Los peces son conocidos debido a que exhiben una variedad excepcional de vías de determinación y diferenciación del sexo, incluida la determinación genética del sexo (GSD), la determinación ambiental del sexo (ESD) y una interacción entre GSD y ESD.
En este sentido, el control del sexo en algunas especies en la acuicultura es muy deseable ya que el dimorfismo sexual hace que un sexo sea preferible al otro en el cultivo, debido a características como las tasas de crecimiento, la edad de madurez sexual, la falta de crecimiento después de la maduración y el deterioro de la calidad de la carne
La tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), una especie conocida por su sensibilidad a los factores ambientales durante la diferenciación de las gónadas, se ha convertido en un punto focal de investigación en el ámbito de la acuicultura.
Los investigadores del Institute of Aquaculture y de la Bangladesh Agricultural University publicaron un estudio en donde discuten las complejidades de los cambios fenotípicos sexuales en la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), enfocándose particularmente en mejorar las tasas de feminización a través de un enfoque novedoso: combinar el tratamiento con hormonas estrógenas con temperaturas elevadas.
Comprender los cambios fenotípicos sexuales
El período crítico de diferenciación de las gónadas en la tilapia del Nilo está marcado por su susceptibilidad a cambios en el sexo fenotípico, especialmente cuando se expone a hormonas esteroides y altas temperaturas.
Una de las estrategias más utilizadas es el uso de hormonas exógenas para la producción de poblaciones monosexuales con el genotipo sexual deseado. Sin embargo, el uso de hormonas de forma directa para tratar los peces que tienen como destino el consumo humano ha sido restringido en algunos países.
Por otro lado, una combinación de inversión de sexo y manipulación genética en peces puede producir una progenie genéticamente monosexual para la producción comercial. En este contexto, el tratamiento hormonal puede ser el primer paso, produciendo poblaciones XX o YY, que posteriormente se cruzarán para producir descendencia monosexo.
Estudios anteriores han demostrado que feminizar a los machos XY es más desafiante que masculinizar a las hembras XX. Sin embargo, la investigación actual busca ampliar los límites de las tasas de feminización empleando una combinación de hormona estrógeno (dietilestilbestrol, DES o 17α-etinilestradiol, EE2) y temperatura alta (36 oC) durante este período sensible.
Diseño experimental y exposición de la progenie
Los protocolos de feminización existentes en tilapia del Nilo presentan tasas muy variables de tasas de feminización y generalmente reducen la supervivencia en la práctica.
En este contexto, el estudio involucró cruces con los genotipos parentales XX♀ × XY♂, XX♀ × YY♂ y XX♀ × XX♂. Las progenies de cada cruce se sometieron a varios tratamientos, incluyendo hormona estrógeno combinada y temperatura alta, hormona sola (como control positivo), temperatura alta sola (como control positivo) y un control negativo a 28 oC. Los genotipos sexuales se confirmaron utilizando marcadores estrechamente ligados al sexo ubicados en los grupos de vinculación 1, 20 y 23.
Resultados clave
De acuerdo con los investigadores “Los resultados demuestran que el tratamiento combinado de hormona esteroide y alta temperatura durante el período lábil de diferenciación sexual en tilapia del Nilo fue más eficiente en la feminización de machos genéticos en comparación con la hormona sola en grupos de sexo mixto y XY”.
Los tratamientos combinados de hormona estrógeno (DES o EE2) y alta temperatura demostraron tasas de feminización significativas en comparación con el tratamiento hormonal solo en todos los cruces, excepto en XX (progenie exclusivamente femenina).
En particular, el tratamiento combinado hormonal y de alta temperatura con DES logró una notable tasa de feminización del 100% en grupos de sexo mixto.
Tasas de supervivencia y comparaciones de tratamientos
Las tasas de supervivencia variaron entre tratamientos, y el control negativo osciló entre el 79% y el 96%. El tratamiento combinado EE2-alta temperatura mostró tasas de supervivencia más altas (que oscilaron entre el 79 % y el 94 %) en comparación con el tratamiento combinado DES-alta temperatura (46,88 % en grupos de sexo mixto). De manera similar, las tasas de supervivencia fueron mayores con EE2 solo (entre 73% y 96%) en comparación con el tratamiento con DES solo (aproximadamente 66%).
Conclusión
Este estudio innovador es el primero en demostrar que el tratamiento combinado de la hormona estrógeno y la temperatura elevada induce tasas de feminización más altas en la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) en comparación con el tratamiento hormonal solo.
“Este estudio demostró por primera vez que el tratamiento combinado de la hormona estrógeno y la temperatura alta podría feminizar a los hombres genéticos a un ritmo mayor que la hormona sola”, reportan los investigadores.
A pesar de los efectos tradicionalmente opuestos de la hormona estrógeno y la alta temperatura sobre las vías de diferenciación de las gónadas en la tilapia del Nilo, esta investigación abre nuevas posibilidades para optimizar las estrategias de feminización en la acuicultura.
Los hallazgos no sólo contribuyen a la comprensión científica de los cambios fenotípicos sexuales en la tilapia del Nilo, sino que también ofrecen conocimientos prácticos para la industria de la acuicultura que busca prácticas de cría más eficientes y sostenibles.
El estudio fue financiado por Commonwealth Scholarship Commission (UK).
Contacto
Khanam Taslima
Institute of Aquaculture
Faculty of Natural Sciences, University of Stirling
Stirling, Scotland, UK.
taslimak@bau.edu.bd
Referencia (acceso abierto)
Khanam Taslima, Sarah-Louise C. Selly, Brendan J. McAndrew, David J. Penman. 2023. Combined estrogen and elevated temperature treatments induce feminization in Nile tilapia, Oreochromis niloticus, Aquaculture Reports, Volume 33, 2023, 101773, ISSN 2352-5134, https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2023.101773.
