‘Livoneca redmanii’, un isòpode en les brànquies del llobarro (Parasitologia mediterrània, 35/2022)

Ebtsam Sayed Hassan Abdallah, professora del Departament de Medicina i Gestió Animal Aquàtica de la Facultat de Medicina Veterinària de la Universitat d’Assiut, i Awatef Hamed Hamouda, professora del Departament de Salut i Malalties dels Peixos de la Facultat de Tecnologia Pesquera de la Universitat d’Assuan, fan en un article publicat aquesta setmana a BMC Veterinary Research una caracterització morfològica i molecular de l’isòpode cimotoideu Livoneca redmanii (Leach, 1818), paràsit de la brànquies del llobarro europeu Dicentrarchus labrax (Linnaeus, 1758). Els adults de L. remanii es troben principalment en la cavitat branquial, entre els arcs de les agalles, i en menor grau en la cavitat bucal. A la localitat d’estudi, Baltim, la isopodiosi del llobarro es deu a aquesta espècie, que assoleix una taxa de prevalença del 23%. Les lamel·les branquials experimenten alteracions necròtiques de caràcter destructiu i degeneratiu. La PCR i seqüenciació del gen COI confirma que es tracta de l’espècie L. remanii i, concretament, d’un clade monofilètic diferenciat d’altres genoespècies.

La infestació del llobarro amb l’isòpode Livoneca redmanii es manifesta en els filaments de les brànquies (A) o en la superfície interior de l’opercle (B). Aquesta infestació condueix a la destrucció dels filaments branquials (C) i de la zona d’ancorament el paràsit (D).

La indústria del llobarro i el coneixement dels seus paràsits

Les dues autores, Abdallah i Hamouda, ha contribuït a la concepció i disseny de l’estudi, a la redacció de l’article i a la revisió ulterior. Abdallah n’és l’autora corresponsal. Les autores agraeixen a Mahmoud Mostafa Mahmoud Mohamed, professor de la Universitat d’Assiut, l’assessorament i la correcció del redactat en llengua anglesa. La recerca es finançà a través de l’Autoritat egípcia de Finançament de Ciència, Tecnologia i Innovació, en cooperació amb el Banc de Coneixement d’Egipte. El disseny rebé l’aprovació del Comitè Ètic del Departament de Malalties de Peixos de la Universitat d’Assuan a data de l’1 de gener el 2020. L’article fou tramès a la revista el 2 de gener, i fou acceptat el 28 de juliol i publicat el 31 d’agost.

La indústria piscifactora del llobarro europeu (Dicentrarchus labrax) arrenca en els anys 1980. En els anys 1990 experimentà un ràpid creixement. Entre el 2001 i el 2016 la producció passà d’uns milers de tones anuals a 191.000 tones. Egipte és un dels principals productors a la Mediterrània. En general, a la Conca Mediterrània la producció de llobarro es fonamenta en alevins produïts en criaders. En certes àrees d’Egipte, no obstant, s’utilitzen alevins capturats per a destinar-los a l’aqüicultura. Aquesta pràctica, que té una sèrie d’avantatges, presenta l’inconvenient que els alevins capturats en aigües naturals poden trobar-se infestats de paràsits, entre ells crustacis isòpodes.

Per a l’aqüicultura el parasitisme té un impacte en la salut i productivitat dels peixos. Entre els artròpodes paràsits de peixos hi ha copèpodes, branquiürs i isòpodes. Hi ha vora 450 espècies d’isòpodes descrites com a paràsits de peixos. La família dels Cymothoidae (Leach, 1818) inclou espècies d’isòpodes ectoparàsits comuns i grossos, presents en ambients marins, salobres i d’aigua dolça. En generals, els cimotoids s’adhereixen a les cavitats bucal o branquial, en les agalles o en altres superfícies corporals, induint un considerable dany tissular i la consegüent mortalitat. La major diversitat de cimotoids es troba entre aigües marines tropicals i subtropicals. El seu estil de vida és especialment adaptat al parasitisme. En general, són hermafroditat protàndrics, és a dir que maduren sexualment com a mascles inicialment per esdevindré després femelles. Una vegada ja són femelles no poden abandonar el seu hoste. La majoria d’espècies de cimotoids són força específiques quant a espècie parasitada i lloc de parasitació. En el cas dels cimotoids que parasiten brànquies, l’efecte de la infestació es manifesta en el sistema circulatori (particularment, el cor) i respiratori (afectant-hi tot el metabolisme).

Livoneca redmanii és isòpode cimotoid que parasita peixos d’aigua dolça i d’aigua salada de tot el món. El seu rang originari, no obstant, era el litoral atlàntic d’Amèrica, de l’estat de Nova York al Rio de Janeiro. D’allà s’expandí a les aigües marines de l’Austràlia Oriental. Més recentment se l’ha descrit a les aigües d’estuari del Llac de Maracaibo. La primera descripció a Egipte fou en la llissa llobarrera (Mugil cephalus) i el llenguado (Solea solea) al llac Qarun. També se l’ha descrit en llacs de més al nord, parasitant espècies silvestres (Tilapia zillii) i de granja (Argyrosomus regius).

L. redmanii es detecta sovint com a paràsits adults per parelles de mascle i femella en les cavitats branquials. Les larves de L. redmanii són de vida lliure, activament nedadores, però ben sovint associades a les postes dels seus hostes. Això és especialment preocupant ja que el transport de fresa pot ajudar a la dispersió de L. redmanii.

En la identificació dels cimotoids juguen un paper les claus taxonòmiques basades en característiques corporals, particularment dels apèndixs. També hi ajuden les tècniques moleculars, consisteix en amplificacions (per PCR) i seqüenciacions, particularment quan es tracta d’identificar subespècies i soques dins d’una espècie.

Caracterització morfològica i molecular

D’acord amb el protocol aprovat pel Comitè Ètic de la Universitat d’Asuan, es capturaren 200 llobarros vius d’una longitud de 14,0 ± 0,5 cm de la Mar Mediterrània en una localitat del districte de Baltim (Governorat d’Elsheikh). Aquests llobarros procedien de quatre captures de 50 peixos realitzades entre el març del 2020 i el febrer del 2021.

Els peixos eren sacrificats amb oli de clau. Se’ls examinava directament per trobar-hi signes clínics i lesions. La superfície corporal, les aletes, les brànquies, els opercles, la cavitat branquial, la cavitat bucal, de cada peix era examinada a la recerca isòpodes paràsits. Si es trobaven arcs branquials infestats se’ls disseccionava i investigava en una solució salina. Els isòpodes recuperats eren comptats i netejats en passos successius per un tampó salí-fosfat. Es mesurava la longitud i amplada de cada paràsit, amb una precisió de mil·límetres, se’ls fotografiava, se’ls examinava al microscopi i se’ls preservava en etanol 70%.

La prevalença es defineix com el nombre de peixos infestats respecte del nombre total de peixos examinats.

La intensitat mitjana és el nombre total de paràsits recollits dividit pel nombre total de peixos infestats.

L’abundància mitjana és el nombre total de paràsits recollits dividit pel nombre total de peixos examinats.

Alguns isòpodes adults eren fixats directament en glutaraldehid. Se’ls post-fixava després en una solució de tetròxid d’osmi 1%. Després d’una deshidratació a través solucions creixent d’etanol, se’ls recobria d’or. Les preparacions de 10 paràsits serviren d’aquesta manera a un estudi a través del microscopi electrònic de rastreig.

Alguns filaments branquials infestats foren fixats en alcohol, formaldehid i àcid acètic. Els filaments eren deshidratats en una successió ascendent d’etanol, i impregnats en parafina. Els blocs de parafina eren tallats amb micròtom, i els talls fins es tenyien amb hematoxilina i eosina. Així es feia un estudi dels teixits infestats sota el microscopi òptic.

De 3 paràsits es van fer extraccions d’ADN. La qualitat de l’ADN fou avaluada en l’espectrofotòmetre a longituds d’ona de 260 i 280 nm. Les mostres d’ADN eren emmagatzemades a -20 °C. Sobre elles es feia una PCR amb encebadors que definien un segment de 776 parells de nucleòtids del gen de la subunitat I de la citocrom-oxidasa c mitocondrial (gen COI). Després de comprovar la mida dels amplicons, aquests eren tramesos a SolGent Company Limited, de Daejeon, que en feia la seqüenciació.

En l’anàlisi de les seqüències del gen COI s’utilitzava com a referent la seqüència de l’haplotip HM068160 de l’isòpode de vida lliure Phreatomerus latipes. S’analitzaren un total de 20 seqüències nucleotídiques.

Les dades parasitològiques de prevalença estacional eren passades per una anàlisi de variança.

Una prevalença del 23%

Dels 200 llobarros analitzats, en 46 Abdallah & Hamouda trobaren adults de L. redmanii. El percentatge de peixos infestats variava, segons l’estació, del 8% (hivern) al 36% (estiu). L’estacionalitat de la prevalença és significativa. També és significativa la diferència entre els sexes: les llobarro femelles tenen una prevalença d’infestació per L. redmanii del 36,7%, mentre que la dels mascles baixa al 14,1%.

En cada llobarro infestat, hom trobava entre 1 o 3 adults de L. redmanii. La intensitat mitjana era de 1,59 (l’abundància mitjana és de 0,365). Trets característics dels peixos infestats eren opercles flamants i boques d’àgape, signes d’hipòxia. Les agalles tendien a ésser pàl·lides i necròtiques, amb una producció excessiva de mucus.

Els individus adults de L. redmanii trobats en els llobarros residien principalment en la cavitat branquial, entre els arcs d’agalles. Alternativament, se’ls trobava adherits a la superfície interna de l’opercle. Quan els paràsits eren retirats manualment s’observaven fosses en llocs d’adhesió.

Els paràsits recuperats tenien una longitud total de 19,3 ± 1,3 mm en les femelles i de 15,8 ± 2,6 mm en els mascles. L’amplada de les femelles era de 6,2 ± 0,2 mm i la dels mascles de 5,4 ± 0,4 mm. Dels paràsits recuperats, el 78,1% eren femelles i el 21,9% mascles. Les característiques macroscòpiques i microscòpiques de femelles i mascles eren semblants, amb simetria bilateral i aplanament dorso-ventral. El cap (cephalon) no és segmentat i presenta 2 ulls negres ben nítids. La superfície doral és llisa i de color blanc crema, estriat amb línies grises consistents en cromatòfors. El perèon consta de set segments (cadascun més pigmentat cap a la part posterior) i el pleon consta de cinc segments (cadascun més estret cap a la part posterior).

En la superfície ventral de les femelles gràvides de L. redmanii es distingeix de color gris fosc una espècie de bossa marsupial on són transportades les cries.

L’electromicrografia de rastreig permet Abdallah & Hamouda de fer una caracterització morfològica precisa de la població de ‘Livoneca redmanii’ present en les brànquies de llobarros del litoral egipci

L’examen al microscopi òptic de les lamel·les branquials dels llobarros infestats mostra una infiltració marcada de cèl·lules inflamatòries (eosinòfils, limfòcits, macròfags) i congestió vascular. En certs casos s’observa una alteració necròtica degenerativa.

La caracterització molecular del gen CO1 mostra una 100% d’identitat de les mostres de paràsits recuperades amb les publicades en estudis als Estats Units i en estudis previs a Egipte. Abdallah & Hamouda publiquen tres seqüències en el GenBank: MW600099, MZ208984 i MZ208985.

La rellevància de Livoneca redmanii en l’aqüicultura mediterrània del llobarro

La producció anual de llobarro de piscifactoria a Egipte és de 16.167 tones (2014). L’estudi d’Abdallah & Hamouda troba una prevalença del 23% en poblacions de l’oest del Llac Burullus, en la zona més avançada del Delta del Nil. Aquesta prevalença té una notable variació estacional, amb un pic en la primavera i l’estiu.

L’isopodiosi és tan sols una de les malalties que poden afectar el llobarro. Els isòpodes cimotoids tenen un cicle vital holoxènic, amb una considerable especificat d’hoste i localització. Els cimotoids més rellevants clínicament per al llobarro són Ceratothoa oestroides, Nerocilla orbiguyi, Emetha audouini i Anilocra physoides. Abdallah & Hamouda han trobat únicament l’espècie d’isòpode Livoneca redmanii, espècie que també paràsita altres espècies egípcies.

L’abundància i dispersió dels isòpodes depèn de factors com la temperatura, la salinitat, la intensitat lluminosa, la presència de depredadors i la disponibilitat d’aliments. El pic observat de L. redmanii en la primavera i l’estiu pot deure’s a l’alta temperatura de l’aigua, i a l’augment de les concentracions de nitrits, factors que actuen com a estressors per als llobarros i altres peixos parasitats per aquesta espècie. És remarcable que la prevalença de L. redmanii sigui superior en llobarros femella que en llobarros mascle, i que entre els paràsits n’hi hagi més femelles que mascles. L’hermafrodisme protàndric explica que la fase del cicle vital de L. redmanii més visible sigui la de femelles adultes permanentment adherides a un peix hoste. L. redmanii pot arribar a una mida de 21 mm, i això és un dels factors que expliquen el day substancial que produeix aquests paràsits. L. redmanii s’alimenta de la sang de l’hoste, i també del consum de plasma que supura de la ferida causada i dels teixits macerats. La resposta de l’hoste arriba en forma d’irritació persistent, d’hiperplàsia de cèl·lules mucoses i d’infiltració de cèl·lules inflamatòries. Tot plegat produeix una insuficiència respiratòria, amb manifestació hipòxica en forma de deformitats i retard del creixement: els llobarros més afectats queden inservibles per al consum humà.

Abdallah & Hamouda troben càrregues d’1-3 adults de L. redmanii en els llobarros infestats. Les femelles inhibeixen la transició dels mascles que hi cohabiten de manera que es fomenten parelles estables. Les femelles gràvides retenen els juvenils en el marsupi, d’on no sortiran fins que arriben a l’estadi ja preadult de manca. Les mancae tenen una característiques morfològiques que faciliten la dispersió. Així passen per un estadi de vida lliure, associant-se també a hostes paratènics. La maduració sexual és a mascle i coincideix amb l’arribada a un nou hoste final.

Les xifres estimades per Abdallah & Hamouda són preocupants per a la maricultura del llobarro de la Mediterrània, especialment per aquesta que es fonamenta en la utilització d’alevins capturats. Alhora, el reconeixement morfològic i molecular d’aquest isòpode pot ajudar a establir controls per evitar-ne l’entrada en les explotacions.

Lligams:

– Livoneca redmanii Leach, 1818 (Cymothoidae) a parasitic isopod infesting the gills of the European seabass, Dicentrarchus labrax (Linnaeus, 1758): morphological and molecular characterization study. Ebtsam Sayed Hassan Abdallah, Awatef Hamed Hamouda. BMC Veterinary Research 18: 330 (2022).