El uso excesivo de antibióticos se ha convertido en un importante problema de salud mundial, que conduce al desarrollo de resistencia a los antibióticos y altera el delicado equilibrio del microbioma intestinal humano y animal. Los peces son susceptibles a la disbiosis inducida por antibióticos, una afección caracterizada por un desequilibrio en la composición y función de la microbiota intestinal. Esta alteración puede tener graves consecuencias para la salud de los peces, incluida la digestión deficiente, la reducción del crecimiento y una mayor susceptibilidad a las enfermedades.
En este estudio, los investigadores de la Tianjin Agricultural University (China) y de la South China Normal University estudiaron la eficacia del Trasplante de microbiota fecal (TMF) para restaurar la microbiota intestinal de las carpas koi afectadas por disbiosis inducida por florfenicol. Ellos compararon los resultados del TMF con la recuperación natural.
El impacto de los antibióticos en los peces
El uso excesivo de antibióticos puede alterar significativamente la composición y diversidad de la microbiota intestinal de los peces. Esto puede provocar la reducción de taxones bacterianos beneficiosos, que desempeñan papeles cruciales en la digestión, la absorción de nutrientes y la función inmunológica. Además, el uso de antibióticos puede crear oportunidades para el crecimiento de bacterias patógenas, lo que conduce a infecciones secundarias.
El florfenicol, un antibiótico ampliamente utilizado en la acuicultura, puede alterar significativamente la microbiota intestinal de la carpa koi. Los estudios han demostrado que la exposición prolongada al florfenicol puede provocar una reducción de los géneros bacterianos beneficiosos, como Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacteroides, Romboutsia y Faecalibacterium. Estas bacterias desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la salud intestinal, ayudando a la digestión y previniendo infecciones patógenas.
Además de los desequilibrios microbianos, el florfenicol también puede causar lesiones en la mucosa intestinal de los peces. Este daño puede perjudicar la absorción de nutrientes y aumentar el riesgo de infecciones secundarias.
El papel de los metabolitos
Los metabolitos, los subproductos de la actividad microbiana, desempeñan un papel vital en el mantenimiento de la salud intestinal. Los aminoácidos aromáticos y los compuestos relacionados con el glutatión son ejemplos de metabolitos clave que a menudo se agotan en los peces con disbiosis inducida por antibióticos. Estos metabolitos están involucrados en varios procesos biológicos, incluida la defensa antioxidante, la función inmunológica y la síntesis de neurotransmisores.
Trasplante de microbiota fecal (TMF)
El trasplante de microbiota fecal (TMF) es un enfoque terapéutico que implica la transferencia de materia fecal de un donante sano a un receptor con disbiosis. Esta técnica se ha utilizado con éxito en humanos para tratar la infección recurrente por Clostridioides difficile y otros trastornos gastrointestinales.
Los investigadores administraron florfenicol a carpas koi para inducir disbiosis. Algunos peces fueron tratados con TMF, mientras que otros experimentaron una recuperación natural. Los investigadores analizaron el microbioma intestinal, el metaboloma fecal y las características histológicas de estos peces para evaluar los efectos del florfenicol y el trasplante de microbiota fecal.
Hallazgos clave
Los resultados del estudio demostraron que el TMF fue significativamente más eficaz que la recuperación natural para restaurar las poblaciones microbianas, reparar el daño intestinal y normalizar los metabolitos críticos. El TMF pudo repoblar rápidamente el intestino con bacterias beneficiosas, lo que llevó a una microbiota más equilibrada.
Según los análisis de correlación del estudio, existen fuertes asociaciones entre los géneros bacterianos identificados y los niveles de aminoácidos aromáticos y metabolitos relacionados con el glutatión. Esto sugiere que estas poblaciones bacterianas desempeñan un papel crucial en la producción y regulación de estos metabolitos esenciales.
Implicaciones para la piscicultura
Los hallazgos de este estudio destacan el potencial del trasplante de microbiota fecal (TMF) para contrarrestar la disbiosis inducida por antibióticos en las carpas koi. Al restaurar la microbiota intestinal y normalizar los metabolitos clave, el trasplante de microbiota fecal puede mejorar la salud de los peces, mejorar el rendimiento del crecimiento y reducir la necesidad de tratamientos con antibióticos.
Además, esta investigación proporciona una base para desarrollar terapias probióticas personalizadas para los peces. Los probióticos que contienen cepas bacterianas específicas identificadas en este estudio podrían usarse para complementar los alimentos para la acuicultura y promover la salud intestinal.
Conclusión
La disbiosis inducida por antibióticos en las carpas koi puede tener efectos adversos significativos en la salud de los peces. El trasplante de microbiota fecal ofrece un enfoque prometedor para restaurar la microbiota intestinal y promover la recuperación. Al comprender las poblaciones bacterianas clave y los metabolitos involucrados en este proceso, los investigadores pueden desarrollar terapias probióticas específicas para apoyar la salud de los peces y la sostenibilidad en la acuicultura.
Contacto
Jingfeng Sun
Key Laboratory of Smart Breeding (Co-construction by Ministry and Province), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Tianjin Agricultural University, Tianjin, China
Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture, Fisheries College, Tianjin Agricultural University, Tianjin, China
Email: sun_jf@163.com
Referencia (acceso abierto)
Han, Z., Sun, J., Jiang, B. et al. Fecal microbiota transplantation accelerates restoration of florfenicol-disturbed intestinal microbiota in a fish model. Commun Biol 7, 1006 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-06727-z
