Dij08182022

Darrera actualitzacióDil, 01 Ago 2022 12pm

Back Estàs aquí:Inicio Biologia i biomedicina Projectes La immuno estimulació pot contribuir a augmentar la producció aqüícola alterant canvis epigenètics

La immuno estimulació pot contribuir a augmentar la producció aqüícola alterant canvis epigenètics

Científics de l'Institut de Ciències del Mar (ICM) demostren que algunes estimulacions del sistema immunitari durant els primers estadis de desenvolupament dels peixos poden desencadenar modificacions epigenètiques que donen lloc a canvis en el fenotip sexual. Això podria tenir implicacions importants en la producció aqüícola en aquelles espècies on la femella creix més, ja que com més femelles hi hagi major serà la producció.

El peix zebra s'utilitza com a espècie model en la investigació científica / ICM-CSICL'epigenètica estudia com l'ambient i la història de l’individu influeixen sobre l'expressió dels gens i el fenotip, i més exactament, sobre la transmissió dels caràcters adquirits d'una generació a l'altra. En peixos, el fenotip sexual, és a dir, el sexe (ovari o testicle) d’un individu, depèn tant del genotip com dels factors ambientals on viuen.

Ara, un estudi de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona publicat recentment a la revista Developmental & Comparative Immunology ha demostrat que, en el cas dels peixos, l'estimulació del sistema immunitari pot desencadenar modificacions epigenètiques i, en concret, modificacions del fenotip sexual, cosa que podria tenir implicacions importants en la producció aqüícola.

Aquests canvis es refereixen a variacions en els nivells de metilació –unió d’un grup metil (-CH3) a una base nitrogenada- del ADN. La metilació és un canvi en l'ADN que normalment es tradueix en el silenciament d'un gen. Hi ha indicis que els canvis de metilació es localitzen en regions que semblen ser independents del sexe amb l’objectiu de protegir el genoma de les cèl·lules davant el possible atac de bacteris.

Per a l’elaboració de l’estudi, les autores van immuno-estimular, durant el procés de diferenciació sexual, un grup de peixos zebra (Danio rerio) –espècie model en la investigació científica- amb la paret d’un bacteri (Aeromonas hydrophila) que es troba habitualment a les granges de cultiu aqüícola i que es pot fer servir per potenciar en els peixos la resposta immunitària d’algunes vacunes.

Així, van adonar-se que passades tres hores des de la immuno-estimulació, es produïen canvis en els nivells de metilació del ADN en gens de la resposta innata dels peixos, és a dir, la primera resposta del sistema immunitari que comporta una inflamació però no encara la síntesi d’anticossos.

L’entrada de la paret del bacteri es va produir a través de les brànquies i va ser reclutada al pronefros, un òrgan embrionari de les larves que dóna lloc al ronyó anterior i és conegut com a l’òrgan immunològic per excel·lència dels peixos. Segons les investigadores, quan les parets del bacteri arriben al pronefros s'inicia el seu procés de degradació per part dels macròfags i altres cèl·lules del sistema immunitari responsables de la resposta d’activació innata.

“Aquest estudi ens ha permès demostrar que una immuno-estimulació durant la diferenciació sexual del peix zebra és, d’una banda, responsable de canviar els nivells de metilació de l'ADN, i de l’altre, capaç d’augmentar el nombre de femelles”, exposa Laia Ribas, investigadora de l’ICM-CSIC i responsable de l’estudi. En aquest sentit, l’experta afegeix que “això podria tenir aplicacions importants en el camp de l’aqüicultura, ja que podria permetre augmentar la producció i conèixer millor les alteracions de la metilació i les seves conseqüències en el fenotip sexual”.

Una altra de les conclusions principals de l’estudi és que els canvis del fenotip sexual depenen de la concentració, de la soca bacteriana i del temps i la freqüència d’exposició a les molècules immuno-estimulants ja que, per exemple, s’ha demostrat que dosis molt baixes o molt altes de paret de les Aeromonas hydrophila no han pogut augmentar el nombre final de femelles. A més, en exposicions curtes, tampoc s’han observat canvis en el fenotip sexual.

De cara a futures investigacions, les investigadores tenen previst centrar-se en altres espècies de peixos d’interès comercial, com és el cas del llobarro (Dicentrarchus labrax). “La idea és veure no només canvis de sexe, sinó també si els canvis epigenètics donats en les etapes inicials del desenvolupament que poden afectar, entre d’altres, la qualitat reproductiva dels adults”, conclou Ribas.

Article de referència
Moraleda-Prados, J., Caballero-Huertas, M., Valdivieso, A., Joly, S., Ji, J., Roher, N., & Ribas, L. (2020). Epigenetic differences in the innate response after immune stimulation during zebrafish sex differentiation. Developmental & Comparative Immunology, 103848.

Elena Martínez Batalla (ICM-CSIC)