Los piojos de mar son un importante problema para el salmón de piscifactoría
Los científicos del Instituto de Acuicultura de la Universidad de Stirling son fundamentales en un estudio que podría contener la clave para mejorar la resistencia del salmón del Atlántico a los piojos de mar.
Los parásitos, que se alimentan de la piel y las aletas de los peces, provocando heridas abiertas que pueden provocar infecciones, reducen el valor de mercado de los peces de cultivo y pueden tener repercusiones en las poblaciones de salmón salvaje.
Se han desarrollado diversos tratamientos para combatir las infestaciones de piojos de mar en la acuicultura del salmón del Atlántico (que le cuestan a la industria más de 700 millones de libras al año), pero a menudo son costosos e ineficaces. También pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y afectar negativamente al bienestar animal.
El nuevo estudio revela información sobre cómo el salmón coho, un primo del salmón del Atlántico, lucha contra los parásitos y podría allanar el camino para nuevos enfoques genéticos.
Los hallazgos muestran que un tipo de célula de la piel, conocida como queratinocito, desempeña un papel clave en el desencadenamiento de la hinchazón localizada que ayuda al salmón coho a matar y eliminar los piojos de mar.
Un equipo internacional de investigadores incluyó a tres científicos del Instituto de Acuicultura de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Stirling: la Dra. Rose Ruiz-Daniels, el Dr. Sean Monaghan y el Profesor James Bron.
"Los piojos de mar son un importante problema para el salmón de piscifactoría. En este estudio, utilizamos nuevas técnicas para secuenciar células de diferentes especies de salmónidos y descubrir cómo algunas pueden expulsarlos, abriendo nuevas vías para soluciones biotecnológicas para combatir los piojos de mar en el salmón del Atlántico", dijo la Dra. Ruiz-Daniels, coautora principal del estudio realizado durante su posdoctorado en el Instituto Roslin.
Imagen: Una granja de salmón en un lago de Escocia
Resistencia a los piojos de mar
Si bien el salmón del Atlántico es muy susceptible a los piojos de mar, el salmón coho tiene una resistencia innata a ellos. En el salmón coho, la adhesión de los piojos de mar desencadena una hinchazón localizada. Sin embargo, en el salmón del Atlántico la hinchazón es mínima y la capa más externa de su piel se desgasta rápidamente.
Hasta ahora, los mecanismos a nivel celular que subyacen a las diferencias de resistencia entre las especies (que se separaron de un ancestro común hace unos treinta millones de años) han permanecido desconocidos.
El equipo que realizó el descubrimiento estuvo dirigido por científicos del Instituto Roslin y del instituto noruego de investigación en ciencias alimentarias Nofima (Instituto Noruego de Investigación en Alimentación, Pesca y Acuicultura). Analizaron los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a la resistencia del salmón coho a los piojos de mar y los compararon con la respuesta del salmón del Atlántico.
Imagen: La respuesta de los queratinocitos a los piojos de mar es la base de la resistencia del salmón coho a los piojos de mar
Escudo genético
Tras exponer ambas especies a los parásitos, los investigadores estudiaron los tipos de células y los patrones de expresión genética de sus respuestas analizando muestras de piel utilizando un nuevo tipo de secuenciación de ARN que permite caracterizar la expresión genética de células individuales.
Descubrieron que, si bien ambas especies presentan respuestas inmunes y de cicatrización de heridas similares, los queratinocitos en las tres capas más externas de la piel del salmón coho desempeñan un papel central en su respuesta a la infección.
Sus hallazgos sugieren que los queratinocitos de la capa inferior dirigen la expansión y el movimiento de las células de las capas media y superior, que eventualmente pueden encapsular y expulsar a los parásitos. Los hallazgos también revelaron que los piojos de mar pueden debilitar el sistema inmunológico del salmón del Atlántico.
Mediante la edición genética, podría ser posible mejorar la resistencia del salmón del Atlántico a los piojos de mar.
"Pudimos identificar con una resolución sin precedentes los tipos de células responsables de la respuesta de hinchazón de la piel utilizada por el salmón coho para resistir los piojos de mar, así como las células a las que los piojos de mar atacan en el salmón del Atlántico para debilitar a esta especie anfitriona. Estos conocimientos abren el camino para el desarrollo de terapias transformadoras para contrarrestar este devastador parásito", dijo la Dra. Sarah Salisbury, investigadora postdoctoral en el Instituto Roslin.
Los hallazgos se publican en la revista BMC Biology: Keratinocytes drive the epithelial hyperplasia key to sea lice resistance in coho salmon
