China – Estudio describe la respuesta molecular de tres tejidos del camarón vannamei al estrés por calor. Resultados son importantes para la adaptación del cultivo del camarón blanco al cambio climático.
Impacto del calentamiento global en organismos acuáticos
El calentamiento global afecta a los organismos en los niveles ecológicos, fisiológicos, celular y molecular. Los organismos acuáticos, debido a que son poiquilotermos, son más susceptibles a los cambios de temperatura.
La alta temperatura puede suprimir la tasa de crecimiento, reducir el número de huevos de primera puesta, alterar las estructuras de la comunidad, prolongar el tiempo de desarrollo, y además, disminuye la función inmunológica de los crustáceos.
Los organismos acuáticos se adaptan a las altas temperaturas a través de varias estrategias a nivel celular y molecular.
Los altos valores económicos y las excelentes características para la reproducción permiten que el camarón blanco del Pacífico, Litopenaeus vannamei, se convierta en una de las principales especies acuícolas del mundo.
Sin embargo, en verano, el clima cálido o las temperaturas periódicas por encima de los 35 oC conducen a altas tasas de mortalidad de los camarones. Por lo tanto, es necesario investigar los mecanismos de Litopenaeus vannamei en respuesta a altas temperaturas.
Reasignación de energía en el camarón vannamei
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Li Fuhua del Institute of Oceanology of the Chinese Academy of Sciences (IOCAS) proporcionó nuevos conocimientos sobre la estrategia de reasignación de energía en el camarón vannamei en respuesta al estrés por calor.
Las temperaturas altas usualmente aceleran el consumo de oxígeno y la tasa de respiración, que genera excesivos ROS y resulta en estrés oxidativo en los crustáceos.
En la actualidad, la mayoría de los estudios sobre el estrés por calor se limitan a tejidos individuales o pocos indicadores. Sin embargo, la red espacial de cooperación de varios tejidos y su relación con la energía en respuesta al estrés por calor siguen sin estar claras.
En el estudio, los investigadores realizaron un análisis transcriptómico comparativo en tres tejidos de camarones bajo estrés por calor, incluidos el hepatopáncreas, las branquias y el músculo.
Ellos descubrieron que los genes relacionados con la energía eran los principales genes de cambio, lo que infirió que el flujo de energía podría reasignarse entre diferentes tejidos bajo estrés por calor.
“Comprender la cooperación de varios tejidos de animales en respuesta al estrés por calor es la base para aclarar el mecanismo de regulación de diferentes especies bajo estrés por calor”, dijo el Dr. Zhang Xiaoxi, primer autor del estudio.
“Encontramos que diferentes tejidos pueden cooperar entre sí simultáneamente a través de la reasignación de energía en respuesta al estrés por calor. Se canalizó menos energía hacia la renovación de proteínas en las branquias y el hepatopáncreas para mantener mínimamente la vida, y se requirió más energía para que el músculo saliera de circunstancias adversas”, dijo el profesor Zhang Xiaojun.
“Este trabajo no solo proporciona una comprensión integral del mecanismo molecular de L. vannamei en respuesta a las altas temperaturas, sino que también sienta las bases para extraer genes de termotolerancia y proponer estrategias efectivas para hacer frente al entorno de altas temperaturas”, dijo el profesor Li.
Conclusión
“En el hepatopáncreas y las branquias, la renovación de proteínas energéticamente costosa casi se cerró para ahorrar energía”, reportan los investigadores.
“En conjunto, estos resultados sugirieron que se canalizó menos energía hacia el recambio de proteínas en el hepatopáncreas, mientras que se asignó más energía a la respuesta al estrés en el músculo del camarón”, concluyen.
Ellos destacan que los resultados promoverán la comprensión de los mecanismos moleculares en las respuestas al estrés por calor en L. vannamei.
La investigación fue financiada por el National Key R&D Program of China, China Postdoctoral Science Foundation, the National Natural Science Foundation of China and China Agriculture Research System.
Contacto
ZHANG Xiaoxi; LI Fuhua
Institute of Oceanology
E-mail: zhangxiaoxi@qdio.ac.cn; fhli@qdio.ac.cn
Referencia (acceso abierto)
Xiaoxi Zhang, Jianbo Yuan, Xiaojun Zhang, Yang Yu, Fuhua Li. 2022. Comparative transcriptomic analysis unveils a network of energy reallocation in Litopenaeus vannamei responsive to heat-stress. Ecotoxicology and Environmental Safety, Volume 238, 2022, 113600, ISSN 0147-6513, https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113600.
