Los conocimientos sobre cómo el salmón coho lucha contra los parásitos podrían allanar el camino para nuevos enfoques genéticos para aumentar la resistencia del salmón del Atlántico a ellos, dicen los investigadores.
Sus hallazgos revelan que las capas de células de la piel, conocidas como queratinocitos, desempeñan un papel clave en el desencadenamiento de la hinchazón localizada que ayuda al salmón coho a matar y eliminar los piojos de mar.
Impactos dañinos
Los parásitos, que se alimentan de la piel y las aletas de los peces, causando heridas abiertas que pueden provocar infecciones, reducen el valor de mercado del pescado de cultivo y pueden tener impactos en cadena en las poblaciones de salmón salvaje.
Se han desarrollado varios tratamientos para hacer frente a las infestaciones de piojos de mar en la acuicultura de salmón del Atlántico, que cuesta a la industria más de 900 millones de dólares al año, pero a menudo son costosos e ineficaces. También pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y afectar negativamente al bienestar animal.
Resistencia a los parásitos
Mientras que el salmón del Atlántico es muy susceptible a los piojos de mar, el salmón coho tiene una resistencia innata a ellos. En el salmón coho, la adhesión de los piojos de mar desencadena una hinchazón localizada. Sin embargo, hay una hinchazón mínima en el salmón del Atlántico y la capa más externa de su piel se rompe rápidamente.
Hasta ahora, los mecanismos a nivel celular que subyacen a las diferencias de resistencia entre las especies, que se separaron de un ancestro común hace unos 30 millones de años, han permanecido desconocidos.
Un equipo internacional dirigido por científicos del Instituto Roslin y el instituto noruego de investigación en ciencias de la alimentación Nofima analizó los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a la resistencia de los piojos de mar del salmón Coho y los comparó con la respuesta del salmón del Atlántico.
Escudo genético
Después de exponer ambas especies a los parásitos, los investigadores investigaron los tipos de células y los patrones de expresión génica de sus respuestas mediante el análisis de muestras de piel utilizando un nuevo tipo de secuenciación de ARN que permite la caracterización de la expresión génica de células individuales.
Descubrieron que, si bien ambas especies tienen respuestas inmunitarias y de cicatrización de heridas similares, los queratinocitos en las tres capas más externas de la piel del salmón coho juegan un papel central en su respuesta a la infección.
Sus hallazgos sugieren que los queratinocitos en la capa inferior dirigen la expansión y el movimiento de las células en las capas media y superior, que eventualmente pueden encapsular y expulsar a los parásitos. Los hallazgos también revelaron que los piojos de mar pueden debilitar el sistema inmunológico del salmón del Atlántico.
Usando la edición de genes, podría ser posible mejorar la resistencia del salmón del Atlántico a los piojos de mar, al dirigirse a los genes que subyacen a su susceptibilidad y resistencia del salmón coho a los parásitos, dice el equipo.
La Dra. Sarah Salisbury, investigadora postdoctoral, de Instituto Roslin aseveró que “pudimos identificar con una resolución sin precedentes los tipos de células responsables de la respuesta de hinchazón de la piel utilizadas por el salmón Coho para resistir a los piojos de mar, así como las células a las que se dirigen los piojos de mar en el salmón del Atlántico para debilitar esta especie huésped. Estos conocimientos allanan el camino para el desarrollo de terapias transformadoras para contrarrestar este parásito devastador”.
Difusión y financiamiento
El estudio, publicado en la revista BMC Biology, fue financiado por el fondo de investigación de la industria pesquera noruega, FHF, y BBSRC. También participaron investigadores de la Universidad de Stirling, la Universidad de Santiago de Compostela (España), la Universidad de la Isla del Príncipe Eduardo (Canadá), la Universidad de Deakin (Australia) y Benchmark Genetics.
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