¿Imagínese si pudiéramos mejorar la salud y el rendimiento de los peces cambiándoles las poblaciones de microbios? Eso es exactamente lo que los investigadores están explorando con los «trasplantes de microbiota intestinal» (IMT).
Un equipo de investigadores del IRTA llevó a cabo un trasplante de microbiota intestinal (TIM) entre dos especies de peces carnívoros marinos que prosperan en diferentes condiciones ambientales: desde el salmón atlántico donante (Salmo salar) hasta la dorada receptora (Sparus aurata), después de destruir su microbiota basal con un tratamiento antibiótico.
El estudio analizó la posibilidad de trasplantar microbios intestinales de una especie de pez a otra; y profundiza en la intrincada relación entre los microbios intestinales y sus huéspedes, explorando cómo impactan la salud y las posibles estrategias para fomentar un microbioma saludable.
El poder de la asociación
Durante millones de años, los peces, al igual que otros animales han coevolucionado junto con sus microbios intestinales, formando una asociación mutuamente beneficiosa conocida como «holobionto». Estos pequeños residentes no sólo residen pasivamente; desempeñan papeles cruciales en:
- Digestión y absorción de nutrientes: Descomponer los alimentos, extraer nutrientes vitales y convertirlos en energía.
- Modulación del sistema inmunológico: Entrena y regula el sistema inmunológico para combatir patógenos y mantener el equilibrio.
- Función de barrera e integridad de la mucosa: Protege contra invasores dañinos y garantiza la salud intestinal.
Los científicos han explorando el microbioma del salmón, incluso el proyecto de la Unión Europea AquaIMPACT respalda este crecimiento mediante la investigación de la microbiota intestinal de varias especies de peces.
Factores que dan forma a nuestro microbioma
Según la literatura científica varios elementos influyen en nuestra microbiota intestinal, entre ellos:
- Factores específicos y no específicos del huésped: Edad, genética, función del sistema inmunológico e incluso patrones de sueño.
- Condiciones ambientales: Dieta, actividad física, uso de antibióticos y exposición a contaminantes.
- Características específicas de cada especie: Cada especie animal, incluidos los peces, alberga un microbioma intestinal único adaptado a sus necesidades y entorno específicos.
Modulación del microbioma
Equipos de investigadores en diferentes lugares del mundo están explorando varias estrategias para promover un microbioma intestinal saludable, que incluyen:
- Dieta: El consumo de prebióticos (alimento para bacterias beneficiosas) y probióticos (bacterias beneficiosas vivas) puede favorecer un entorno intestinal saludable.
- Trasplante de microbiota fecal (FMT): Transferencia de bacterias intestinales saludables de un donante para mejorar la salud del receptor.
- Trasplante de microbiota intestinal (IMT): Similar al FMT, pero dirigido específicamente a toda la comunidad microbiana intestinal en animales más pequeños como los peces.
El potencial de las IMT en los peces
Estudios recientes que utilizan IMT en especies de peces como el salmón y la dorada muestran resultados prometedores, lo que sugiere su potencial para:
- Mejorar el crecimiento y el rendimiento reproductivo
- Mejora la capacidad digestiva y la salud intestinal
- Aumentar la resiliencia frente a factores estresantes ambientales
- Aumentar la diversidad microbiana intestinal
Cuando las cosas van mal
La microbiota intestinal, desempeñan un papel crucial en la digestión, la inmunidad y la salud en general. Pero ¿qué sucede cuando se altera este delicado equilibrio?
Un desequilibrio en la microbiota intestinal, conocido como disbiosis, está relacionado con diversas enfermedades, incluidos trastornos digestivos, desequilibrios metabólicos, afecciones inflamatorias e incluso trastornos neurológicos. Comprender los factores que influyen en este delicado ecosistema es crucial para mantener la salud.
Trasplante de microbios entre especies
El estudio utilizó el salmón del Atlántico como donante y la dorada como receptora. Ambos son peces carnívoros, pero prosperan en ambientes diferentes. Los investigadores primero “limpiaron” el microbioma intestinal del receptor con antibióticos y luego trasplantaron microbios del donante.
Posteriormente los científicos probaron diferentes estrategias para ver cómo respondía la microbiota intestinal del receptor:
- Ayuno versus dieta: Un grupo de receptores no recibió alimentos, mientras que otros recibieron su dieta típica o una dieta similar a la del donante.
- Seguimiento de los microbios: Con el tiempo, los investigadores analizaron las bacterias intestinales del receptor para ver cómo las diferentes condiciones afectaban su composición.
Resultados: una remezcla de microbioma
El microbioma intestinal de la dorada se recuperó, pero no era solo una copia del del salmón. Fue único, influenciado por el donante, el receptor y… ¡la dieta!. De esta forma, las doradas alimentadas con su dieta habitual desarrollaron un microbioma «típico», mientras que las alimentadas con la dieta del salmón desarrollaron un microbioma híbrido, que combina elementos de las tres fuentes.
El estudio reveló algunos hallazgos fascinantes:
- Un nuevo comienzo es clave: Limpiar el microbioma existente con antibióticos fue crucial para que los microbios trasplantados se establecieran.
- La dieta da forma a la comunidad: Los peces alimentados con su dieta típica volvieron a su composición original de bacterias intestinales.
- La dieta del salmón crea una fusión: Los peces alimentados con la dieta del donante desarrollaron un microbioma de «fusión» único, incorporando elementos de ambas especies y del alimento.
¿Qué significa esto para la salud de los peces?
Estos resultados sugieren que las IMT tienen potencial para mejorar la salud de los peces, pero es necesario considerar algunos factores clave:
- Limpieza intestinal dirigida: Podría ser necesario eliminar completamente el microbioma existente para un trasplante exitoso.
- La dieta juega un papel crucial: Adecuar la dieta a la composición deseada del microbioma es esencial para obtener beneficios a largo plazo.
- La compatibilidad de las especies importa: Se necesita más investigación para comprender cómo interactúan los microbiomas de las diferentes especies.
El futuro del manejo del microbioma de los peces
El microbioma intestinal es un ecosistema dinámico que se adapta tanto a los microbios del donante como a la dieta del receptor. De esta forma, esta investigación abre las puertas al manejo personalizado del microbioma en peces, adaptando tratamientos y dietas a necesidades y condiciones ambientales específicas.
Al optimizar la salud intestinal de los peces, podríamos mejorar su crecimiento, su resistencia a las enfermedades y su bienestar general. Si bien se necesita más investigación, las MIT podrían convertirse en una herramienta poderosa para prácticas de piscicultura sostenibles y responsables.
Conclusión
Comprender la microbiota intestinal de los peces es una herramienta poderosa para promover la salud y el bienestar. Al explorar estrategias innovadoras como la TMI, podemos desbloquear el potencial de un microbioma saludable para un futuro más saludable para todos los seres vivos.
Al optimizar el microbiota intestinal, podemos mejorar el crecimiento, la supervivencia y la resistencia de los peces a las enfermedades, lo que en última instancia conducirá a peces más sanos y una industria acuícola más sostenible.
El estudio ha sido financiado a través del proyecto ADIPOQUIZ, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.
Contacto
Alberto Ruiz.
Aquaculture Program, Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), Centre de La Ràpita, Crta. Poble Nou, km 5.5, 43540, La Ràpita, Spain
Email: alberto.ruiz@irta.cat
Referencia (acceso abierto)
Ruiz, A., Gisbert, E. & Andree, K.B. Impact of the diet in the gut microbiota after an inter-species microbial transplantation in fish. Sci Rep 14, 4007 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-54519-6
