Utilizan el metabolismo del ácido siálico como caballo de Troya para evitar la picadura la anémona de mar
La convivencia entre el pez payaso y la anémona es uno de los ejemplos más conocidos de simbiosis. Los investigadores han logrado un gran avance en la comprensión de cómo el pez payaso puede vivir de forma segura entre las anémonas de mar sin ser picado por sus tentáculos venenosos, resolviendo así un misterio que se ha prolongado durante un siglo.
Científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) y sus colaboradores internacionales han descubierto que los peces payaso han evolucionado para mantener niveles muy bajos de ácido siálico en la mucosidad de su piel para evitar desencadenar la liberación de nematocistos (células urticantes) en sus anémonas de mar hospedadoras.
Los investigadores descubrieron que las anémonas de mar también carecen de estos compuestos de azúcar en su propia mucosidad, probablemente para evitar picarse. Sus hallazgos sugieren que los peces payaso podrían estar utilizando una estrategia de protección similar a la de sus anfitrionas.
Imagen: Los niveles reducidos de ácido siálico ayudan a los peces payaso a evitar las picaduras de sus anémonas de mar anfitrionas. Crédito: Natacha Roux y Yann Guerardel
Comparación de especies simbióticas y no simbióticas
El estudio combinó múltiples enfoques, incluida la glicobiología (el estudio de los azúcares) y la transcriptómica (el estudio de todas las moléculas de ARN producidas por el genoma de un organismo para comprender la expresión y regulación genética).
Los investigadores midieron y analizaron muestras de moco de peces payaso y especies de peces damisela no simbióticas, utilizando técnicas avanzadas para separar y analizar los componentes de una mezcla (cromatografía líquida).
Los ácidos siálicos son importantes moléculas de azúcar presentes de forma natural en la mayoría de los organismos vivos y que desempeñan importantes funciones en procesos celulares como las interacciones entre células y la comunicación entre proteínas. Estudios anteriores han demostrado que estas moléculas pueden desencadenar la liberación de células urticantes en las anémonas de mar.
Muy interesantemente, los científicos descubrieron que, si bien los peces payaso mantienen ciertos niveles de ácido siálico en sus órganos internos, como el cerebro y el intestino, han evolucionado específicamente para tener niveles muy bajos en su capa mucosa protectora en comparación con los peces damisela no simbióticos.
También estudiaron un caso único de pez damisela dominó, que puede vivir con anémonas cuando es juvenil. Descubrieron que estos peces también muestran reducidos niveles de ácido siálico en su mucosidad durante su etapa juvenil, lo que sugiere que diferentes especies han desarrollado adaptaciones similares para lograr la simbiosis con las anémonas de mar.
Imagen: Niveles de dos compuestos principales de ácido siálico (Neu5AC y Kdn) en peces capturados en estado salvaje: una comparación entre especies simbióticas de pez payaso, especies simbióticas de pez damisela dominó y especies no simbióticas mostró niveles significativamente más bajos de los dos compuestos en especies simbióticas de pez payaso. Crédito: Roux et al., 2025
Un hallazgo particularmente interesante fue la correlación entre los niveles de ácido siálico y las etapas de desarrollo del pez payaso. Las larvas juveniles, que aún no están preparadas para vivir con anémonas de mar, tienen niveles normales de ácido siálico y sufren picaduras si se acercan a una anémona. Sin embargo, cuando se metamorfosean y desarrollan sus características rayas blancas y su coloración naranja brillante, sus niveles de ácido siálico disminuyen, lo que les permite entrar con seguridad en la anémona.
"Nuestros hallazgos representan un avance importante porque es uno de los primeros estudios que combinan la glicobiología con el análisis transcriptómico para investigar este mecanismo", dijo la Dra. Natacha Roux, investigadora del Centro de Investigaciones Insulares y Observatorio Ambiental (CRIOBE) y ex investigadora de la Unidad de Neuroetología Computacional del OIST.
Imagen: El pez payaso (Amphiprion polymnus) en una anémona de mar alfombra (Stichodactyla haddoni) en Seragaki, Okinawa. Crédito: Manon Merchant
Adaptación para la coexistencia
El equipo de investigación tiene dos hipótesis principales sobre cómo los peces payaso mantienen bajos niveles de ácido siálico: o bien sus células productoras de moco expresan altos niveles de enzimas que cortan el ácido siálico, o bien las bacterias en su microbioma de moco son responsables de descomponerlo. La segunda hipótesis está respaldada por observaciones previas de que cuando los peces payaso y las anémonas de mar viven juntos, su flora bacteriana converge con el tiempo.
El profesor Vincent Laudet, jefe de la Unidad Eco-Evo-Devo Marina del OIST, enfatizó que esto es probablemente solo una parte de una compleja relación simbiótica.
"Otros factores podrían incluir el grosor de las escamas de los peces, el intercambio de nutrientes entre especies y posibles ajustes de las propias anémonas. La relación es mutuamente beneficiosa, ya que el pez payaso recibe protección contra los depredadores mientras ayuda a defender a la anémona y le proporciona beneficios nutricionales", dijo.
Las futuras investigaciones tienen como objetivo proporcionar una prueba definitiva de este mecanismo intentando manipular el sistema, haciendo que los peces payaso sean sensibles a las picaduras de anémona y que los peces no simbióticos sean resistentes.
Sin embargo, se trata de un proyecto complejo desde el punto de vista técnico y que sigue en proceso. El estudio también es importante porque representa el primer artículo importante de una nueva colaboración de laboratorio de investigación internacional entre el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia y el OIST.
Los hallazgos han sido publicados en la revista BMC Biology: Anemonefish use sialic acid metabolism as Trojan horse to avoid giant sea anemone stinging
