Impacto del aumento de la temperatura en la respuesta neuroendocrina y molecular del músculo esquelético e hígado en peces

La acuicultura desempeña un papel crucial en la seguridad alimentaria global, satisfaciendo la demanda de proteínas de alta calidad ante el creciente aumento de la población mundial. Sin embargo, enfrenta desafíos derivados del cambio climático, como el incremento de la temperatura del agua, que afecta a los ecosistemas hídricos elevando el riesgo de enfermedades debido al desarrollo de algas nocivas y presencia de patógenos. En este sentido, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha documentado un calentamiento significativo de los océanos durante el último siglo, y las proyecciones indican que las temperaturas seguirán aumentando en el futuro. Se espera que las temperaturas superficiales del mar aumenten entre 0,05 y 2°C a mediano plazo y entre 0,3 y 5°C a largo plazo, incrementando los efectos del cambio climático en los ecosistemas acuáticos y la productividad de la acuicultura. Los peces, como organismos ectotérmicos, dependen del ambiente externo para regular su temperatura corporal. Esto es particularmente relevante en el contexto de la acuicultura, donde la mayor parte de la producción se lleva a cabo en estanques y jaulas al aire libre, dejando a los peces expuestos a fluctuaciones ambientales sin la capacidad de regular su temperatura. Aunque los sistemas de acuicultura de recirculación permiten un control preciso de la temperatura, representan solo una fracción de la producción global. La temperatura del agua afecta la fisiología interna de los peces e influye en la respiración y los niveles de oxígeno disuelto en el agua, un recurso vital para los organismos acuáticos. A medida que aumenta la temperatura del agua, la saturación de oxígeno disminuye, mientras que el metabolismo de los peces se acelera, aumentando su demanda de oxígeno. Esta combinación de factores puede conducir a episodios de hipoxia, que, en situaciones de acuicultura intensiva, donde los peces no tienen la opción de trasladarse a zonas con mejores condiciones, puede resultar en mortalidades masivas. Considerando estos desafíos, es fundamental comprender las respuestas moleculares y fisiológicas de los peces al estrés térmico. Por esta razón un equipo de investigadores de la Universidad Católica de Temuco, la University of Coimbra, la Universidad Autónoma de Chile, la Universitat de Barcelona y la Universidad de La Frontera desarrollaron una profunda revisión en el impacto a nivel molecular del estrés térmico en los peces de cultivo, con un enfoque particular en dos áreas clave: i) la respuesta neuroendocrina; y ii) el impacto en los tejidos relacionados con el crecimiento y el metabolismo. Puntos clave y perspectivas La acuicultura, se ha convertido en una industria clave para la seguridad alimentaria global, el desarrollo económico y la sostenibilidad ambiental. Sin embargo, “los efectos del cambio climático, particularmente el aumento de la temperatura del agua, pueden causar un estrés significativo en las especies acuáticas, afectando su crecimiento, metabolismo, reproducción y estado fisiológico en general”, destacaron los autores. “Estos efectos serán más pronunciados en especies con baja tolerancia a temperaturas altas o fluctuaciones térmicas drásticas. Además, las variaciones en la temperatura del agua facilitarán la propagación de patógenos y parásitos, lo que podría ocasionar brotes de enfermedades y pérdidas económicas. Las medidas de bioseguridad y el monitoreo de la salud serán esenciales para prevenir y controlar enfermedades en sistemas acuícolas. El uso de enfoques adaptativos ayudará a la acuicultura a adaptarse a los cambios ambientales”, sostuvieron los investigadores. Por otra parte, “la modulación neuroendocrina del eje HPI en los peces, juega un papel crucial en la respuesta adaptativa al estrés térmico mediante la liberación de catecolaminas que mejoran el suministro de oxígeno a los tejidos y movilizan los lípidos para satisfacer las demandas energéticas”, resaltaron. En este sentido, “Las proteínas de choque térmico, que se regulan positivamente por el aumento de la temperatura del agua, son esenciales para mantener la homeostasis celular y facilitar la adaptación a los desafíos ambientales de órganos claves como el músculo esquelético y el hígado, los cuales”, complementaron. Este estudio fue financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile, ANID (Proyecto Fondecyt Iniciación N°11240771) en colaboración con la Universidad Católica de Temuco, proyecto de investigación interno N°2023PF-03-AS y ANID (Proyecto Fondecyt de Iniciación N°11230690). Lea el estudio completo en la página 46 de nuestra revista InfoSALMON