La industria de la piscicultura de tilapia viene lidiando con brotes de estreptococosis, enfermedad que causa significativas pérdidas económicas. Aunque se han realizado avances en la prevención y el control de la estreptococosis, no se ha identificado ninguna medida efectiva.
Para arrojar luz sobre este desafío, un estudio liderado por científicos de Chinese Academy of Fishery Sciences y de la Nanjing Agricultural University ha profundizado en las complejidades moleculares de la resistencia a las enfermedades, centrándose en la tilapia híbrida (Oreochromis niloticus ♀ × O. aureus ♂), que exhibe mayor resistencia a Streptococcus agalactiae, un culpable común de los brotes de estreptococosis, que la tilapia del Nilo (O. niloticus) y la tilapia azul (O. aureus).
Los científicos realizaron un análisis comparativo del transcriptoma en los bazos de tilapia híbrida, tilapia del Nilo y tilapia azul que fueron desafiadas o no desafiadas con S. agalactiae.
Análisis comparativo del transcriptoma
Empleando un análisis transcriptoma comparativo de vanguardia, los investigadores examinaron los paisajes genéticos de la tilapia híbrida, la tilapia del Nilo y la tilapia azul 48 horas después de la infección.
Los hallazgos revelaron la asombrosa cantidad de 1982, 2355 y 2076 genes expresados diferencialmente en tilapia híbrida, del Nilo y azul, respectivamente, arrojando luz sobre las respuestas genéticas matizadas a las infecciones estreptocócicas.
Vías activadas
El análisis de enriquecimiento funcional descubrió una gran cantidad de vías metabólicas y relacionadas con el sistema inmunológico activadas en las tres líneas de tilapia.
En particular, el estudio destacó la expresión diferencial de genes asociados con vías cruciales como el fagosoma, la adhesión focal, la interacción entre citocinas y receptores de citocinas y la señalización del receptor tipo peaje. Estas vías fueron identificadas como contribuyentes clave a la sólida resistencia observada en la tilapia híbrida.
Genes de respuesta inmune suprimidos
El estudio reveló un aspecto fascinante de la estrategia de respuesta inmune de la tilapia híbrida.
Los investigadores descubrieron que los genes asociados con las respuestas inmunitarias, incluidos P38, TLR5, CXCR3, CXCL12, PSTPIP1 y TFR, generalmente estaban suprimidos en condiciones normales, pero se inducían selectivamente después de la exposición a un patógeno.
Este mecanismo de respuesta adaptativa proporciona información única sobre las sofisticadas estrategias empleadas por la tilapia híbrida frente a las infecciones bacterianas.
Implicaciones para los programas de mejoramiento de tilapia
Estos hallazgos innovadores no solo amplían nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la tolerancia de S. agalactiae en la tilapia híbrida, sino que también ofrecen información valiosa para los programas de reproducción de tilapia.
Al identificar genes y vías específicos asociados con una mayor resistencia a las enfermedades, los investigadores pueden informar estrategias de reproducción específicas para desarrollar cepas de tilapia más resistentes y, en última instancia, fortalecer la industria de la acuicultura contra los brotes de estreptococosis.
Conclusión
En el dinámico ámbito de la acuicultura de tilapia, comprender los fundamentos genéticos de la resistencia a las enfermedades es primordial. El estudio fue el primero en comparar los perfiles del transcriptoma de la tilapia híbrida, la tilapia del Nilo y la tilapia azul en respuesta S. agalactiae.
“Estos resultados mejorarán nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la tolerancia de S. agalactiae en la tilapia híbrida y ofrecerán información valiosa para la cría de tilapia”, destacaron los investigadores.
Asimismo concluyen que “La expresión diferencial de genes específicos asociados con el fagosoma, la adhesión focal, la interacción citocina-receptor de citocina y las vías de señalización de TLR contribuyeron a la resistencia de la tilapia híbrida”.
El estudio, a través de un análisis exhaustivo del transcriptoma, revela los intrincados mecanismos moleculares que potencian la tilapia híbrida con una mayor tolerancia a Streptococcus agalactiae.
La investigación fue financiada por la Central Public-Interest Scientific Institution Basal Research Fund, Freshwater Fisheries Research Center, CAFS, y por China Agriculture Research System.
Contacto
Hong Yang
Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences
No. 9 shanshui Road, Wuxi, 214081
Jiangsu Province, China.
Email: yanghong@ffrc.cn
Referencia
Jinglin Zhu, Zhiying Zou, Dayu Li, Wei Xiao, Jie Yu, Binglin Chen, Hong Yang. 2023. Comparative transcriptomes reveal different tolerance mechanisms to Streptococcus agalactiae in hybrid tilapia, nile tilapia, and blue tilapia, Fish & Shellfish Immunology, Volume 142, 2023, 109121, ISSN 1050-4648, https://doi.org/10.1016/j.fsi.2023.109121.
