Alianza científicos chilenos-productor: detectan biomarcadores de tolerancia a hipoxia en salmón
Científicos chilenos junto a Salmones Camanchaca descubrieron diferencias fisiológicas y moleculares, entre peces tolerantes y susceptibles a la falta de oxígeno, abriendo una vía para biomarcadores de resiliencia.
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Cuando el oxígeno comienza a escasear, no todos los salmones reaccionan de la misma manera. Mientras algunos pierden rápidamente su capacidad de mantener las funciones biológicas, otros parecen tener una reserva fisiológica que les permite seguir sobrevivir durante mucho más tiempo.
Una reciente investigación realizada por científicos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y de Salmones Camanchaca logró caracterizar precisamente esas diferencias y encontró señales en la sangre que podrían ayudar a identificar a los peces más resistentes a la hipoxia.
La pregunta era sencilla, pero relevante para una industria donde el oxígeno puede convertirse en un factor crítico: ¿por qué algunos peces toleran mejor que otros una disminución extrema del oxígeno disuelto?
Para responder la pregunta los expertos realizaron un ensayo experimental en donde sometieron a 223 alevines de salmón Atlántico a dos condiciones experimentales: normoxia (~100% de oxígeno disuelto, OD) e hipoxia (<20% OD), durante dos días consecutivos.
Con la disminución progresiva del oxígeno, los investigadores buscaron llegar hasta el punto en que los peces perdieran el equilibrio. Este momento, conocido como loss of equilibrium (LOE), permitió clasificar a los peces como tolerantes o susceptibles.
Además, analizaron muestras de sangre para determinar parámetros hematológicos, metabolitos séricos y la expresión de genes relacionados con la señalización de la hipoxia, la glucólisis, el estrés oxidativo y la regulación inmunitaria.
Los resultados mostraron una diferencia considerable, los ejemplares tolerantes mantuvieron el equilibrio durante prácticamente el doble de tiempo que los peces susceptibles.
“Los peces tolerantes a la hipoxia mantuvieron el equilibrio durante un tiempo significativamente mayor que los peces susceptibles (Tolerantes: 224 ± 18 min; Susceptibles: 115 ± 24 min) y toleraron concentraciones más bajas de oxígeno disuelto (Tolerantes: 1,89 ± 0,09 mg L −1 ; Susceptibles: 2,55 ± 0,34 mg L −1 ) antes de perder su capacidad para mantener el equilibrio”, destacaron los autores.
Adicionalmente, la tolerancia presentó diferencias entre familias, mientras que el peso corporal no mostró una relación significativa con la capacidad de resistir la hipoxia.
Biomarcadores sanguíneos
La parte más interesante del estudio apareció cuando los investigadores miraron qué estaba ocurriendo dentro de los peces.
La exposición a hipoxia provocó importantes modificaciones hematológicas y metabólicas. Tanto los peces tolerantes como los susceptibles mostraron alteraciones asociadas al transporte de oxígeno, mientras que el lactato sanguíneo aumentó de manera marcada. En los peces tolerantes llegó a aproximadamente 15,9 mmol/L, frente a 12,9 mmol/L en los susceptibles y apenas 1,04 mmol/L en los peces mantenidos bajo condiciones normales de oxígeno.
Según los experto, esta diferencia apunta a una mayor utilización de vías anaeróbicas para sostener la producción energética cuando el oxígeno deja de estar disponible. Es decir, más que representar necesariamente un peor estado fisiológico, el aumento podría reflejar que estos peces fueron capaces de mantener su actividad durante más tiempo antes de alcanzar el límite fisiológico.
La respuesta también apareció a nivel molecular. Los peces tolerantes presentaron una mayor expresión de hif1α, un gen central en la respuesta celular frente a la falta de oxígeno, además de cambios en genes vinculados con la glicólisis, defensa antioxidante y regulación inmune. Entre ellos destacaron k6pp, sod e il15. En contraste, los peces susceptibles mostraron un aumento de anx1.
La principal conclusión de los autores es justamente esa: la sangre podría convertirse en un tejido integrador y relativamente práctico para identificar biomarcadores asociados a la tolerancia a la hipoxia.
“Estos resultados sugieren que la resiliencia a la hipoxia aguda está más influenciada por la capacidad fisiológica heredada que por simples diferencias de tamaño. Además, nuestros datos sugieren que la sangre podría servir como tejido integrador no letal para la futura identificación de fenotipos asociados a la hipoxia en peces teleósteos. La validación de biomarcadores sanguíneos podría constituir una herramienta poderosa para identificar peces resistentes, lo que permitiría un mejor control de la salud en entornos acuícolas con el objetivo de aumentar la sostenibilidad del salmón del Atlántico en condiciones ambientales cada vez más adversas”, establecieron los investigadores.
Lea el estudio completo titulado “Blood-Based Characterization of Hypoxia-Tolerant and Hypoxia-Susceptible Atlantic Salmon (Salmo salar) Under Acute Hypoxic Stress”, aquí.
