The white band disease type II pathogen in Puerto Rico / El patógeno de la enfermedad de la banda blanca tipo II en Puerto Rico

ABSTRACT

The white band disease type I (WBD-I) epizootic event of the early 1980’s resulted in significant changes in the structure and composition of coral communities throughout the wider Caribbean. The disease decimated populations of acroporid corals throughout their geographic distribution and it is still affecting the surviving and recovering populations of these corals in a number of localities in the wider Caribbean. The putative pathogen for this syndrome (WBD-I) was never identified. A second pattern of white band was described later as white band type II (WBD-II). A potential pathogen named Vibrio charchariae was identified but Koch’s postulates were never fulfilled. In this work, we present results of a preliminary approach to confirm the identity of the pathogen of WBD-II. During the fall months of 2004, samples of Acropora cervicornis with signs of WBD-II were collected from a small population in Mario reef, an isolated patch reef off La Parguera, southwest coast of Puerto Rico. Bacteria extracted from these samples were isolated in TCBS agar, grown in Glycerol Seawater agar, and then used to inoculate separated, healthy-looking colonies of the same population in the same reef. Isolation, culture, and inoculations of bacteria were conducted under controlled conditions within hours of collection, and no microorganisms that were not already in the reef community were introduced with these experiments. Some of the newly inoculated colonies developed the disease signs within 24 hr. These were subsequently sampled and bacterial re-isolated to be identified, thus complying with the first steps to fulfill Koch ’s postulates for this disease. Rates of advance of the disease signs varied between 0.5 and 2 cm/day. Preliminary analyses indicated that the potential cause of WBD-II is a Vibrio species very close to Vibrio harveyi, a synonymy of V. charchariae. All inoculated coral colonies that developed the signs of WBD-II, behaved as the naturally infected colonies, and all of them showed no signs of the disease after two months of the inoculation when water temperatures dropped due to winter in the area. Rev. Biol. Trop. 54 (Suppl. 3) 59-67. Epub 2007 Jan. 15.

RESUMEN

El evento epizoótico de la enfermedad de banda blanca tipo I (WBD-I) al principio del decenio de 1980 causó cambios significativos en la composición de las comunidades coralinas a todo lo largo del Gran Caribe. La enfermedad eliminó altas proporciones de las poblaciones de acropóridos y aún hoy continua afectando la recuperación de sus poblaciones en muchas localidades. El agente causante de esta enfermedad (WBD-I) nunca fue identificado. Un conjunto de características diferentes de esta enfermedad fue descrito en 1998, como banda blanca tipo II (WBD-II), y la bacteria Vibrio charchariae fue identificada como la posible causante. Sin embargo, los postulados de Koch nunca se cumplieron. En este trabajo presentamos los resultados de estudios preliminares para identificar el agente causante de WBD-II en el Caribe. Durante los meses de otoño del 2003 y 2004, recolectamos muestras de Acropora cervicornis con signos de WBD-II en Mario, un arrecife de parche aislado en La Parguera, costa sur occidental de Puerto Rico. Las bacterias extraídas de estas muestras fueron aisladas en agar TCBS, criadas en agar Glicerol Agua de mar y luego utilizadas para infectar colonias separadas sin signos de enfermedad en la misma población y localidad. El aislamiento, cultivo e inoculación de bacterias se hizo en condiciones controladas, y no introdujimos ningún microorganismo que no hubiera estado previamente en el arrecife. Algunas de las colonias inoculadas desarrollaron signos de la enfermedad en 24 hr. Tomamos muestras de estas colonias y las bacterias fueron nuevamente aisladas para ser identificadas y así completar los postulados de Koch. Las tasas de avance de los signos de la enfermedad variaron entre 0.5 y 2 cm/día. Preliminarmente confirmamos que la causa de WBD-II es una especie de Vibrio muy cercana a Vibrio harveyi, sinónimo de V. charchariae. Todas las colonias coralinas inoculadas que desarrollaron signos de WBD-II se comportaron como las colonias infectadas naturalmente y ninguna de ellas presentó signos de la enfermedad al cabo de dos meses, cuando las temperaturas del agua descendieron con el invierno.