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Impacto del cambio climático en la fisiología hepática de los salmones

Imagen referencial de salmones. Foto: archivo salmonexpert.
Imagen referencial de salmones. Foto: archivo salmonexpert.

Australia: Un estudio abordó las modificaciones proteómicas que se producen en el hígado de los salmones cuando son expuestos por largos periodos de tiempo a aguas con altas temperaturas

Uno de los mayores impactos del cambio climático sobre la pesca y acuicultura es el incremento de la temperatura del agua de mar. Las especies acuáticas ectotermos en las áreas templadas son particularmente vulnerables al incremento de las temperaturas en esos lugares.

El rango de temperatura óptimo para el crecimiento del salmón Atlántico post-smolt se considera generalmente entre 13 a 15°C con un rango crítico superior de 22°C; mientras que la temperatura de la superficie del mar en Tasmania promedia más de 19°C durante varias semanas en el período de verano.

Los salmones en jaulas de cultivo no pueden escapar al aumento de las temperaturas del agua superficial mediante la migración vertical y, por lo tanto, corren el riesgo de una exposición prolongada al estrés por calor produciendo una deficiencia en la producción y problemas de bienestar animal.

Cualquier incremento de temperatura aumenta la tasa metabólica y en consecuencia el mantenimiento de los requerimientos energéticos; lo que lleva a un estado de remodelación metabólica para compensar la mayor demanda de energía.

Por su parte, el hígado es el eje central para la regulación del metabolismo de los nutrientes y la desintoxicación, por lo que constituye un excelente objetivo

Proteoma del hígado

Según lo expuesto por los autores, la expresión de genes involucrados en los mecanismos de transcripción y traducción, degradación de proteínas y los componentes del citoesqueleto mostraron una disminución en su expresión. Por el contrario, se identificó un aumento en la expresión de genes relacionados con del estrés oxidativo y la degradación de aminoácidos.

para caracterizar los mecanismos de aclimatación a los incrementos de temperatura crónicos.

Así es como un grupo de científicos australianos estudiaron los cambios en la respuesta molecular y metabólica del hígado, enfocándose en el análisis de las proteínas de este órgano.

Para ello, los expertos compararon los patrones de expresión proteica hepática de dos grupos de peces expuestos a 15 y 21°C durante 43 días bajo los mismos niveles de saturación de oxígeno, pH y alimentación.

La tasa metabólica aumenta exponencialmente a medida que aumenta la temperatura y la diferencia entre la ingesta de alimento y la tasa metabólica determinará la energía disponible para el desarrollo del tejido y el crecimiento del pez

Autores

Como resultado, demostraron que un total de 276 proteínas fueron diferencialmente expresadas entre los dos grupos. También encontraron que la temperatura elevada tuvo un efecto significativo y negativo sobre el factor de condición y el índice hepatosomático, aunque este efecto no tuvo significancia en el peso final de los salmones ni en la ingesta de alimento.

“La tasa metabólica aumenta exponencialmente a medida que aumenta la temperatura y la diferencia entre la ingesta de alimento y la tasa metabólica determinará la energía disponible para el desarrollo del tejido y el crecimiento del pez” expusieron los investigadores, agregado que dado el consumo similar de alimento entre los grupos “los índices biométricos más bajos (factor de condición e índice hepatosomático) en los peces mantenidos a 21°C sugirieren que el déficit de energía causado por el aumento de la demanda energética no se satisfacía con la ingesta de alimento”.

A la vez concluyeron que la supresión de la síntesis de proteínas y las vías de degradación, parecen ser los principales mecanismos de ahorro de energía para el aumento de la demanda metabólica, que también se refleja en una mayor dependencia del catabolismo de aminoácidos hacia la producción de energía. Otros mecanismos relacionados con el estrés térmico incluyen el transporte inverso y el catabolismo del colesterol, la dinámica del citoesqueleto, la respuesta antioxidante mediada por Nrf2 y el UPR del retículo endoplásmico.

Finalmente, los expertos plantean que esta investigación abre oportunidades para nuevas investigaciones sobre el desarrollo de formulaciones de alimentos para salmones específicas para el período el periodo de verano, proponiendo  la suplementación de metionina para mejorar la capacidad de desintoxicación del hígado, o la evaluación de ingredientes y aditivos para compensar el déficit de energía y así, evitar la degradación de aminoácidos para la producción de esta.

Lea el estudio completo aquí.