Introducción
El músculo esquelético representa el tejido más abundante en los peces y constituye el principal componente comestible en especies acuícolas como el salmón del Atlántico (Salmo salar). Por ello, su integridad y calidad son determinantes clave del valor del producto final y de su aceptación por parte del consumidor. En este contexto, en los últimos años ha emergido una condición patológica que compromete directamente estos atributos: las denominadas lesiones focales melanizadas (melanised focal changes, MFCs). Estas alteraciones, visibles como manchas oscuras en el músculo, han sido identificadas como un problema creciente en la salmonicultura intensiva, generando preocupación tanto por su frecuencia como por sus implicancias económicas y sanitarias (Berg et al., 2012). Aunque las MFCs fueron descritas por primera vez en 2005 (Koppang et al., 2005) y han sido estudiadas extensamente en la industria noruega (Bjørgen et al., 2025), su creciente incidencia en centros de cultivo chilenos ha encendido alertas en el sector.
Las MFCs afectan predominantemente el músculo blanco del salmón, localizándose con mayor frecuencia en la región abdominal anterior del filete (Bjørgen et al., 2019). A nivel histológico, estas lesiones se caracterizan por una inflamación granulomatosa crónica, infiltración de melano-macrófagos y necrosis muscular, lo que ha llevado a clasificarlas como miopatías necróticas crónicas de evolución multifásica (Bjørgen y Koppang, 2024). Aunque los melano-macrófagos son típicos de órganos hematopoyéticos como el bazo y el riñón, su acumulación en músculo esquelético sugiere una respuesta local persistente a daño tisular e inflamación no resuelta (Malik et al., 2021). La evidencia actual plantea una progresión desde lesiones focales rojas (RFCs), caracterizadas por hemorragia y necrosis grasa, hacia lesiones melanizadas crónicas. Esta evolución parece estar gatillada por hipoxia localizada, trauma mecánico u otros factores de estrés oxidativo que desencadenan una respuesta inmune innata y remodelación tisular (Jiménez-Guerrero et al., 2023). Estudios transcriptómicos recientes han revelado que las MFCs no son simples defectos pigmentarios, sino que representan complejas alteraciones inmunometabólicas. Estas incluyen activación de genes proinflamatorios, remodelación de matriz extracelular, disfunción mitocondrial y acumulación de melanina, posiblemente como parte de un proceso adaptativo a la inflamación crónica (Krasnov et al., 2016; Cortés et al., 2025).
Nuestro grupo de investigación recientemente ha contribuido al entendimiento de esta condición mediante la caracterización de la regulación transcripcional de enzimas melanogénicas e inmunomarcadores en músculo de salmón afectado por MFCs (Cortés et al., 2025). Observamos una regulación dinámica de la melanogénesis según la etapa productiva, con una inflamación transitoria en estadios tempranos y acumulación persistente de melanina en peces en talla de cosecha. Esta observación sugiere que las fases iniciales del cultivo podrían representar ventanas críticas para implementar estrategias de intervención. En el presente estudio, utilizamos un enfoque de transcriptómica (RNA-seq), y análisis de estrés oxidativo y apoptosis, para delinear las rutas inmunometabólicas implicadas en el desarrollo de MFCs en salmón del Atlántico. Nuestro objetivo es avanzar hacia una comprensión sistémica de este fenómeno y aportar evidencia que oriente futuras medidas de mitigación en la industria acuícola.
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Metodología
Para caracterizar los mecanismos moleculares asociados a las lesiones focales melanizadas (MFCs) en músculo esquelético de salmón del Atlántico (Salmo salar), se recolectaron muestras musculares en etapa de cosecha, provenientes de centros de cultivo chilenos. Se seleccionaron filetes que presentaban lesiones visibles compatibles con MFCs, así como muestras contralaterales sin lesiones aparentes, las cuales actuaron como controles pareados. Las muestras fueron disectadas bajo condiciones estériles, preservadas en solución RNAlater y almacenadas a -80 °C hasta su procesamiento. La extracción de ARN total se realizó utilizando un kit comercial, y la calidad del ARN fue evaluada mediante electroforesis capilar, asegurando valores de RIN > 8,5. A partir de estas muestras se construyeron librerías para RNA-seq utilizando el kit TruSeq RNA Sample Preparation Kit v2 (Illumina) y se realizó el secuenciamiento en plataforma Illumina NovaSeq 6000, generando lecturas de 151 pb (pair end). Los datos fueron filtrados y evaluados para calidad con FastQC y Trimmomatic, y luego alineados al genoma de referencia de Salmo salar. El análisis de expresión diferencial se efectuó con la plataforma CLC genomics Workbench v23. Los transcritos diferencialmente expresados (DETs) se sometieron a análisis de enriquecimiento ontológico utilizando las bases de datos KEGG y Gene Ontology (GO). Adicionalmente, se evaluó el estrés oxidativo mediante la detección de carbonilos proteicos y la medición de daño oxidativo en ADN. También se analizó la activación de vías apoptóticas mediante western blot, evaluando la presencia de proteínas escindidas por caspasas (Figura 1).
Resultados:
Para caracterizar la respuesta transcriptomica en tejido muscular esquelético con lesiones focales melanizadas (MFCs), se realizó secuenciación de RNA a partir de tres muestras control y tres con MFCs. Se obtuvieron un total de 514.540.020 lecturas correspondientes a seis bibliotecas de cDNA. Tras eliminar adaptadores y lecturas de baja calidad, se conservaron 514.537.241 lecturas limpias para el análisis transcriptómico. El porcentaje promedio de alineamiento al genoma de Salmo salar fue de 91,8% (Tabla 1).
Tabla 1: Resumen de datos de secuenciamiento y análisis de RNA-seq
| Nombre muestra | Numero de secuencias | Longitud promedio | Secuencias recortadas | Número total de secuencias después del recorte | Longitud promedio despues del recorte | Tasa de Mapeo |
| Control 1 | 86060784 | 151 | 86060304 | 86060544 | 140.8 | 91.2 |
| Control 2 | 86126714 | 151 | 86125414 | 86126063 | 142.3 | 92.1 |
| Control 3 | 85222812 | 151 | 85222474 | 85222643 | 143.2 | 91.3 |
| MFC 1 | 85758180 | 151 | 85757120 | 85757650 | 141.4 | 91.6 |
| MFC 2 | 85040992 | 151 | 85039488 | 85040240 | 142.0 | 92.4 |
| MFC3 | 86330538 | 151 | 86329664 | 86330101 | 140.2 | 92.0 |
| Total/Promedio | 514540020 | 151 | 514534464 | 514537241 | 141.6 | 91.8 |
Se identificaron 2421 transcritos diferencialmente expresados (DETs) entre los grupos, de los cuales 2084 se encontraron up-regulados y 337 down-regulados en las muestras con MFCs. El análisis de componentes principales (PCA) mostró una clara agrupación por condición, evidenciando la reproducibilidad entre réplicas biológicas. El análisis de enriquecimiento funcional mostró que los transcritos up-regulados estaban asociados principalmente a procesos biológicos relacionados con la respuesta inmune, inflamación y respuesta celular a lipopolisacáridos. En cuanto a funciones moleculares, se destacaron términos como actividad quimiocina, unión a filamentos de actina y actividad tirosina quinasa. En el componente celular, se observaron asociaciones con membrana plasmática, citoplasma y el complejo Arp2/3. Las vías KEGG más enriquecidas incluyeron interacción citoquina-receptor, vía del receptor tipo lectina C y señalización por receptores tipo NOD.
Los transcritos down-regulados se vincularon a transporte transmembrana, transporte de aminoácidos neutros y transporte de ácidos monocarboxílicos. También se identificaron funciones relacionadas con actividad quinasa y transportadores de aminoácidos. Las vías KEGG más representativas fueron autofagia, señalización de insulina y mTOR.
Finalmente, el análisis de daño oxidativo reveló un aumento en la oxidación del ADN (figura 4A) y en la carbonilación proteica (Figura 4B) en los músculos con MFCs. Además, se detectó un incremento significativo (~1,5 veces) en proteínas escindidas por caspasas (Figura 4C), indicando mayor apoptosis en comparación con los controles.
Conclusiones y perspectivas
Las lesiones focales melanizadas en el músculo de Salmo salar representan un proceso inflamatorio crónico asociado a alteraciones inmunometabólicas, estrés oxidativo y apoptosis. El análisis transcriptómico reveló una activación sostenida de vías inmunes y una desregulación del metabolismo tisular. Estos hallazgos refuerzan la naturaleza multifactorial del fenómeno y su impacto en la calidad del producto. Como perspectiva, se sugiere profundizar en las fases tempranas del cultivo para identificar factores desencadenantes y desarrollar estrategias preventivas que permitan mitigar esta condición en la salmonicultura, mejorando el bienestar animal y reduciendo pérdidas económicas.
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Agradecimientos
Este estudio es financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile, ANID: FONDECYT POSTDOCTORAL 3230212; FONDECYT REGULAR 1230794; FONDAP 1522A0004; FONDAP1523A0007
Bibliografía
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Cortés, R., Valenzuela, C.A., Johnson, A., Valenzuela, A., Valdés, J.A., Escobar-Aguirre, S., 2025. Expression Conditions of Melanogenic Enzymes and Immune Molecular Markers in Atlantic Salmon Muscle During Different Productive Stages. Fishes 10, 302. https://doi.org/10.3390/fishes10070302
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Koppang, E.O., Haugarvoll, E., Hordvik, I., Aune, L., Poppe, T.T., 2005. Vaccine‐associated granulomatous inflammation and melanin accumulation in Atlantic salmon, Salmo salar L., white muscle. Journal of Fish Diseases 28, 13–22. https://doi.org/10.1111/j.1365-2761.2004.00583.x
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Malik, M.S., Bjørgen, H., Nyman, I.B., Wessel, Ø., Koppang, E.O., Dahle, M.K., Rimstad, E., 2021. PRV-1 Infected Macrophages in Melanized Focal Changes in White Muscle of Atlantic Salmon (Salmo salar) Correlates With a Pro-Inflammatory Environment. Front. Immunol. 12. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.664624
