Fisiología

Identifican biomarcadores de la respuesta inmune de moluscos bivalvos marinos

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By Milthon Lujan

EE.UU. – Comprender el sistema inmunológico de las ostras y las almejas es importante para monitorear los efectos de la contaminación y el cambio climático sobre la salud de las especies de moluscos y los impactos potenciales en la industria de la acuacultura.

Las respuestas inmunes de los moluscos bivalvos pueden servir como indicadores de cambio en el medio marino.

Un nuevo estudio, que involucró a los investigadores de la University of Maine, evaluó las respuestas inmunes en cuatro especies de bivalvos marinos: mejillón azul (Mytilus edulis), la almeja de concha blanda (Mya arenaria), la ostra oriental (Crassostrea virginica) y la almeja navaja del Atlántico (Ensis leei), e identificó nuevos biomarcadores relacionados con los cambios en la función de las proteínas involucradas en nuevos mecanismos de regulación de importantes vías metabólicas e inmunológicas.

El descubrimiento ayudará a una mayor identificación de biomarcadores en beneficio de la industria de la acuicultura y proporciona nuevo conocimiento de cómo estas vías funcionan de diversas maneras en diferentes especies animales.

“Estos biomarcadores revelan cómo se pueden generar varias funciones fisiológicas diferentes a partir de una única secuencia de proteínas. Esto le da valor agregado a la fisiología de un organismo” dijo Tim Bowden, profesor asociado de acuicultura en UMaine y co-autor del estudio publicado.

Bowden realizó el estudio con sus colegas del Reino Unido, Igor Kraev de la Open University y Sigrun Lange de la University of Westminster.

Las ostras y las almejas desempeñan un papel fundamental en la cadena alimentaria, representan más del 7% de los productos de pesca marina en 2018, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. En EE.UU. más del 82% del valor total del año 2018 para la acuicultura marina se derivó de las almejas, mejillones y ostras.

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Comprender el metabolismo de los moluscos es una prioridad basada en el papel de los moluscos marinos en los ecosistemas globales y su creciente valor comercial.

En su estudio de la modificación de proteínas postraduccionales, los investigadores encontraron que la deiminación, o la conversión del aminoácido arginina en el aminoácido no estándar citrulina, afecta a múltiples vías involucradas en la inmunidad, el metabolismo y la regulación genética.

Se conoce que la deiminación juega un papel en las enfermedades humanas como el Alzheimer y el Parkinson.

Los resultados del estudio sugieren que las enzimas que regulan la diminación en los mamíferos, aves y reptiles, y bacterias, parásitos y hongos también están activas en las vías de los moluscos.

La peptidilarginina deiminasas, o PAD, que no se había reportado previamente en Mollusca, pueden de hecho servir como un interruptor de control para diversas vías inmunes y metabólicas en Mollusca y en todo el árbol filogenético, según el equipo de investigación.

Los investigadores documentaron variaciones específicas de las especies en el tamaño y la distribución de las vesículas extracelulares (EV) en los bivalvos estudiados.

Los EV tienen múltiples funciones que incluyen el transporte de proteínas, cargas genéticas y biomarcadores a las células y median las interacciones huésped-patógeno, entre otras.

Contacto:
Margaret Nagle,
nagle@maine.edu

Referencia (acceso abierto):
Timothy J. Bowden, Igor Kraev and Sigrun Lange. 2020. Extracellular Vesicles and Post-Translational Protein Deimination Signatures in Mollusca—The Blue Mussel (Mytilus edulis), Soft Shell Clam (Mya arenaria), Eastern Oyster (Crassostrea virginica) and Atlantic Jacknife Clam (Ensis leei). Biology 2020, 9(12), 416; https://doi.org/10.3390/biology9120416 

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