Patologías, Sistemas de Cultivo

RAS versus sistemas abiertos: decodificando la respuesta inmune de los smolts de salmón del Atlántico

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By Milthon Lujan

Esquema del diseño experimental. Fuente: Lorgen-Ritchie et al., (2024); Fish & Shellfish Immunology, 150, 109653.
Esquema del diseño experimental. Fuente: Lorgen-Ritchie et al., (2024); Fish & Shellfish Immunology, 150, 109653.

La acuicultura del salmón del Atlántico depende cada vez más de sistemas de acuicultura de recirculación (RAS). Estos sistemas de circuito cerrado ofrecen varias ventajas, que incluyen mayores tasas de crecimiento, un control ambiental más estricto y un uso potencialmente reducido de agua. Sin embargo, el impacto de la cría de RAS en los salmones juveniles, específicamente su función inmune después de la transferencia al agua de mar (SWT, por sus siglas en inglés), sigue siendo un enigma.

Los científicos del Scottish Fish Immunology Research Centre de la University of Aberdeen (Reino Unido) y del Institute of Aquaculture de la University of Stirling (Reino Unido) utilizaron la secuenciación de ARN para identificar un panel de genes con diferentes perfiles de expresión en las branquias de los salmones criados en ambientes RAS o en un sistema tradicional de flujo abierto (LOCH) dos semanas después de la transferencia a SWT.

El rompecabezas: desarrollo del sistema inmunológico en RAS

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Si bien RAS ofrece varias ventajas, queda una pregunta clave: ¿cómo afecta este ambiente controlado al sistema inmunológico de un salmón, particularmente en las branquias?

El salmón del Atlántico cuenta con un sistema inmunológico robusto con defensas tanto innatas como adaptativas. Las branquias, constantemente expuestas al medio ambiente, desempeñan un papel crucial en este sistema de defensa. Albergan tejidos inmunitarios especializados (GiALT) repletos de células inmunitarias, proteínas y moléculas de señalización para combatir los patógenos.

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Curiosamente, las investigaciones sugieren que la smoltificación en sí misma podría inhibir el sistema inmunológico. Esto podría ser una compensación, permitiendo a los peces concentrar su energía en los dramáticos cambios fisiológicos necesarios para la adaptación al agua salada.

RAS versus sistemas tradicionales: impacto en la respuesta inmune

Este estudio investigó cómo el sistema de cría durante la etapa de agua dulce afecta la respuesta inmune de un smolt después de la transferencia al agua de mar. Parr se criaron en un sistema RAS o en un sistema tradicional de flujo abierto (LOCH) hasta la smoltificación. Después de la SWT en un entorno marino compartido, los investigadores evaluaron la capacidad de los peces para generar una respuesta inmune estimulando su sistema inmunológico con un imitador viral.

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Los investigadores compararon la expresión del gen branquial de peces criados en RAS y en LOCH después de su transferencia a SWT.

Los hallazgos intrigantes: línea de base más baja, respuesta más fuerte en RAS

Curiosamente, el estudio reveló que los smolts no estimulados criados en el sistema LOCH tenían niveles más altos de expresión de genes inmunes en comparación con los criados en RAS. Esto sugiere que el entorno constante y controlado de RAS podría conducir a una actividad inmune «base» más baja en los smolts.

Sin embargo, la historia no termina ahí. Cuando se estimularon con el imitador viral, los smolts criados en RAS mostraron una respuesta inmune mucho más fuerte. Sus genes inmunes mostraron un mayor aumento en la actividad en comparación con los smolts de LOCH.

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“Nuestra hipótesis es que en las primeras semanas posteriores a la transferencia a SWT se desarrolla una respuesta inmune temprana en las branquias de los peces criados en LOCH, estimulada por la transición a un nuevo entorno, que está ausente o suprimida en los peces criados en RAS”, reportaron los autores del estudio.

Dos posibles interpretaciones: ¿ponerse al día o reaccionar exageradamente?

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Los investigadores proponen dos posibles explicaciones para este hallazgo:

  • Mecanismo de recuperación: El entorno RAS podría «regular negativamente» el sistema inmunológico debido a la falta de exposición constante a patógenos y variaciones ambientales. Cuando se estimulan, los smolts RAS experimentan una respuesta más fuerte a medida que «alcanzan» el nivel de actividad inmune de los smolts LOCH.
  • Respuesta excesiva: Alternativamente, la intensa respuesta inmune en los smolts RAS podría ser una reacción exagerada a la estimulación, lo que podría conducir a un gasto energético innecesario.

Conclusión

“Los peces criados en RAS tenían una transcripción en estado estacionario más baja de genes relacionados con el sistema inmunológico en las branquias dos semanas después de la SWT en comparación con los peces criados en un sistema LOCH”, concluyeron los científicos.

Este estudio destaca la necesidad de realizar más investigaciones para comprender las consecuencias a largo plazo de la cría de RAS en la función inmune y la salud del salmón después del SWT. Al resolver estas complejidades, podemos optimizar las prácticas de cría para garantizar el bienestar y la supervivencia de los smolts del salmón del Atlántico durante esta transición crítica.

Las investigaciones fueron financiadas en el marco del proyecto ROBUSTSMOLT por el UKRI y por el Scottish Aquaculture Innovation Centre.

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Contacto
Samuel A.M. Martin
Scottish Fish Immunology Research Centre, School of Biological Sciences, University of Aberdeen
Aberdeen, AB24 2TZ, UK
Email: sam.martin@abdn.ac.uk

Referencia (acceso abierto)
Lorgen-Ritchie, M., Chalmers, L., Clarkson, M., Taylor, J. F., MacKenzie, S., Migaud, H., & Martin, S. A. (2024). Impact of freshwater rearing history on Atlantic salmon gill response to viral stimulation post seawater transfer. Fish & Shellfish Immunology, 150, 109653. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2024.109653