Imagine el intestino de los peces como una ciudad bulliciosa repleta de residentes microscópicos: ¡miles de millones de ellos! Estos pequeños microbios, conocidos colectivamente como microbiota intestinal, desempeñan un papel crucial en la salud y bienestar de los salmones. Pero, ¿qué sucede cuando llegan invitados no deseados, como parásitos intestinales?
Un nuevo estudio de científicos de la Norwegian University of Science and Technology (NTNU), de la University of Copenhagen, de la Aarhus University, del Institute of Marine Research entre otras organizaciones profundiza en el fascinante mundo del hologenoma, que considera al huésped (en este caso, el salmón del Atlántico Salmo salar) y su microbiota como una sola entidad. Al analizar los genes, el contenido intestinal y el rendimiento del crecimiento del salmón, los investigadores arrojan luz sobre cómo las infecciones parasitarias y la composición genética individual dan forma al ecosistema intestinal.
El estudio
Tradicionalmente, el estudio de la salud se centraba en los genes del huésped. Pero ahora sabemos que miles de millones de microbios que residen en el interior (microbiota intestinal) de los peces desempeñan un papel crucial. Este estudio adoptó un enfoque «hologenómico», considerando la influencia combinada tanto del huésped como de sus socios microbianos.
El estudio, dirigido por investigadores de Noruega y el Reino Unido, se centra en el salmón del Atlántico, un pez vital en la cadena alimentaria mundial. Desafortunadamente, estos peces suelen sufrir infecciones por parásitos, en particular tenias del género Eubothrium. Estos invitados no deseados pueden obstaculizar el crecimiento del salmón e incluso causar la muerte.
Los científicos estudiaron cómo el microbioma intestinal de 460 salmones, infectados con distintos niveles de tenias, difería en relación con su crecimiento a lo largo de su vida. Aplicaron la lente hologenómica, considerando a los peces y sus microbios intestinales como un único «holobionte«. Esto significa que analizaron no sólo los genes de los peces sino también la composición genética de sus bacterias intestinales.
Resultados clave
Esta perspectiva holística revela conocimientos fascinantes:
- Parásitos intrusos: El salmón infectado con gusanos cestodos mostró microbiomas intestinales distintos en comparación con sus contrapartes libres de parásitos. Esto sugiere que los gusanos alteran el equilibrio microbiano, lo que podría afectar la salud y el crecimiento del huésped.
- El crecimiento y el intestino: El estudio reveló un vínculo entre la composición del microbioma intestinal y el crecimiento a lo largo de la vida en el salmón. Comunidades microbianas específicas parecían estar asociadas con un crecimiento más rápido o más lento, lo que destaca el papel potencial del microbioma en la optimización de la piscicultura. El estudio relacionó el salmón más pequeño infectado con parásitos con un microbioma intestinal alterado («disbiosis«). En lugar de una cepa dominante beneficiosa de «Mycoplasma», estos peces albergaban una variedad más amplia de microbios, algunos de los cuales albergaban genes de virulencia potenciales. Esto sugiere un vínculo potencial entre la disbiosis y el crecimiento deficiente o la susceptibilidad de los parásitos.
- La genética desempeña un papel: Curiosamente, los investigadores encontraron evidencia de que los genes de un salmón podrían influir en la forma en que su microbioma intestinal responde a la infección por parásitos. Esta respuesta personalizada del microbioma abre vías interesantes para comprender las diferencias individuales en la salud y la susceptibilidad a las enfermedades.
Este enfoque hologenómico ofrece una nueva y poderosa lente para comprender la compleja interacción entre los huéspedes, sus microbios y parásitos. Al estudiar el holobionte en su conjunto, podemos obtener conocimientos más profundos sobre la salud, las enfermedades e incluso factores como el crecimiento en especies de peces de importancia comercial.
Trascendencia para la industria salmonera
Este estudio, el mayor estudio multiómico sobre microbiota de peces hasta la fecha, proporciona información valiosa sobre la compleja interacción entre el huésped, el parásito y los microbios intestinales en el salmón del Atlántico. Comprender estas interacciones podría conducir a:
- Desarrollar probióticos adaptados a genotipos de peces específicos para mejorar su resistencia contra los parásitos y promover el crecimiento: La identificación de microbios intestinales específicos asociados con un mejor crecimiento podría allanar el camino para probióticos específicos o intervenciones dietéticas para optimizar la salud y la producción de los peces.
- Combatir los parásitos: Comprender cómo los parásitos manipulan el microbioma intestinal podría contribuir al desarrollo de estrategias novedosas para controlar o mitigar sus efectos nocivos.
- Medicina personalizada: El vínculo entre la genética individual y la respuesta del microbioma sugiere la posibilidad de adaptar tratamientos o estrategias de prevención basadas en la huella microbiana única de un pez.
Este estudio demuestra el poder de la hologenómica para comprender fenómenos biológicos complejos. Al analizar tanto el huésped como su microbioma, los investigadores pueden obtener conocimientos más profundos sobre cómo interactúan las infecciones, la genética y el medio ambiente para influir en la salud y el crecimiento.
Conclusión
El estudio es un paso importante hacia la comprensión de la intrincada danza entre los peces, sus microbios intestinales y los parásitos. Al adoptar la hologenómica, los investigadores pueden desbloquear nuevas estrategias para mejorar la salud de los peces, optimizar las prácticas de acuicultura y, en última instancia, contribuir a un sistema alimentario más sostenible.
El enfoque hologenómico utilizado en este estudio se puede aplicar a varios animales, incluidos los humanos, y ofrece una comprensión más profunda de cómo nuestros microbios intestinales interactúan con nosotros e influyen en nuestra salud frente a diversos desafíos.
El estudio fue financiado por FHF-Norwegian Seafood Research Fund, Danish National Research Foundation, el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, y la Norwegian Research Council.
Contacto
Jaelle C. Brealey
Department of Natural History, NTNU University Museum
Norwegian University of Science and Technology (NTNU)
Trondheim, Norway
Email: jaelle.brealey@nina.no
Referencia (acceso abierto)
Brealey, J. C., Kodama, M., Rasmussen, J. A., Hansen, S. B., Santos-Bay, L., Lecaudey, L. A., … & Limborg, M. T. (2024). Host–gut microbiota interactions shape parasite infections in farmed Atlantic salmon. Msystems, e01043-23.
