El cultivo de salmón Atlántico (Salmo salar) y trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) es una actividad económica importante en muchas partes del mundo. La salud y el crecimiento óptimos de estos peces dependen en gran medida de su microbiota intestinal, un ecosistema microbiano complejo que desempeña funciones cruciales.
La microbiota intestinal, un ecosistema complejo de microorganismos que residen en el tracto digestivo, es cada vez más reconocida como un actor crucial en la salud y el bienestar animal. Para los salmónidos de cultivo, como el salmón del Atlántico y la trucha arco iris, esta comunidad microbiana es particularmente importante para un crecimiento óptimo, una salud sólida y una fisiología eficiente. Sin embargo, hasta ahora, ha sido difícil comparar y generalizar los resultados de diferentes estudios sobre este tema debido a variaciones en los diseños experimentales, técnicas y análisis bioinformáticos.
En este sentido, los científicos de la Swedish University of Agricultural Sciences y de la University of Guelph (Canadá) recopilaron todos los datos de secuenciación del gen 16S rRNA de acceso público con metadatos de muestra claramente establecidos del contenido intestinal y la mucosa de salmón del Atlántico de agua dulce y trucha arco iris secuenciados en la plataforma Illumina MiSeq, para realizar un metanálisis sistemático de los estudios de salmónidos de agua dulce para determinar el tamaño del efecto y el rango de cada factor técnico, ambiental y asociado al huésped que influyen en la microbiota intestinal, específicamente las diversidades alfa y beta.
Introducción a la microbiota intestinal
El término «microbiota» se refiere al conjunto de microorganismos, incluidas bacterias, hongos, protozoos y virus, que residen en un entorno específico. Estos microbios son cruciales para el desarrollo y mantenimiento de diversas funciones fisiológicas en sus huéspedes eucariotas, incluidos los humanos y otros animales. Dentro del tracto gastrointestinal de los animales, la microbiota intestinal desempeña un papel fundamental en la absorción de nutrientes, el metabolismo, el envejecimiento, la regulación del sistema inmunológico y la protección contra la invasión de patógenos.
Factores que influyen en la microbiota intestinal
Las comunidades microbianas en el intestino están influenciadas por una gran variedad de factores ambientales y del huésped:
- Factores del huésped: Etapa de desarrollo, condiciones de salud y especie.
- Factores Ambientales: Temperatura, luz y dieta.
Un enfoque sistemático: el meta-análisis
La mayoría de los estudios de microbiota de peces normalmente investigan uno o dos factores mientras controlan varios otros, lo que dificulta la comparación de resultados entre estudios debido a variaciones en factores técnicos (como la extracción de ADN, la PCR y los métodos bioinformáticos).
Para abordar estas limitaciones, el equipo de investigadores llevó a cabo un meta-análisis, una metodología rigurosa que permite combinar los resultados de múltiples estudios. El objetivo fue identificar y clasificar los factores técnicos, ambientales y del hospedador que impactan en la diversidad microbiana del intestino de salmones y truchas de agua dulce.
El análisis incluyó datos de secuenciación del gen 16S rRNA de 783 muestras provenientes de 19 estudios. Se emplearon herramientas bioinformáticas avanzadas para identificar patrones y tendencias en la composición microbiana.
Hallazgos clave: factores que dan forma al microbioma intestinal de los salmónidos
El estudio reveló que una multitud de factores afectan significativamente la diversidad y composición de la microbiota intestinal de los salmónidos.
Factores técnicos: Kit de extracción de ADN y región objetivo
Se descubrió que estos elementos técnicos afectan significativamente la diversidad beta de la microbiota intestinal. La diversidad beta se refiere a las diferencias en las comunidades microbianas entre diferentes ambientes o muestras. La elección de la región objetivo para la secuenciación y el kit de extracción de ADN utilizado pueden provocar variaciones en las poblaciones microbianas detectadas.
Factores ambientales y asociados al huésped: Dieta y peso inicial de los peces
Estos factores tuvieron un impacto más pronunciado en la diversidad alfa, que mide la diversidad dentro de una sola muestra. La dieta de los peces y su peso inicial fueron fundamentales para dar forma a la diversidad microbiana dentro de sus intestinos.
Perspectivas comparativas: salmón frente a trucha
El análisis reveló claras diferencias entre la microbiota intestinal del salmón del Atlántico y la trucha arco iris:
- Salmón del Atlántico: exhibió una mayor diversidad alfa, lo que indica una comunidad microbiana más diversa dentro de los peces individuales. También tenían mayor abundancia de Enterococcus y Staphylococcus.
- Trucha arcoíris: Mostró una mayor presencia de Weissella y Mycoplasma, pero una menor diversidad alfa general en comparación con el salmón.
Implicaciones para la acuicultura de salmónidos
Estos hallazgos tienen implicaciones significativas para la industria de la acuicultura de salmónidos. Al comprender los factores que influyen en la microbiota intestinal de los salmónidos, los investigadores y acuicultores pueden desarrollar estrategias para optimizar la salud y la productividad de los peces. Por ejemplo, estandarizar los métodos experimentales y considerar cuidadosamente las condiciones ambientales será esencial para obtener resultados confiables y comparables. Además, la identificación de grupos bacterianos específicos asociados con diferentes especies de peces puede informar intervenciones específicas para mejorar la salud intestinal.
Conclusión
Los hallazgos de este metanálisis llenan un vacío de conocimiento crítico en nuestra comprensión de la microbiota intestinal de los salmónidos. La estandarización de las metodologías técnicas y la consideración de los factores ambientales y del huésped son esenciales para futuras investigaciones. Este enfoque integral allanará el camino para estudios más consistentes y confiables, contribuyendo al crecimiento y la salud óptimos de estas especies de peces económicamente importantes.
El conocimiento generado por este meta-análisis representa un paso fundamental para desentrañar los secretos del microbioma intestinal de salmones y truchas. Esta información puede ser invaluable para desarrollar estrategias de manejo y alimentación que promuevan la salud y el bienestar de estos peces, con implicaciones positivas para la sostenibilidad de la acuicultura.
El estudio fue financiado por Swedish Research Council y el Svenska Forskningsrådet Formas (FORMAS).
Contacto
David Huyben
Department of Animal Biosciences, University of Guelph
Guelph, Canada.
Email: huybend@uoguelph.ca
Referencia (acceso abierto)
Cao, S., Dicksved, J., Lundh, T., Vidakovic, A., Norouzitallab, P., & Huyben, D. A meta-analysis revealing the technical, environmental, and host-associated factors that shape the gut microbiota of Atlantic salmon and rainbow trout. Reviews in Aquaculture. https://doi.org/10.1111/raq.12913
