulares e inmunológicos,
crecimiento y supervivencia de C. gigas cultivada en suspensión en el estuario del Río Chone
(Ecuador), desde diciembre 2019 a marzo 2020. Se registraron parámetros ambientales
(pluviosidad, salinidad y temperatura), respuestas celulares-inmunológicas in vitro (viabilidad,
número de hemocitos, fagocitosis y estabilidad de la membrana lisosomal) y actividad de catalasa
en el fluido celómico. El promedio mensual de pluviosidad mostró incremento desde enero
(78,8mm), alcanzando su valor máximo en febrero (174,8 mm), disminuyendo progresivamente
en marzo (53,2 mm). La temperatura osciló entre 26 y 32°C, la salinidad descendió de 32 ups en
diciembre a 10-14 ups en febrero y marzo respectivamente. Los organismos evaluados durante
febrero y marzo mostraron una reducción entre 4-5% de la viabilidad de hemocitos circundantes,
y más del 14% mostraban desestabilización de las membranas lisosomales. El número de fagocitos
incrementó y la actividad de catalasa disminuyó durante estos meses. Las ostras mostraron una
tasa de crecimiento diario baja (0,01 mm/día), y la supervivencia descendió a 64% (marzo). El
sistema inmune-celular en ostras cultivadas es modulado por bajas salinidades e incremento de
temperatura superficial del agua, lo que sugiere una relación directa con su crecimiento y
supervivencia. Los biomarcadores celulares e inmunológicos estimados son propuestos como
índices de condición fisiológica en C. gigas bajo cultivo.
Palabras clave: catalasa; crecimiento; estrés; fagocitosis; hemocitos; retención de rojo neutro
Abstract
Tropical estuaries have been considered excellent environments to develop the oyster culture
Crassostrea gigas; however, there are limiting factors during the rainy season that modulate
changes in physiological and cellular responses, which affect oyster survival. In this study, cellular
and immunological biomarkers, growth and survival of C. gigas were evaluated in suspending
culture in the estuary of the Chone River (Ecuador), from December 2019 to March 2020.
Environmental parameters (pluviosity, salinity and temperature) and in vitro cellular-
immunological biomarkers (viability, count of hemocytes, phagocytosis and lysosomal membrane
stability) and catalase activity from coelomic fluid were determined. The monthly average of
precipitation showed an increase since January (78,8 mm), with a maximum value in February
(174,8 mm), decreasing progressively in March (53,2 mm). The temperature varied between 26
and 32° C, the salinity decreased from 32 ups in December to 10-14 ups in February and March
respectively. The organisms evaluated during February and March showed a reduction (4-5%) in
surrounding hemocyte viability, and more than 14% showed destabilization of the lysosomal
membranes. Phagocyte number increased and catalase activity decreased during these months.
Oysters showed a low daily growth rate (0,01 mm/day), and survival decreased to 64% (March).
The cellular-immune system in reared oysters is modulated by low salinity and increased water
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surface temperature, suggesting a direct relationship with growth and survival. The cellular and
immunological biomarkers evaluated are recommended as indices of physiological condition in C.
gigas under culture.
Keywords: catalase; growth; stress; phagocytosis; hemocytes; neutral red retention
Introducción
La ostra del Pacífico, Crassostrea gigas (Thunberg, 1793) ha sido la especie de bivalvo más
ampliamente cultivada a nivel mundial (Troost, 2010; Reynaga et al., 2018; FAO, 2021). Ha sido
introducida con éxito en diversas regiones geográficas, principalmente en zonas costeras
templadas (Mondol et al., 2016), y subtropicales (Melo et al., 2020). Lodeiros et al. (2018)
demostraron que C. gigas presenta una tasa de crecimiento significativa en ambientes costeros
marinos tropicales alcanzando tallas comerciales (80 mm) antes del año; no obstante, en el estuario
del Río Chone de la región ecuatoriana C. gigas puede alcanzar tallas de 85 mm en tan solo 5
meses de cultivo durante la temporada seca (verano); la mitad del tiempo esperado en el medio
marino (Treviño et al., 2020). Sin embargo, durante el período de alta pluviosidad, contemplado
entre los meses de diciembre a mayo, las ostras son sometidas a cambios ambientales bruscos que
pueden ocasionarles gran estrés y altas mortalidades.
Los ostreidos presentan un sistema efectivo de defensa inmunológico innato, el cual está mediado
por la acción de células inmunitarias denominadas hemocitos, responsables del reconocimiento,
fagocitosis y eliminación de microorganismos o cualquier material invasor foráneo. Participan en
la respuesta inflamatoria, cicatrización, formación de concha, trasporte de nutrientes y excreción
de enzimas (Adzigbli et al., 2019; Pourmozaffar et al., 2020). Adicionalmente, existe un
componente humoral constituido por sustancias químicas con un amplio espectro antimicrobiano
(Guo et al., 2015; Green et al., 2016; Wang et al., 2018). Dentro de las estrategias de defensa
celular-mediadas, los hemocitos con actividad fagocítica pueden producir especies reactivas del
oxígeno (EROs), como el peróxido de hidrógeno (H
2
O
2
), el cual es usado como sustancia
microbicida durante el proceso fagocítico. Este compuesto altamente tóxico es mantenido a
concentraciones fisiológicamente aceptables por la acción de varias enzimas; entre ellas, la
catalasa (Alfonso-Prieto et al., 2009).
Las variaciones ambientales pueden alterar los mecanismos de defensa inmune en bivalvos
(Schmitt et al., 2012; Chainy et al., 2016). Una hipótesis plantea que el incremento de la
sobreproducción de EROs bajo condiciones ambientales estresantes, puede afectar la fluidez de
las membranas biológicas, particularmente las funciones de los lisosomas, que son
compartimientos almacenadores de sustancias digestivas y de otros factores humorales vinculados
con la actividad inmune (Cheng, 1981, Hauton et al., 1998). La desestabilidad de las membranas
lisosomales puede conllevar a su ruptura, lo que provocaría degradación del material
citoplasmático y posterior lisis celular (Ringwood et al., 2003; Zhang et al., 2006).
En los estuarios, la fisiología de las ostras está influenciada principalmente por la estacionalidad
(Fisher & Tamplin, 1988), y debido a que son poiquilotérmicas y osmoconformadoras, todas sus
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células están potencialmente influenciadas por los factores ambientales de la misma manera. Los
hemocitos pueden reflejar la condición fisiológica de las ostras (Fisher et al., 1989), por lo tanto,
parámetros como la viabilidad, número y subpoblaciones de hemocitos, así como sus funciones
inmunológicas pueden servir como indicadores de la salud del animal, por ello han sido utilizadas
como biomarcadores de alerta temprana ante episodios de estrés (Allam & Raftos, 2015; Chan &
Wang, 2019; Rahman et al., 2019), pruebas ecotoxicológicas (Al-Subiai et al., 2008) y monitoreo
ambiental (Liu & Wang, 2016).
En C. gigas existen algunos estudios de biomarcadores en relación a factores de estrés ambiental
en condiciones de laboratorio, estabilidad de la membrana lisosomal (Cho & Jeong, 2005; Zhang
et al., 2006), respuestas celulares y moleculares (Gagnaire et al., 2006; Rahman et al., 2019), pero
existen pocos estudios en los que se utilicen biomarcadores para estimar la salud de los organismos
en sistemas de cultivo (Gagnaire et al., 2006). Partiendo de la suposición que las condiciones
ambientales pueden provocar modulaciones en el sistema inmunológico, y a su vez mermar la
tolerancia de la ostra en el medio, este estudio evaluó biomarcadores inmunológicos y su relación
al crecimiento y sobrevivencia de C. gigas en cultivo suspendido en el estuario del Río Chone,
durante temporada lluviosa ecuatorial.
Metodología
Ostras
Los individuos juveniles (semillas) de C. gigas, provenientes del Centro Nacional de Acuicultura
e Investigaciones Marinas (CENAIM), fueron trasladados a un cultivo suspendido experimental
en el estuario del Río Chone, Bahía de Caráquez, durante los meses correspondientes a la estación
seca, hasta alcanzar su mínima talla comercial. Para este estudio, cuatrocientos ochenta individuos
adultos (73,0 ± 9,62 mm de longitud antero-posterior y 78,9 ± 7,5 g de masa húmeda)
aparentemente sanos, se mantuvieron en cultivo durante 152 días en la temporada lluviosa, en el
periodo desde diciembre 2019 hasta marzo del 2020.
El cultivo suspendido en el estuario del Río Chone se llevó a cabo en una balsa flotante (0° 33′
26.50″ S; 80° 25′ 22.71″ O). Las ostras fueron distribuidas en dos linternas (lantern nets) de 9mm
de abertura de ojo de malla, con cuatro niveles cada una, a una densidad de 60 organismos por
nivel. El último nivel se estableció para reposición, con el fin de reemplazar cada mes las ostras
muertas y organismos retirados de los demás niveles, y mantener la misma densidad de cultivo
durante todo el estudio. Mensualmente, grupos de 20 organismos seleccionados al azar fueron
retirados del cultivo y trasladados en contenedores isotérmicos (con agua del sitio de cultivo) al
laboratorio de nutrición de la Universidad Técnica de Manabí (UTM) para estimar su biometría y
parámetros celulares.
Parámetros ambientales
Los promedios mensuales y semanales de pluviosidad fueron proporcionados por el Instituto
Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI). Semanalmente en el sistema de cultivo la
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salinidad fue estimada con un refractómetro marca ATAGO (0,1 UPS de precisión), y la
temperatura del agua se determinó usando una sonda multiparamétrica (YSI 550A).
Crecimiento y supervivencia
Las medidas de las longitudes antero-posterior, dorso-ventral y entre valvas de las ostras fueron
estimadas con un calibrador digital de precisión de 0,1 mm, y la biomasa total se obtuvo pesando
cada ostra en una balanza analítica (0,001 g de precisión). Durante las colectas mensuales se
contabilizó la sobrevivencia en cada nivel de las linternas.
Extracción de la hemolinfa
Las valvas de cada organismo fueron separadas cuidadosamente de manera mecánica para evitar
lesiones en sus órganos internos. La extracción de hemolinfa fue realizada por punción directa en
el seno venoso con una jeringa hipodérmica de 1 mL de capacidad, previamente cargada con 200
µL de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) preparada con agua de mar estéril y filtrada a
miliporo, la cual sirvió como solución anticoagulante. La hemolinfa fue transferida a tubos
eppendorf (1,5 mL) y mantenida a 10ºC en un contenedor isotérmico (Gagnaire et al., 2007) hasta
el momento de los análisis.
Viabilidad y conteo celular
La viabilidad celular (VC) y número total de hemocitos (NTH) fueron estimados según el
protocolo descrito por Nusetti et al. (2004), empleando una tinción diferencial con azul de tripano
al 0,4%. Se mezcló en un tubo eppendorf 10 µL de hemolinfa con un volumen igual de la solución
de azul de tripano. Se tomó una alícuota de 10 μL de esta mezcla y se contaron las células en un
hemocitómetro por microscopía de luz a una magnificación de 40X. Las células vivas se
diferenciaron de las muertas porque éstas últimas toman una coloración azul. La VC fue expresada
como porcentaje (%), al contabilizar 100 células (teñidas y no teñidas) para obtener el porcentaje
promedio de células viables. El NTH se obtuvo promediando el total de células viables contadas
en los cuatro cuadrantes externos del hemocitómetro multiplicado por el factor de dilución. El
conteo diferencial de los hemocitos fue realizado cuantificando el número de cada tipo celular
(hialinos, semigranulocitos y granulocitos) en un conteo de 100 células, de acuerdo a la
clasificación morfológica de Wang et al. (2017).
Fagocitosis
La actividad fagocítica se determinó utilizando como antígeno un extracto de levadura
Saccharomyces cerevisiae comercial. Para esto se preparó una solución de levadura de 400-500
células/µL aproximadamente. Se incubó una fracción de hemolinfa de 2 × 10
6
células por mL con
la solución pre-contada de levadura en un tubo eppendorf en cámara oscura a 10°C. Después de
las 4 h se cuantificó el número de células que poseían al menos una levadura o restos de las mismas
en su citoplasma (Zapata-Vívenes et al., 2012).
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Catalasa
La actividad de la enzima catalasa (CAT, EC 1.11.1.6) fue determinada por espectrofotometría de
acuerdo a los procedimientos descritos por Aebi et al. (1984), con ajustes en la concentración del
sustrato para la especie en estudio. El desdoblamiento de peróxido de hidrógeno (H
2
O
2
) fue
monitoreado en una solución buffer fosfato de potasio 50 mM (pH 6,8) a una longitud de onda de
240 nm, a un coeficiente de extinción de 40 mol
-1
cm
-1
.
Estabilidad de la membrana lisosomal
El porcentaje de hemocitos con daños aparentes en sus lisosomas fueron determinados según el
método de Lowe et al. (1992) y Zapata-Vívenes et al. (2012). En distintas láminas fueron
colocados 40 μL de la fracción de hemolinfa y se procedió a incubar con 40 μL de una solución
de 45 µg/mL de rojo neutro y agua de mar con EDTA. La incubación fue realizada en cámara
oscura a 15 °C. Las muestras fueron observadas desde 15 hasta 120 minutos en un microscopio a
400 X, estimando el porcentaje de células dañadas y sin daño aparente.
Análisis Estadístico
Los incrementos de los valores absolutos de los parámetros de crecimiento de la concha, y tejidos
blandos, parámetros celulares e inmunológicos se analizaron a través de una ANOVA de una vía
con una probabilidad de p <0,05 después de comprobar su distribución normal y la homogeneidad
de las varianzas (Sokal & Rohlf, 2012) Todos los datos se analizaron mediante el software
Statgraphics ® Plus versión 5.1.
Resultados
Variables ambientales
La temporada de lluvias inició en el mes de enero con promedios de 78,8mm, con un incremento
en las precipitaciones (174,8 mm) durante el mes febrero y luego un ajuste durante marzo (53,2
mm) (Figura 1a). La salinidad osciló entre 32 y 30 ups durante diciembre, pero a partir de enero
se suscitaron descensos hasta 24 ups, y posteriormente durante febrero y marzo se registraron
valores de 10 a 14 ups, respectivamente (Figura 1b); con un ascenso al finalizar el mes. La
temperatura fue variable entre los meses de cultivo, y fluctuando en picos intermitentes desde 26
hasta 32°C, alcanzando los valores más altos en febrero y marzo (Figura 1c).
Biomarcadores
La viabilidad, y el número total y diferencial de hemocitos se muestran en la Tabla 1. La viabilidad
de los hemocitos mostró descensos significativos (F= 57,87; p<0,05) en el orden de 3,90-5,10%
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en los organismos colectados durante el mes de mayor pluviosidad (febrero), en contraste con el
inicio del periodo de estudio.
Figura 1. Valores semanales de (a) pluviosidad, (b) salinidad y (c) temperatura, registrados
durante los meses de cultivo suspendido de Crassostrea gigas en el estuario del Río Chone,
Ecuador.
0
20
40
60
80
100
Pluviosidad (mm)
D
E
F
M
(a)
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
Salinidad (UPS)
D
M
F
E
(b)
1 17
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Temperatura (°C)
D
E
F
M
Meses
(c)
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Tabla 1. Valores mensuales de viabilidad, número total (NTH) y conteo diferencial de hemocitos
de Crassostrea gigas, durante el cultivo suspendido en el estuario del Río Chone, Ecuador. Los
resultados muestran los promedios ± desviación estándar. Tratamientos con letras desiguales son
significativamente diferentes (p < 0,05).
A pesar de esto, los valores se encuentran en los rangos de viabilidad aceptable. El número total
de hemocitos (NTH) no varió durante el período de estudio (F= 2,18; p>0,05). Los promedios
celulares oscilaron entre 0,85 a 1,32x10
5
células/mL en los organismos cultivados, observándose
los promedios menores en febrero. El conteo diferencial de hemocitos no mostró variabilidad entre
meses de evaluación. Los organismos presentaron similares promedios celulares en el número de
hialinos (F=1,89; p>0,05), semi-granulocitos (F=1,22; p>0,05) y granulocitos (F=1,71; p>0,05).
El número de fagocitos, actividad de catalasa, y la estabilidad lisosomal se muestran en la Tabla
2. La fagocitosis mostró un incremento significativo en los organismos colectados en los meses de
mayor pluviosidad, en contraste al inicio del cultivo (F=9,29; p<0,05); concomitantemente, la
actividad de la catalasa disminuyó durante el mes de febrero (F=13,18; p<0,05). Los mayores
daños en las membranas lisosomales de los hemocitos se observaron durante los meses de febrero
y marzo (F=27,17; p<0,05), mostrando promedios entre 14 a 19 %, respectivamente.
Tabla 2. Valores mensuales de fagocitosis (número de fagocitos), catalasa (µmoles de
H
2
0
2
/min/mL) y daño lisosomal (%) en Crassostrea gigas durante el cultivo suspendido en el
estuario del Río Chone, Ecuador. Los resultados muestran los promedios ± desviación estándar.
Tratamientos con letras desiguales son significativamente diferentes (p < 0,05).
Crecimiento y supervivencia
Las ostras mostraron una tasa de crecimiento diario baja (0,01 mm/día), mostrando valores
promedios de 73,02 ± 9,62 mm a 96,08 ± 7,23 mm (axis antero-posterior) durante diciembre a
enero. Sin embargo, durante el resto del periodo, caracterizado de lluvia, no se detectó un
Biomarcador
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
Viabilidad
98,90 ± 0,72
a
98,80 ± 0,42
a
95,90 ± 0,74
b
97,10 ± 0,74
a
NTH
1,32 ± 0,48
1,10 ± 0,22
0,85 ± 0,44
1,02 ± 0,72
Conteo Diferencial
Granulocitos
25,95 ± 2,60
30,80 ± 3,46
39,30 ± 6,35
28,60 ± 6,37
S-granulocitos
18,65 ± 2,32
23,2 ± 4,02
19,40 ± 2,18
15,20 ± 1,22
Agranulocitos
55,4 ± 3,18
46,0 ± 5,27
41,3 ± 6,95
54,2 ± 5,78
Biomarcador
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
Fagocitosis
79,0±5,55
a
96,0±19,74
b
184,33±15,95
c
130,4±9,46
b
Catalasa
0,82±0,05
c
0,54±0,08
b
0,33±0,04
a
0,56±0,06
b
Daño lisosomal
5,55±0,52
a
8,40±0,71
b
14,55±1,23
c
19,0±2,39
cd
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65
70
75
80
85
90
95
100
Supervivencia (%)
D E F M
Meses
crecimiento significativo (Figura 2a). No obstante, se registraron incrementos en la masa total de
manera paulatina desde diciembre a marzo (Figura 2b), las ostras alcanzaron un peso total
promedio de 101,5 ± 6,8 g, con una tasa 0,15 g de ganancia por día. La supervivencia a fines de
diciembre fue del 94%, con una reducción significativa a 64% al finalizar el mes de marzo (Figura
3).
Figura 2. Crecimiento en (a) longitud y (b) masa total de Crassostrea gigas durante los meses de
cultivo suspendido en el estuario del Río Chone.
Figura 3. Supervivencia mensual (%) de Crassostrea gigas durante el cultivo suspendido en el
estuario del Río Chone.
40
60
80
100
120
Peso total (g)
D
E
F
M
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Crecimiento (mm)
D
E
F
M
Anteroposterior
Dorsoventral
Entre valvas
Meses Meses
(a) (b)
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Discusión
Los cultivos de ostras en los estuarios están expuestos a grandes fluctuaciones de salinidad debido
a las fuertes lluvias y las descargas de agua dulce gestionadas localmente de las presas de los ríos.
La estación lluviosa trae consigo cambios en los ecosistemas estuarinos tales como descenso de la
salinidad e incremento de la temperatura superficial del agua, los cuales pueden alterar los procesos
de homeostasis de los organismos. C. gigas cultivada en el estuario del Río Chone mostró
variaciones en sus respuestas inmunológicas, celulares y actividad de catalasa durante la
temporada lluviosa. La viabilidad de los hemocitos osciló entre 95-98%. Solo durante el mes de
febrero este parámetro descendió en el orden del 4 al 5%, coincidiendo con la caída brusca de la
salinidad. El descenso de la viabilidad es una señal de daño en las células circundantes asociada a
un estrés hiposmótico, ocasionado por salinidades de 10 a 12 ups durante 3 semanas continuas.
Estudios in vitro han demostrado una disminución notable de la viabilidad de los hemocitos de C.
gigas, hasta del 80% después de un período corto de incubación (2 o 18 horas) a bajas salinidades
(Gagnaire et al., 2006).
La sobrevivencia al final del cultivo se mantuvo en un rango aceptable (64%), pero con un bajo
crecimiento somático. En un entorno hiposmótico el crecimiento lento se ha atribuido al aumento
de la excreción de amoníaco y al metabolismo de los aminoácidos libres (Gosling, 2015), lo cual
podría suponer una pérdida continua de energía para bivalvos (Tedengren & Kautsky 1986). Por
ejemplo, en almejas y cárdidos, las respuestas difirieren según la intensidad del estrés por salinidad
y la estación, por ejemplo, salinidades menores a 15 ups provocan una fuerte disminución de la
actividad de bombeo, y de la energía disponible para el crecimiento (Domínguez et al., 2020).
La disminución de la salinidad en el estuario del Río Chone, además de estar condicionada por los
periodos de lluvia, depende a su vez de su hidrodinámica, el régimen de cambios de la marea y la
apertura de compuertas que almacenan agua dulce (Arriaga et al., 1999). Este cambio de salinidad
no influyó en el contenido de hemocitos de los organismos bajo cultivo, aunque se denota una
tendencia al descenso. Los conteos de hemocitos totales y diferenciales se encuentran entre los
rangos comunes para la especie. Según estudios los cambios en el conteo de hemocitos en los
bivalvos expuestos a baja salinidad pueden depender de la especie (Pourmozaffar et al., 2020). Por
ejemplo, Perrigault et al., (2012) reportaron un aumento en el recuento total de hemocitos y la
actividad de lisozima en la almeja Mercenaria, después de 2 meses de exposición a la salinidad 17
ppt. Similares respuestas han sido encontradas en hemocitos de Chamelea gallina y Mytilus edulis
expuestos a baja salinidad (Matozzo et al., 2007; Wu et al., 2019).
La fagocitosis in vitro en C. gigas incrementó en los meses de alta pluviosidad, demostrando los
ajustes que puede llevar a cabo la especie en el sistema inmune ante condiciones de estrés
ambiental. Se conoce que la actividad fagocítica de los hemocitos en bivalvos marinos está
extremadamente influenciada por las fluctuaciones de salinidad, temperatura, xenobióticos y
anhidrobiosis (Park et al., 2012). En comparación, otros trabajos muestran la reducción de varios
parámetros inmunitarios (concentración de hemocitos, la actividad de fagocitosis y el porcentaje
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de hemocitos eosinofílicos) en Crassostrea virginica después de una exposición a baja salinidad
(Bussell et al., 2008). Se observaron tendencias similares en fagocitosis, esterasa y contenido de
lisosomas cuando Mytilus coruscus fue expuesto a diferentes niveles de salinidad (15, 25 y 35 ppt)
durante un tiempo corto (5 h). Además, la actividad fagocítica y la actividad de lisozima de los
hemocitos de Chamelea gallina disminuyeron significativamente después de 7 días de exposición
a salinidades bajas (28 ppt) y altas (40 ppt) (Matozzo et al., 2007). También, las elevadas
temperaturas pueden afectar algunos parámetros hemocitarios e inmunológicos, evidenciándose
mortalidades en masa de C. gigas en verano, asociado a la concentración de nutrientes inorgánicos
(Soletchnick et al., 2007).
En este estudio se observó una disminución en la actividad de catalasa en la hemolinfa en los
organismos colectados en el mes de febrero. Esta disminución hace susceptible al sistema de
defensa inmunológico celular, con una reducida posibilidad de evitar el desarrollo de daño
oxidativo por inducción de los procesos fagocíticos, asociado con una excesiva producción de
H
2
O
2
u otras moléculas altamente reactivas. Se ha demostrado que las sub-poblaciones de
granulocitos y semi-granulocitos son los ejecutores mayoritarios encargados de la eliminación de
partículas extrañas por fagocitosis. Durante los procesos fagocíticos, existe la formación de
moléculas oxidantes como el H
2
O
2
, u otras especies reactivas de oxígeno (Wang et al., 2018). El
desbalance entre la producción de los oxiradicales y el sistema de defensa antioxidante en los
sistemas vivos ocasiona una ruptura de la función celular y daño. Este desbalance ocurre por una
sobreproducción de EROs y una reducción del mecanismo de defensa antioxidante (Carvajal
Carvajal, 2019), lo que puede estar relacionado con la mayor mortalidad de ostras en el cultivo.
La ostra C. gigas mostró incremento en el daño de las membranas lisosomales en los meses de
máxima pluviosidad. Se ha determinado que cuando los hemocitos son sometidos a estrés
ambiental, la membrana lisosómica se desestabiliza y aumenta la permeabilidad (Moore, 1980).
El papel de los lisosomas dentro del sistema inmunológico y la digestión celular está bien
establecido. Los lisosomas se desgranulan y liberan hacia la hemolinfa sustancias que median el
proceso fagocítico. El rango óptimo de temperatura del agua para mantener la estabilidad de la
membrana lisosomal en las ostras del Pacífico varía de 13 y 17 °C (Zhang et al., 2006). Hauton et
al., (2001) sugiere la máxima estabilidad lisosomal de los hemocitos en C. gigas a 15 ° C en agua
con 32 ups de salinidad.
La disminución de la salinidad y el aumento de la temperatura son factores importantes que pueden
regular la tasa de crecimiento de ostreidos (Heilmayer et al., 2008). La tasa de crecimiento diaria
de C. gigas fue relativamente baja (0,01 mm/día) en el periodo de estudio, relacionado a la
salinidad por debajo del intervalo óptimo para el crecimiento de la especie, 20–25 ups (FAO,
2021). En cambio, la supervivencia de ostras en el cultivo puede ser modulada por la inmunidad
innata, como se ha evidenciado en variedad de invertebrados marinos, tales como camarones,
ostras, mejillones y almejas (Gagnaire et al., 2006; Monari et al., 2007; Wang et al., 2011). Estos
cambios ambientales afectan potencialmente la resiliencia de los organismos marinos a los
patógenos invasores.
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Conclusiones
Los resultados demuestran un desbalance en el sistema inmune celular de C. gigas, asociado a las
condiciones ambientales imperantes durante la temporada de lluvia, que conlleva a la disminución
de la supervivencia en el cultivo. La actividad de catalasa y el daño lisosomal exhibieron cambios
estrechamente relacionados con las variaciones ambientales de la temporada de mayor
pluviosidad, destacando así, su sensibilidad a la baja salinidad entre los marcadores evaluados.
Esta investigación propone el uso de biomarcadores celulares y enzimáticos como parámetros de
evaluación de rutina para evaluar la salud de C. gigas en cultivo.
Agradecimientos
Esta investigación es producto del proyecto “Viabilidad del cultivo de la ostra del Pacífico
Crassostrea gigas y la ostra perlífera Pteria sterna en el estuario del Río Chone, provincia de
Manabí”, Ecuador' del Grupo de Investigación en Biología y Cultivo de Moluscos. Los autores
agradecen la colaboración de la Escuela de Acuicultura y Pesquería de la Universidad Técnica de
Manabí, la cooperación de la Administración de Puerto Amistad de Bahía de Caráquez, por
permitir la logística para el uso de la balsa flotante para el cultivo experimental, y al INAMHI por
proporcionar los datos de la estación meteorológica.
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Contribución
1
Mariela Loján-Avellán
1
Diseño de la investigación; revisión
bibliográfica, análisis e interpretación de los
datos, preparación y edición del manuscrito.
2
Edgar Zapata-Vívenes
2
Preparación y edición del manuscrito,
corrección de estilo.
3
Luis Manuel Treviño
3
Interpretación de los datos y revisión del
contenido del manuscrito .
4
César Lodeiros
4
Análisis de datos y corrección de estilo.
68
La Técnica: Revista de las Agrociencias
e-ISSN 2477-8982
https://revistas.utm.edu.ec/index.php/latecnica
Nº. Edición Especial (52-68): 2021
latecnica@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
DOI: https://doi.org/10.33936/la_tecnica.v0i0.3065
Citación/como citar este artículo:
Loján-Avellán, M., Zapata-Vívenes, E., Treviño, L. M. y Lodeiros, C. (2021). Biomarcadores
celulares e inmunológicos en la ostra del Pacífico Crassostrea gigas (Thunberg, 1793) cultivada
en un estuario tropical durante la temporada lluviosa. La Técnica, Edición Especial, 52- 68. DOI:
https://doi.org/10.33936/la_tecnica.v0i0.3065.
