La piscicultura del salmón del Atlántico (Salmo salar) a gran escala enfrenta una amenaza constante: las enfermedades infecciosas, que no solo comprometen el bienestar de los peces, sino que también elevan significativamente los costos de producción. Comprender cómo el salmón se defiende a nivel interno contra diferentes patógenos es crucial para desarrollar estrategias de manejo más efectivas.
Aunque existen numerosos estudios sobre la respuesta del salmón a enfermedades individuales, faltaba un análisis integral que comparara directamente estas respuestas. Un nuevo estudio publicado por investigadores del Gyeongsang National University ha llenado este vacío mediante un análisis multi-transcriptómico comparativo, utilizando datos públicos para revelar los patrones únicos de expresión génica en el salmón del Atlántico frente a cuatro de los patógenos más relevantes del sector: la bacteria Piscirickettsia salmonis, los virus POMV e ISAV, y el parásito causante de la enfermedad amebiana de las branquias (AGD).
Los resultados, publicados en la revista científica Developmental & Comparative Immunology, ofrecen una visión holística y sin precedentes de las complejas interacciones huésped-patógeno, mostrando que cada enfermedad deja una «firma» genética distintiva en el pez.
Conclusiones clave
- Cada patógeno (P. salmonis, POMV, ISAV y AGD) desencadena una «firma» transcriptómica única y distinta en el riñón cefálico del salmón del Atlántico.
- La infección por Piscirickettsia salmonis se caracteriza por activar vías de señalización celular y de remodelación del citoesqueleto de actina, una estructura que la bacteria parece manipular.
- La enfermedad amebiana de las branquias (AGD) provoca una notable activación de rutas metabólicas en el riñón cefálico, incluso más que las respuestas inmunes generales.
- A pesar de pertenecer a la misma familia viral, POMV y el virus ISAV inducen respuestas opuestas: POMV activa fuertemente las defensas, mientras que ISAV suprime la mayoría de los procesos biológicos.
¿Cómo se estudió la respuesta del salmón?
Para lograr una comparación robusta, los investigadores realizaron un meta-análisis de 82 transcriptomas de riñón cefálico de salmón del Atlántico, obtenidos de estudios previos disponibles públicamente. El riñón cefálico fue el órgano elegido por ser clave en la modulación de las respuestas inmunes y de estrés en los peces.
La clave de este trabajo fue aplicar un flujo bioinformático idéntico para procesar todos los datos. Esto eliminó las variaciones que podrían surgir por usar diferentes métodos de análisis, permitiendo una comparación directa y fiable de cómo los genes del salmón se «encienden» o «apagan» (es decir, su expresión) durante cada una de las cuatro infecciones distintas.
Una «firma» genética para cada enfermedad
El primer hallazgo fundamental fue que, a pesar de provenir de experimentos diferentes, los perfiles transcriptómicos se agruparon consistentemente según el tipo de patógeno que causaba la infección. Esto confirma que la respuesta del salmón es altamente específica para cada amenaza.
De los miles de genes cuya expresión cambió, solo 11 fueron comunes a las cuatro enfermedades, lo que subraya la especificidad de la respuesta. En contraste, entre el 37% y el 73% de los genes afectados en cada grupo de infección fueron exclusivos de ese patógeno en particular, formando una verdadera «firma genética» de la enfermedad.
Las respuestas únicas del salmón a cada patógeno
El análisis detallado reveló las estrategias biológicas que el salmón despliega frente a cada agente infeccioso.
Piscirickettsia salmonis: remodelando las defensas celulares
La infección con la bacteria intracelular P. salmonis mostró un patrón único: una fuerte activación de las vías relacionadas con la regulación del citoesqueleto de actina y las vías de señalización celular asociadas (como Rap1 y PI3K-Akt). El citoesqueleto es el andamiaje interno de la célula, y la bacteria parece manipularlo para su propio beneficio, lo que obliga al huésped a responder activando los genes de estos componentes.
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Curiosamente, la infección bacteriana también provocó una marcada supresión de la vía de los ribosomas, la maquinaria celular responsable de producir proteínas. Esta podría ser una estrategia del huésped para limitar la replicación del patógeno o una consecuencia de las toxinas bacterianas.
AGD: una respuesta centrada en el metabolismo
La enfermedad amebiana de las branquias (AGD), causada por un ectoparásito que no infecta directamente el riñón cefálico, generó una respuesta sistémica sorprendente. En lugar de una activación inmune predominante, la infección por AGD se caracterizó por una fuerte y significativa activación de numerosas rutas metabólicas.
Los científicos observaron una regulación al alza de vías relacionadas con el metabolismo de aminoácidos (arginina, prolina, glutatión, etc.) y lípidos (degradación de ácidos grasos). Esto sugiere que el riñón cefálico puede desempeñar un papel crucial en la respuesta inmune sistémica a través de la activación metabólica, posiblemente para suministrar energía o moléculas de defensa a los tejidos afectados, como las branquias.
POMV vs. ISAV: dos virus, dos estrategias opuestas
Aunque ambos virus pertenecen a la misma familia (Orthomyxoviridae), las respuestas que provocaron en el salmón fueron drásticamente diferentes, casi opuestas.
La infección por POMV desencadenó una respuesta robusta, activando vías clave como la del proteasoma y el procesamiento de proteínas en el retículo endoplasmático. Esto es típico de células que necesitan aumentar la producción de proteínas y energía para combatir una infección viral activa.
La infección por ISAV, en cambio, se caracterizó por una supresión generalizada de la mayoría de los procesos biológicos. En lugar de activar las defensas, el transcriptoma de los peces infectados con ISAV mostró una tendencia a la baja en la expresión de genes. Esto podría indicar que el ISAV es más sigiloso o que la respuesta del huésped es fundamentalmente distinta, lo que se alinea con las diferentes manifestaciones patológicas de ambos virus.
Conclusión: implicaciones para la salmonicultura del futuro
Este estudio comparativo ofrece una perspectiva mucho más completa que los análisis de patógenos individuales. Al establecer las «firmas transcriptómicas» específicas para P. salmonis, POMV, ISAV y AGD, esta investigación proporciona un valioso mapa de las respuestas biológicas del salmón del Atlántico.
Comprender estas diferencias es fundamental. Por ejemplo, saber que P. salmonis se enfoca en el citoesqueleto o que AGD desencadena una respuesta metabólica masiva abre nuevas vías para el desarrollo de terapias dirigidas, dietas funcionales o programas de selección genética que fortalezcan las rutas de defensa más relevantes para cada enfermedad. Estos hallazgos no solo profundizan nuestro conocimiento de la inmunología de los peces, sino que también sientan las bases para un manejo sanitario más preciso y eficaz en la salmonicultura.
Contacto
HyeongJin Roh
Department of Aquatic Life Medicine, College of Marine Sciences, Gyeongsang National University
Tongyeong, 53064, Republic of Korea
Email: hjroh@gnu.ac.kr
Referencia
Kang, G., & Roh, H. (2025). Comparative multi-transcriptomic analysis of Atlantic salmon (Salmo salar) under distinct pathogen infections. Developmental & Comparative Immunology, 170, 105452. https://doi.org/10.1016/j.dci.2025.105452
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
