Fisiología

Estudio revela como los peces controlan los microbios a través de sus branquias

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By Milthon Lujan

EEUU.- Oriol Sunyer, profesor de la Escuela de Medicina Veterinaria de la University of Pennsylvania, describió como a los peces una “piscina de vísceras abiertas”. Sus superficies mucosas (piel, tracto digestivo y branquias) están en constante contacto con el agua, incluyendo algunos patógenos que el agua puede contener.

{mprestriction ids=»*»}En las instalaciones acuícolas, esta exposición es un riesgo, debido a que las enfermedades pueden diseminarse rápidamente a través de las poblaciones. Con la esperanza de mejorar las vacunas que mantienen saludables a los peces, los científicos están muy interesados en aprender como los peces detectan y responden a los patógenos a través de sus superficies mucosas. También hay gran interés en aprender como los peces controlan la comunidad de microbios “amigables”, la microbiota que habita en y sobre sus superficies respiratorias.

En un estudio publicado en la revista Nature Communications, Sunyer y sus colegas presentan los avances en este campo. Su trabajo revela que los peces inducen las producción de un anticuerpo particular en sus branquias en respuesta a la exposición a patógenos. Además, los científicos encontraron que la microbiota de las branquias esta recubierta con el mismo anticuerpo, una inmunoglobulina llamada IgT.

“Nuestro trabajo es el primero en mostrar que los peces pueden montar una respuesta de anticuerpos locales a los patógenos y la microbiota dentro de una superficie de la mucosa respiratoria” dijo Sunyer. “Podríamos esperar que las inmunoglobulinas de la mucosa juegan un papel clave en el control de la microbiota en los pulmones de os mamíferos, lo cual aun no ha sido explorado”.

En estudios previos, Sunyer y sus colegas encontraron que IgT es la inmunoglobulina principal envuelta en las respuestas a los patógenos en los vísceras y piel de los peces, y ellos mostraron que IgT ayuda a prevenir que estos microbios se salgan de control y causen las enfermedades.

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Debido a que las branquias son órganos respiratorios que con considerados como una superficie mucosa, los científicos querian ver si un mecanismo de defensa inmune similar esta presente. Para investigar, ellos primero examinaron el moco de las branquias de trucha arco iris y encontraron que el IgT era abundante, aunque otras inmunoglobulinas (IgD y IgM) también estuvieron presentes. Examinando la microbiota de la branquias, ellos encontraron que el IgT fue el principal anticuerpo de las bacterias que recubren las branquias, consistente con los primeros hallazgos del equipo en la piel e intestino de los peces.

Para evaluar si esta prevalencia indica un rol para el IgT en la respuesta a los patógenos en las branquias, los científicos expusieron a las truchas a un parásito que causa la enfermedad del punto blanco, una infección común en los peces de cultivo y que afecta la piel y branquias.

Pocas semanas después de la infección, el equipo monitoreo los parásitos en las branquias y los encontró mayormente recubierto con IgT; solo unos pocos estaban recubiertos con IgM y no se detectaron parásitos recubiertos con IgD. Los peces que sobrevivieron a la infección también tuvieron un significativo incremento en las células B productoras de IgT en sus branquias.

El equipo de Sunyer observó una respuesta similar después en peces expuestos a patógeno diferente, la bacteria Flavobacterium columnare que afecta la piel y branquias y es una causa de muerte en los peces de cultivo y silvestres en agua dulce.

El estudio fue financiado por U.S. Department of Agriculture, la National Science Foundation, el National Institutes of Health, un JSPS Postdoctoral Fellowship for Research Abroad y la European Commission.

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Referencia (abierto):
Zhen Xu, Fumio Takizawa, David Parra, Daniela Gómez, Louise von Gersdorff Jørgensen, Scott E. LaPatra, J. Oriol Sunyer. Mucosal immunoglobulins at respiratory surfaces mark an ancient association that predates the emergence of tetrapods. Nature Communications, 2016; 7: 10728 DOI: 10.1038/ncomms10728
http://www.nature.com/ncomms/2016/160212/ncomms10728/full/ncomms10728.html {/mprestriction}

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