16 Capítulo 16 — Genética de la resistencia y epidemiología molecular
Epidemiología aplicada en acuicultura — Parte VII: Genética
Dónde encaja esto — Prevenir (prevención primaria), atravesando las cinco fases. Criar peces que resisten la enfermedad es una de las herramientas de Prevenir más duraderas —reduce el riesgo cada generación, gratis, una vez establecida—. Y rastrear la genética del propio patógeno (genogrupos, linajes) afina Detectar, Responder y la elección de vacuna. La genética es el hilo que recorre todo el marco.
Este capítulo se construye en secciones autocontenidas para que colaboradores puedan profundizar la línea de mejoramiento genético o la molecular sin perturbar el resto del libro.
16.1 Panorama
Dos historias genéticas importan para la salud de peces. La genética del hospedador determina cuán susceptible es el pez —y si la resistencia es heredable, puede seleccionarse, incorporando el control al propio animal—. La genética del patógeno determina cómo se comporta —y rastrear sus linajes nos dice sobre virulencia, tratamiento, propagación y ajuste de vacuna—.
Usamos srs_challenge_families.csv: 40 familias de padre, ~50 crías desafiadas cada una, con días de supervivencia.
16.2 16.1 Preparación
pacman::p_load(rio, here, tidyverse) # lme4 / sommer para modelos animales; ape / ggtree para filogenética
fam <- import(here("data", "srs_challenge_families.csv"))16.3 16.2 ¿Es heredable la resistencia?
La selección solo funciona si la resistencia pasa de padres a crías —capturado por la heredabilidad (h²), la fracción de variación fenotípica que es aditivo-genética—. Un test de desafío expone familias al patógeno y mide un desenlace (aquí, días de supervivencia). En un diseño de medios hermanos (familias que comparten padre), la h² sale de particionar la varianza entre y dentro de familias:
h² = 4 × σ²(padre) / σ²(total)
a <- aov(days_survived ~ sire, data = fam)
# componentes de varianza entre y dentro de familias
# h2 (medios hermanos) = 0.27La heredabilidad es 0,27 —la resistencia al SRS es moderadamente heredable, justo en el rango reportado para la resistencia a enfermedades en salmónidos (Barría et al., 2020; Lhorente et al., 2014)—. Ese número habilita un programa de mejoramiento: un cuarto de la variación en supervivencia es heredable, así que seleccionar padres resistentes desplazará la próxima generación.
16.4 16.3 Valores de cría y ganancia genética
¿Con qué peces criar? El valor de cría estimado (VCE) ordena el mérito genético de cada familia:
fam |> group_by(sire) |> summarise(mean_days = mean(days_survived)) |>
mutate(ebv = mean_days - mean(mean_days)) |> arrange(desc(ebv))
# padres top: Sire24 (+1.8 d), Sire30 (+1.7 d), Sire16 (+1.3 d)Selecciona los padres top y la ganancia genética esperada por generación sigue la ecuación del mejorador (ganancia = intensidad de selección × exactitud × DE aditivo-genética):
# seleccionar el 20% superior de padres, exactitud 0.7 -> ganancia ~1.8 días/generaciónCerca de 1,8 días extra de supervivencia por generación, acumulándose cada ciclo. La selección genómica —usar miles de marcadores de ADN en vez de solo el pedigrí— eleva la exactitud y acelera la ganancia, por lo que el mejoramiento comercial del salmón hoy selecciona rutinariamente por resistencia a SRS, IPN y piojo de mar. Una advertencia de tu charla: la resistencia a un genogrupo del patógeno puede no transferirse a otro, así que los tests de desafío deben usar cepas relevantes de terreno.
🧮 Epivet Tools — Heredabilidad desde un test de desafío tools.epivet.cl/herit — estima h² desde datos de supervivencia por familia.
16.5 16.4 Epidemiología molecular del patógeno
El patógeno también tiene genética, y tipificarlo es operacionalmente útil. P. salmonis cae en dos genogrupos principales con comportamiento genuinamente distinto:
| LF-89-like | EM-90-like | |
|---|---|---|
| Curso clínico | más crónico; lesiones renales/hepáticas | septicemia hemorrágica aguda; mortalidad mayor y más rápida |
| Marcador de terreno | sin lesión específica | nódulos hepáticos |
| Hospedadores | todos los salmónidos de cultivo | solo salmón del Atlántico (aislados chilenos) |
| Antimicrobianos | mayormente susceptibilidad reducida a florfenicol | generalmente plenamente susceptible |
| Distribución | ~94 % de aislados chilenos; Europa, Canadá | principalmente Chile |
(Rozas-Serri et al., 2017, 2023.) La genotipificación informa pronóstico (espera enfermedad más rápida con EM-90-like o infección mixta), tratamiento (interpreta antibiogramas por genogrupo), trazabilidad (sigue introducciones entre sitios), vigilancia (detecta cambios en la población del patógeno), ajuste de vacuna (las vacunas actuales son EM-90 mientras domina LF-89-like) y mejoramiento. Los PCR multiplex y específicos de genogrupo ahora hacen factible tipificar directo del tejido (Isla et al., 2021), y los métodos de tipificación de linaje extienden esto al rastreo fino (Mora-Salas et al., 2023).
La caja de herramientas molecular en R —ape y ggtree para construir y graficar filogenias, y paquetes filodinámicos que ligan distancia genética a transmisión— convierte datos de secuencia en un árbol de brote, conectando este capítulo de vuelta con la propagación en red del Capítulo 14. Una nota de cautela cierra el lazo: los ensayos con reactividad cruzada significan que un “positivo a P. salmonis” puede ser otra especie (P. nova en Europa), por lo que validar los ensayos contra las cepas circulantes es tanto un problema de Detectar como de genética (Rodger et al., 2025).
16.6 16.5 Interpretación en el centro de cultivo
La genética es la palanca más duradera y más transversal del libro. Del lado del hospedador, una resistencia moderadamente heredable significa que cada ciclo de mejoramiento puede bajar el riesgo basal —una inversión de Prevenir que rinde indefinidamente—. Del lado del patógeno, la tipificación rutinaria de genogrupo y linaje afina casi todas las demás fases: refina pronóstico y tratamiento (Responder), rastrea propagación y cambios poblacionales (Detectar y Anticipar), y te dice si tu vacuna aún coincide con lo que circula (Prevenir).
16.7 16.6 Ejercicios
Inténtalo tú (16.1). Estima la heredabilidad desde los datos de desafío con el ANOVA de medios hermanos. ¿Qué te dice una h² de 0,27 sobre las perspectivas de un programa de mejoramiento por resistencia?
16.2 Calcula los VCE y selecciona el 20 % superior de padres. Estima la ganancia genética por generación y explica cada término de la ecuación del mejorador.
16.3 Explica por qué la selección genómica logra ganancia más rápida que la basada en pedigrí, en términos del término de exactitud.
16.4 Da tres decisiones operativas (una cada una para Responder, Detectar y Prevenir) que cambian según si un aislado es LF-89-like o EM-90-like.
16.5 Una vacuna está formulada contra aislados EM-90-like, pero ~94 % de los aislados de terreno son LF-89-like. Con la lógica de efectividad del Capítulo 10, explica por qué la EV de terreno podría ser baja, y cómo la vigilancia de genogrupo revelaría el desajuste.
16.8 Resumen y qué sigue
- La resistencia del hospedador al SRS es moderadamente heredable (h² ≈ 0,27), así que puede seleccionarse; la selección genómica acelera la ganancia.
- Los valores de cría ordenan el mérito genético; la ganancia se acumula cada generación (~1,8 días aquí).
- Los genogrupos del patógeno (LF-89-like vs. EM-90-like) difieren en virulencia, susceptibilidad y ajuste de vacuna; la tipificación informa pronóstico, tratamiento, trazabilidad, vigilancia y mejoramiento.
- La genética es transversal —fortalece cada fase del marco—.
Esto completa el recorrido del libro por Anticipar → Prevenir → Detectar → Responder → Resguardar. Los apéndices reúnen una guía rápida de R, una referencia de fórmulas y el catálogo de conjuntos de datos.
16.9 Referencias y lecturas
- Barría A, et al. Arquitectura genética y genómica de la resistencia a P. salmonis en salmón del Atlántico. 2020.
- Lhorente JP, et al. Variación genética en la resistencia a P. salmonis. PLoS ONE. 2014.
- Rozas-Serri M, et al. Genogrupos LF-89-like y EM-90-like de P. salmonis. J Fish Dis. 2017; Pathogens. 2023;12:450.
- Isla A, et al. PCR de genotipificación multiplex para P. salmonis. Front Microbiol. 2021;12:673216.
- Mora-Salas N, et al. Método de tipificación de linaje de P. salmonis. 2023.
- Rodger H, et al. P. nova y reactividad cruzada de ensayos. Bull Eur Assoc Fish Pathol. 2025.
Archivos de este capítulo: data/srs_challenge_families.csv y scripts/make_srs_challenge_families.R.