Modelos celulares abren nuevas vías para investigar salud, nutrición y enfermedades en salmonicultura

¿Cuánto de lo que ocurre en un salmón puede comenzar a entenderse estudiando solamente sus células? Esa fue una de las preguntas que atravesó el workshop internacional “Modelos Celulares para la Salmonicultura del Futuro: Innovación en la Investigación y Validación de Aditivos Funcionales”, realizado este 21 de septiembre en la Universidad Austral de Chile, Sede Puerto Montt. La actividad, impulsada por AQUAIST y el Centro INCAR², reunió a investigadores nacionales e internacionales para abordar el desarrollo y utilización de líneas celulares y cultivos primarios como modelos capaces de acortar etapas experimentales y profundizar en mecanismos que van desde la respuesta inmune frente a patógenos hasta los efectos fisiológicos de antibióticos, estrés ambiental y componentes de la dieta. Uno de los ejes centrales fue precisamente el potencial de estas herramientas para construir un puente entre la investigación básica y problemas concretos de la salmonicultura. Para el Dr. Alex Romero, académico de la Universidad Austral de Chile e investigador adjunto de INCAR², uno de los objetivos de la jornada fue acercar estas nuevas herramientas experimentales a problemas concretos de la producción acuícola. “Lo más importante de este workshop fue poner sobre la mesa las oportunidades que existen para mejorar la salud de los peces, principalmente a través de los aditivos funcionales, que pueden contribuir a proyectar a la industria frente a uno de sus desafíos más importantes: la alimentación”, señaló. Romero agregó que, junto con avanzar en nuevas formulaciones, resulta clave contar con herramientas que permitan estudiarlas antes de llegar directamente al pez: “Este workshop buscó generar una instancia para mostrar nuevas estrategias de análisis rápido, combinado y prospectivo de estos aditivos, antes de avanzar hacia evaluaciones in vivo”. Dr. Alex Romero, académico de la Universidad Austral de Chile e investigador adjunto de INCAR², durante su presentación sobre nuevas estrategias celulares para caracterizar y validar aditivos funcionales destinados a dietas de peces. Foto: InfoSALMON. Niels Bols y una nueva forma de ordenar el universo de las líneas celulares El investigador Dr. Niels Bols, de University of Waterloo, abrió la discusión proponiendo un marco conceptual para entender y clasificar las líneas celulares a partir de tres momentos de su historia: aquello que ocurre antes de su creación, el proceso mediante el cual se establece la línea y todo lo que sucede posteriormente durante su caracterización y utilización. Bols planteó el concepto de “invitromes”, con el que busca agrupar líneas celulares según características compartidas y facilitar tanto su selección experimental como su documentación y biocuración. La propuesta apunta a que no todas las líneas celulares sirven para responder las mismas preguntas y que características del pez donante, del tejido de origen y del propio proceso de establecimiento pueden influir posteriormente en su utilidad experimental. El investigador utilizó reiteradamente como ejemplo RTS11, línea derivada de bazo de trucha arcoíris, cuyo establecimiento requirió años de trabajo antes de lograr una proliferación estable. También destacó cómo los modelos celulares pueden abrir comparaciones entre especies, poblaciones, comportamientos migratorios y respuestas frente a agentes infecciosos. Bols planteó el concepto de “invitromes”, con el que busca agrupar líneas celulares según características compartidas y facilitar tanto su selección experimental como su documentación y biocuración. Foto: InfoSALMON Lucy Lee: más de tres décadas siguiendo a RTS11 Precisamente RTS11 fue protagonista de la presentación de la Dra. Lucy Lee, de la University of the Fraser Valley, quien repasó más de tres décadas de investigación asociada a esta línea celular de características monocito/macrófago. Lee mostró cómo RTS11 ha servido como plataforma para estudiar inmunidad innata, interacción con patógenos, toxicología, cortisol, fagocitosis, genómica funcional y transcriptómica, además de modificaciones genéticas y expresión de GFP —proteína fluorescente verde— para ampliar sus posibilidades experimentales. Según expuso, más de un centenar de publicaciones han utilizado directamente RTS11 y varios cientos la mencionan, reflejando la particular trayectoria adquirida por una línea originalmente desarrollada a partir del bazo de una trucha arcoíris. Su exposición recorrió además experimentos con virus, bacterias, hongos, microsporidios y macroparásitos, mostrando cómo una misma plataforma celular puede utilizarse para estudiar múltiples interacciones entre hospedador y patógeno. Dra. Lucy Lee, académica de la University of the Fraser Valley, durante su presentación sobre los más de 30 años de desarrollo y aplicaciones de la línea celular RTS11 en investigación acuícola. Foto: InfoSALMON. Del pez completo a una “pequeña estación experimental” Desde la Universidad Austral de Chile, la Dra. Daniela Nualart puso el foco en los cultivos primarios y líneas celulares como modelos de investigación, destacando su relación con el principio de las 3R: reemplazo, reducción y refinamiento del uso de animales experimentales. La investigadora presentó aplicaciones en toxicología, inmunología y fisiología, además de trabajos realizados con antibióticos como oxitetraciclina y florfenicol. En modelos celulares, explicó, las respuestas observadas frente a estos tratamientos variaron según la dosis y el tiempo de exposición, incluyendo modificaciones en respuestas inmunológicas y mecanismos asociados al estrés oxidativo. Nualart también destacó aplicaciones en micro y nanoplásticos, interacción con virus y modificaciones epigenéticas, sintetizando una de las ideas centrales de la jornada: una pregunta compleja que surge en un centro de cultivo puede descomponerse y estudiarse primero bajo condiciones celulares mucho más controladas. Aditivos funcionales: primero entender qué ocurre en la célula El Dr. Alex Romero, académico de la Universidad Austral de Chile e investigador adjunto de INCAR², trasladó esa lógica hacia el desarrollo de aditivos funcionales para dietas de peces. Romero enfatizó que estos productos pueden tener mecanismos de acción multidimensionales y que su efecto no necesariamente consiste en matar directamente a un patógeno. En algunos casos, explicó, pueden modificar el metabolismo o la condición fisiológica de las propias células, generando un ambiente menos favorable para un proceso infeccioso. Su presentación mostró la utilidad de ensayos celulares para estudiar productos antes de pasar a pruebas en peces completos, incluyendo evaluaciones de fitogénicos, antioxidantes y otros compuestos frente a desafíos asociados a Piscirickettsia salmonis. También abordó la necesidad de estandarizar y asegurar la trazabilidad de extractos naturales, debido a que su composición puede variar según origen, estación y proceso productivo. Entre los ejemplos presentados aparecieron productos derivados de Andrographis paniculata y la valorización de subproductos como el bagazo cervecero, evaluados mediante modelos celulares para estudiar respuestas frente a infección y función de barrera. Bioprospección: reducir candidatos antes de llegar al pez La investigadora Dra. Allisson Astuya, de la Universidad de Concepción, llevó la discusión hacia la bioprospección para acuicultura, enfocándose en el uso de ensayos in vitro como puente entre el laboratorio y la industria salmonera. Su exposición puso especial énfasis en la posibilidad de utilizar modelos celulares para investigar dónde y cómo actúa un compuesto, avanzando desde la observación de un efecto hasta la identificación de mecanismos celulares o subcelulares involucrados. En términos aplicados, esta aproximación permite realizar un primer filtro de sustancias y candidatos bajo condiciones controladas antes de avanzar hacia experimentos de mayor escala. Vesículas extracelulares y Piscirickettsia salmonis Otro de los enfoques de la jornada estuvo a cargo de Cristian Oliver, de Universidad Mayor, quien presentó “Beyond Infection: Extracellular Vesicles from Piscirickettsia salmonis as Modulators of Inflammatory Immune Responses in Salmonid Cells”. La presentación abordó las vesículas extracelulares provenientes de P. salmonis y su relación con la modulación de respuestas inmunes inflamatorias en células de salmónidos, ampliando la mirada desde la infección bacteriana propiamente tal hacia las interacciones moleculares capaces de modificar la respuesta del hospedador. ¿Los antibióticos pueden modificar también la respuesta cerebral? Desde la Universidad de Los Lagos, el Dr. José Luis Muñoz abordó una dimensión distinta del tratamiento antibiótico: sus posibles efectos sobre la fisiología cerebral y el estrés. El investigador explicó que el origen del trabajo estuvo relacionado con observaciones productivas, como la reducción de la ingesta durante tratamientos antibióticos, y posteriormente avanzó hacia el estudio de la relación entre oxitetraciclina y el sistema serotoninérgico. Muñoz repasó el papel del hipotálamo, telencéfalo, cortisol, catecolaminas y serotonina en la respuesta al estrés de los peces, además de la relevancia que puede tener el sistema serotoninérgico en comportamiento, alimentación y jerarquías sociales de los salmónidos. Mediante aproximaciones in vitro e in vivo, su equipo observó que las respuestas no eran lineales: cambiaban según la región cerebral y el tiempo de exposición, reforzando el valor de los cultivos primarios para definir concentraciones y ventanas experimentales antes de avanzar hacia ensayos con animales completos. En la actividad: Dr. José Luis Muñoz, Dra. Allisson Astuya, Dra. Daniela Nualart, Dr. Niels Bols, Dra. Lucy Lee, Dr. Cristian Oliver, Dra. (c) Natacha Santibáñez y Dr. Alex Romero, quienes abordaron distintas aplicaciones de cultivos primarios y líneas celulares en salud, nutrición, inmunología y enfermedades de peces. Foto: InfoSALMON. Maca y músculo: una nueva aplicación para los cultivos primarios La jornada cerró sus presentaciones científicas con Dra. (c) Natacha Santibáñez, de la Universidad Austral de Chile e INCAR², quien llevó los modelos celulares hacia el terreno de la nutrición funcional y la salud muscular. Su investigación evaluó extractos de maca (Lepidium meyenii) utilizando cultivos primarios de músculo de trucha arcoíris y salmón del Atlántico sometidos experimentalmente a condiciones capaces de inducir atrofia y estrés oxidativo. Uno de los resultados más llamativos se observó en los miotubos: frente a los inductores de atrofia disminuyó su diámetro, mientras que el pretratamiento con maca logró mitigar parte de ese efecto. En salmón del Atlántico, bajo estrés inducido con peróxido de hidrógeno, el tratamiento previo evitó la disminución observada en el diámetro de los miotubos. La investigadora también evaluó marcadores asociados a inflamación, respuesta antioxidante, diferenciación muscular y degradación de proteínas, planteando que los resultados entregan antecedentes para continuar investigando la maca como potencial aditivo funcional para dietas de salmónidos. Un laboratorio cada vez más cerca del centro de cultivo El workshop dejó un punto de convergencia: las líneas celulares y los cultivos primarios están ampliando las herramientas disponibles para responder preguntas de la salmonicultura sin comenzar necesariamente por ensayos a escala de pez completo. Patógenos, nuevos ingredientes, antibióticos, estrés ambiental, inflamación, nutrición o incluso funcionamiento cerebral pueden ser abordados inicialmente bajo condiciones controladas, ayudando a identificar mecanismos, descartar candidatos y diseñar posteriormente ensayos in vivo más específicos. La actividad realizada en el Campus Costanera de la Universidad Austral de Chile contó con el auspicio de Cargill Animal Nutrition & Health, Blue Health Vision, Acuanativa, BASE, Fish Physio Lab y Manuchar.