La industria camaronera enfrenta desafíos debido a varios patógenos, incluidos microsporidios como Enterocytozoon hepatopenaei (EHP). Este parásito infecta el hepatopáncreas (HP) y el intestino de especies de camarón comercialmente importantes como Penaeus vannamei y P. monodon, lo que provoca retraso del crecimiento y reducción de la productividad.
Los científicos de Mahidol University, National Science and Technology Development Agency (NSTDA) y de la University of Technology Tawan-ok realizaron una investigación que confirmar el papel fundamental de EhPTP2 en el ciclo de vida de EHP y demuestra un método exitoso para interrumpirlo utilizando tecnología de interferencia de ARN (RNAi).
Enterocytozoon hepatopenaei (EHP)
La infección por Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) no causa directamente una alta mortalidad, pero sí conduce a un crecimiento reducido y a un aumento del consumo de alimento, lo que en última instancia afecta la rentabilidad de las granjas camaroneras. Los estudios han reportado que EHP afecta el microbioma del hepatopáncrea de los camarones.
EHP, al igual que otros microsporidios, cuentan con una resistente pared de quitina, lo que les permite sobrevivir en entornos hostiles durante períodos prolongados. Asimismo, EHP posee esporas únicas equipadas con un orgánulo de invasión llamado tubo polar. Esta estructura microscópica permite que la espora invada las células huésped e inicie la infección.
Apuntar a PTP2: un enfoque prometedor
La investigación se centra en un componente crucial del tubo polar: la proteína 2 del tubo polar (PTP2), específicamente la variante EHP (EhPTP2).
Los investigadores han identificado similitudes entre EhPTP2 (la versión EHP de PTP2) y sus homólogos en otros microsporidios. Además, los estudios sugieren que EhPTP2 se encuentra en el tubo polar de las esporas de EHP germinadas. Esta localización insinúa su papel crucial en el proceso de infección.
Interferencia de ARN: silenciando al enemigo
La interferencia de ARN (ARNi) es una herramienta poderosa que puede silenciar genes específicos. Esta técnica se ha mostrado prometedora en el control de los virus del camarón. Los investigadores creen que se puede adaptar para combatir infecciones por microsporidios apuntando a los genes PTP.
De esta forma, el estudio tuvo como objetivo investigar el potencial de silenciar EhPTP2 como estrategia para controlar la infección por EHP. Los investigadores plantearon la hipótesis de que inhibir la función de EhPTP2 tiene efectos en:
- Dificultad la replicación de EHP
- Reducir el número de copias de EHP
- Limitar la transmisión EHP
Al emplear un enfoque proteómico, el estudio tuvo como objetivo identificar proteínas involucradas en la germinación de las esporas. Además, los investigadores investigaron los sitios de extrusión de esporas a lo largo del tracto digestivo del camarón y la eficacia del ARNbc específico de EhPTP2 para suprimir la infección por EHP.
EhPTP2: ¿La clave para la extrusión de esporas?
A partir de estos conocimientos, los científicos investigaron las proteínas implicadas en la extrusión. Descubrieron que EhPTP2 abunda en las esporas extruidas. Además, utilizando un anticuerpo especial que se une a EhPTP2, confirmaron la presencia de esporas extruidas en el hepatopáncreas (glándula digestiva) y el intestino del camarón, pero no en el estómago, lo que sugiere un objetivo específico del parásito.
Silenciar EhPTP2 con RNAi
Los investigadores plantearon la hipótesis de que EhPTP2 podría ser esencial para una extrusión exitosa de esporas. Para probar esto, inyectaron a camarones infectados con EHP dsRNA dirigido específicamente a EhPTP2. Este dsRNA activa el RNAi, esencialmente silenciando el gen EhPTP2 e impidiendo la producción de la proteína.
Los resultados fueron impresionantes. Los camarones inyectados con el ARNbc específico de EhPTP2 mostraron una disminución significativa en el número de copias de EHP. Esto indica que silenciar EhPTP2 altera la capacidad del parásito para amplificar su número dentro del camarón.
Bloqueo de transmisión
El estudio no se detuvo allí. Los científicos también investigaron el efecto del ARNbc específico de EhPTP2 en la transmisión de EHP. Inyectaron camarones infectados con el dsRNA antes de colocarlos con camarones sanos y no infectados (cohabitación). Los resultados fueron alentadores: la tasa de transmisión de EHP a los camarones no infectados se redujo significativamente.
Implicaciones futuras: un futuro más brillante para la industria camaronera
La investigación refuerza el argumento a favor de apuntar a EhPTP2 como un método de control potencial para EHP. Demuestra que el dsRNA puede alcanzar y silenciar eficazmente los genes del parásito dentro del camarón huésped. Este enfoque allana el camino para una mayor investigación de genes críticos en el ciclo de vida del EHP, lo que podría conducir al desarrollo de nuevas medidas preventivas y terapéuticas para salvaguardar la salud del camarón en la acuicultura.
El estudio ha sido financiado por Mahidol University, National Science Research and Innovation Fund de Thailand.
Contacto
Suparat Taengchaiyaphum
Aquatic Animal Health Research Team (AQHT), Integrative Aquaculture Biotechnology Research Group, National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC), National Science and Technology Development Agency (NSTDA), Yothi Office, Rama VI Rd., Bangkok, 10400, Thailand
Email: suparat.tae@biotec.or.th
Chanadda Kasamechotchung
Department of Fisheries, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Rajamangala University of Technology Tawan-ok, Chonburi, 20110, Thailand
Email: chanadda_ka@rmutto.ac.th
Referencia (acceso abierto)
Yuanlae, S., Prasartset, T., Reamtong, O. et al. Shrimp injection with dsRNA targeting the microsporidian EHP polar tube protein reduces internal and external parasite amplification. Sci Rep 14, 4830 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-55400-2
