Mechanisms of mmmune responses in cnidarians / Mecanismos de respuesta inmune en cnidarios

The immune system maintains the integrity of the organisms through a complex network of molecules, cells, and tissues that recognize internal or external antigenic substances to neutralized and eliminate them. The mechanisms of immune response have evolved in a modular fashion, where members of a given module interact strongly among them, but weakly with members of other modules, providing robustness and evolvability to the immune system. Ancestral modules are the raw material for the generation of new modules through evolution. Thus, the study of immune systems in basal metazoans such as cnidarians seeks to determine the basic tool kit from which the metazoans started to construct their immune systems. In addition, understanding the immune mechanisms in cnidarians contributes to decipher the etiopathology of coral diseases of infectious nature that are affecting coral reefs worldwide.

El sistema inmune mantiene la integridad de los organismos vivos por medio de una red compleja de moléculas, células y tejidos que reconocen sustancias antigénicas internas o externas para neutralizarlas y eliminarlas. Los mecanismos de respuesta inmune han evolucionado de una manera modular, en donde miembros de un módulo dado interactúan fuertemente entre sí, pero débilmente con componentes de otros módulos, otorgando así robustez y potencial evolutivo al sistema inmune. Módulos ancestrales representan el material básico para la generación de nuevos módulos durante el proceso evolutivo. Así, el estudio de sistemas inmunes en metazoarios basales como los cnidarios busca determinar cuales son los módulos ancestrales a partir de los cuales se constituyen los sistemas inmunes de animales derivados. Adicionalmente, el entendimiento de los mecanismos de respuesta inmune en cnidarios eventualmente contribuirá a descifrar la etiopatología de las enfermedades de corales de carácter infeccioso que está afectando los corales en el mundo.

Arnfried Antonius, coral diseases, and the AMLC / Arnfried Antonius, las enfermedades de los corales y la AMLC

The study of coral diseases, coral pathogens, and the effects of diseases on tropical and subtropical coral reefs are all current, high-profile research areas. This interest has grown steadily since the first report of a coral disease in 1973. The author of this report was Arnfried Antonius and the publication was an abstract in the proceedings of a scientific meeting of the Association of Marine Laboratories of the Caribbean, or AMLC (then known as the Association of Island Marine Laboratories of the Caribbean). Since Antonius’ pioneering communication he continued working on coral diseases on reefs throughout the world, often documenting the first observation of a novel pathology in a novel location. Each of the coral diseases Antonius first described, in particular black band disease, is the subject of current and ongoing investigations addressing pathogens, etiology, and their effects on coral reefs. Many of the points and observations he made in his early papers are highly relevant to research today. This paper reviews aspects of Antonius’ early work, highlighting contributions he made that include the first in situ experimental studies aimed at discerning coral epizootiology and the first quantitative assessments of the role of environmental factors in coral disease. Antonius’ early findings are discussed in terms of relevant current controversies in this research area.

El estudio de las enfermedades de los corales, los patogenos de los corales y los efectos de estas enfermedades sobre los arrecifes tropicales y subtropicales son actualmente areas importantes de investigacion. El interés en este tema ha crecido continuamente desde el primer informe sobre una enfermedad de coral que se publico en 1973. El autor de este informe fue Arnfried Antonius y la publicacion fue un resumen en el Libro de Programa y Resumenes de la Decima Reunion de la Asociacion de Laboratorios Marinos Islenos del Caribe (conocida ahora como la Asociacion de Laboratorios Marinos del Caribe). Desde esta comunicacion pionera, Antonius siguio trabajando sobre las enfermedades de los corales en arrecifes alrededor del mundo, a menudo documentando la primera observacion de una nueva enfermedad en un nuevo lugar. Cada enfermedad de coral descrita por primera vez por Antonius es actualmente el objeto de investigaciones actuales en lo que se refiere a patogenos, ecologia de las enfermedades y los efectos sobre los arrecifes de coral. Muchas de las observaciones en sus trabajos tempranos siguen siendo relevantes en la investigacion actual. Este trabajo examinara ciertos aspectos de los estudios tempranos de Antonius sobre las enfermedades de los corales, poniendo de relieve sus contribuciones novedosas que incluyen los primeros experimentos in situ que tenian como objetivo el estudio de la etiologia de las enfermedades de los corales y los primeros analisis cuantitativos de la incidencia de las enfermedades de corales y de los patrones de distribución en funcion de los factores ambientales. Las contribuciones iniciales de Antonius se discuten en terminos de las controversias actuales sobre el tema.

Coral diseases and bleaching on Colombian Caribbean coral reefs

Since 1998 the National Monitoring System for the Coral Reefs of Colombia (SIMAC) has monitored the occurrence of coral bleaching and diseases in some Colombian coral reefs (permanent stations at San Andres Island, Rosario Islands, Tayrona, San Bernardo Islands and Urabá). The main purpose is to evaluate their health status and to understand the factors that have been contributing to their decline. To estimate these occurrences, annual surveys in 126 permanent belt transects (10x2m) with different depth intervals (3-6 meters, 9-12 meters and 15-18 meters) are performed at all reef sites. Data from the 1998-2004 period, revealed that San Andrés Island had many colonies with diseases (38.9 colonies/m2), and Urabá had high numbers with bleaching (54.4 colonies/m2). Of the seven reported coral diseases studied, Dark Spots Disease (DSD), and White Plague Disease (WPD) were noteworthy because they occurred in all Caribbean monitored sites, and because of their high interannual infection incidence. Thirty five species of scleractinian corals were affected by at least one disease and a high incidence of coral diseases on the main reef builders is documented. Bleaching was present in 34 species. During the whole monitoring period, Agaricia agaricites and Siderastrea siderea were the species most severely affected by DSD and bleaching, respectively. Diseases on species such as Agaricia fragilis, A.grahamae, A. humilis, Diploria clivosa, Eusmilia fastigiata, Millepora complanata, and Mycetophyllia aliciae are recorded for first time in Colombia. We present bleaching and disease incidences, kinds of diseases, coral species affected, reef localities studied, depth intervals of surveys, and temporal (years) variation for each geographic area. This variation makes difficult to clearly determine defined patterns or general trends for monitored reefs. This is the first long-term study of coral diseases and bleaching in the Southwestern Caribbean, and one of the few long term monitoring studies on coral diseases worldwide. Rev. Biol. Trop. 58 (Suppl. 1): 95-106. Epub 2010 May 01.

Desde 1998 el "Sistema Nacional de Monitoreo de Arrecifes Coralinos de Colombia" SIMAC, ha observado la ocurrencia de enfermedades coralinas y blanqueamiento en arrecifes colombianos (estaciones fijas en la Isla de San Tayrona, Islas del Rosario, Islas de San Bernardo y Urabá Chocoano). Para estimar la ocurrencia se ha examinado anualmente un total de 126 bandas permanentes (10x2m), dispuestas en diferentes rangos de profundidad en las áreas arrecifales objeto de estudio. El análisis de la información obtenida entre 1998 y el 2004 revela que San Andrés presenta altos promedios de colonias enfermas (38.9 colonias/100m2) y que Urabá exhibe ésta condición para el blanqueamiento (54.4 colonias/100m2). Del total de siete enfermedades detectadas, se destacan por su presencia en todas las áreas y la ocurrencia interanual, los Lunares Oscuros (DSD) y la Plaga Blanca (WPD). Un total de 35 especies de corales pétreos fueron registradas con al menos una enfermedad y se encontró una alta ocurrencia de enfermedades en las principales especies formadoras de arrecifes. El blanqueamiento se halló presente en 34 especies. Mientras WPD se halló en más especies (33), la DSD se registró un mayor número de veces. Agaricia agaricites fue la especie con mayor número de registros de DSD; por otra parte Siderastrea siderea fue vista un mayor número de veces con signos de blanqueamiento. Especies como Agaricia fragilis, A.grahamae, A. humilis, Diploria clivosa, Eusmilia fastigiata, Millepora complanata, Mycetophyllia aliciae y Siderastrea radians son registradas por primera vez con presencia de enfermedades en Colombia. Cada área geográfica presentó variaciones espaciales (localidades, rangos de profundidad) y temporales (años) en cuanto a las prevalencias, tipos de enfermedades y especies de corales afectadas, que dificultan determinar patrones claramente definidos o tendencias generales para los arrecifes evaluados.

Agents of coral mortality on reef formations of the Colombian Pacific

The National Monitoring System for Coral Reefs of Colombia (SIMAC) monitors the impact of some of the most important agents of coral tissue loss (bleaching and/or disease) in the Colombian Pacific coral formations since 1998. Physiological bleaching is among the main results of stress in the area. Signs of coral diseases resembling bacterial bleaching such as White Plague and White Band, were observed in Malpelo and Gorgona islands. Damage to the Pacific gorgonian Pacifigorgia spp., similar to those produced by Aspergillosis in Caribbean corals, was detected in Utría Bay. The presence of tumors in colonies of massive corals was also recorded. Even though coral diseases are globally widespread, their occurrence in American Pacific reefs has been poorly documented to date. Rev. Biol. Trop. 58 (Suppl. 1): 133-138. Epub 2010 May 01.

A través del Sistema Nacional de Monitoreo de Arrecifes Coralinos en Colombia-SIMAC se han evaluado algunos agentes de mortalidad coralina en el Pacifico Colombiano desde 1998. Uno de los principales factores que han contribuido a la pérdida de cobertura coralina han sido los eventos de blanqueamiento. No obstante, también se han observado signos que sugieren la presencia de enfermedades coralinas como el blanqueamiento bacteriano, la Plaga Blanca, la Banda Blanca, los tumores coralinos y la Aspergilosis en Pacifigorgia spp.. Aunque las enfermedades coralinas están globalmente distribuidas, su ocurrencia en el Pacifico tropical americano ha sido pobremente documentada. Esta nota incluye la ocurrencia de potenciales enfermedades coralinas en el Pacífico Colombiano.