El ecosistema oculto del piojo de salmón: claves genómicas y microbianas para su control
Investigadores del Centro Incar y Nofima revelaron cómo la genética del salmón y el microbiota del pez y del piojo de mar están redefiniendo la comprensión de la resistencia y la adaptación del Caligus.
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La primera jornada técnica del Sealice Conference 2025 dejó en evidencia que la ciencia está redefiniendo por completo la comprensión del piojo de mar y su interacción con el salmón.
Desde la caracterización del “motor microbiano” que impulsa el desarrollo y la patogenicidad del ectoparásito, hasta los avances en genética, transcriptómica y metagenómica que buscan replicar en el salmón del Atlántico la resistencia natural de especies como salmón coho y sockeye, pasando por el emergente rol del microbioma del pez como predictor de tolerancia, las investigaciones presentadas revelan un escenario claro: la relación pez–parásito es mucho más dinámica de lo que se pensaba, y las herramientas biotecnológicas abren nuevas rutas para enfrentar al Caligus con estrategias de largo plazo, más precisas y menos dependientes de tratamientos químicos.
El “motor microbiano” del piojo de mar
El investigador Marcelo Muñoz, del Centro Incar, presentó en el bloque Sea lice Biology and Ecology I la charla “Metagenomic and metatranscriptomic analysis of bacterial microbiome of Caligus rogercresseyi according to sex and ontogenic development”, donde dio a conocer nuevos avances sobre la microbiota asociada al piojo de mar, destacando cómo los microorganismos que acompañan al parásito cumplen un rol clave en su biología. A través de análisis metagenómicos y metaplanctónicos, el equipo identificó comunidades bacterianas diferenciadas según sexo y etapa de desarrollo del Caligus, revelando que machos, hembras y copépodos hospedan microbiotas con composiciones y abundancias claramente distintas.
Los resultados mostraron que los copépodos presentan la mayor diversidad bacteriana, mientras que los machos exhiben la menor, conformando tres clústeres bien separados. Entre las bacterias detectadas se encontraron géneros asociados a enfermedades en peces, como Tenacibaculum, Aliivibrio y Vibrio, cuya distribución varía entre etapas del parásito. Esta diferenciación podría influir en la capacidad de infestación del piojo de mar, ya que la microbiota tendría un rol en modular la respuesta inmune del pez o en potenciar la patogenicidad del ectoparásito.
Muñoz también presentó análisis funcionales que evidencian diferencias metabólicas relevantes entre las microbiotas asociadas a machos y hembras. Mientras las bacterias de las hembras están enriquecidas en rutas de obtención y acumulación de energía coherentes con las altas demandas reproductivas, las asociadas a machos muestran mayor actividad en procesos ligados a movilidad y producción de biomasa.
Al integrar estos datos con transcriptómica del ciclo completo del parásito, los investigadores confirmaron que la microbiota del caligus es metabólicamente activa y se reorganiza funcionalmente a medida que el organismo crece, apoyando la hipótesis de que el piojo de mar funciona como un metaorganismo, un sistema biológico inseparable de su comunidad microbiana. “Hoy entendemos que el caligus no es un organismo aislado, sino un metaorganismo cuyo desarrollo y capacidad de infestación dependen directamente de la microbiota que lo acompaña”, sentenció el investigador.
El código genético que podría cambiar la batalla
La inauguración del bloque Genetics and genomics I, estuvo a cargo del investigador Nick Robinson, de Nofima (Noruega), quien expuso la charla “The cellular and genetic response to sea lice infection: how might we use this knowledge to improve Atlantic salmon host-resistance to sea lice?”, donde detalló los avances del proyecto RiskResist, iniciativa internacional que busca desentrañar los mecanismos genéticos que permiten a especies como el salmón coho y el salmón rojo resistir con gran eficacia al piojo de mar. A diferencia del salmón del Atlántico, estas especies muestran respuestas inmunes ultrarrápidas tras la infección, con infiltración de células inmunes, engrosamiento epitelial, deposición de melanina y encapsulación del parásito, fenómenos que pueden llevar incluso a su muerte y desprendimiento.
El equipo científico ha utilizado transcriptómica espacial, análisis de células individuales y edición genética para identificar los genes clave que explican esta resistencia. Entre ellos destacan aquellos que orientan a los neutrófilos hacia el punto de fijación del piojo, y otros como SOX3, asociado a trampas macrofágicas que reclutan células inmunes al sitio de infección. Los experimentos preliminares muestran que, al desactivar ciertos genes en el salmón del Atlántico, se reduce significativamente la carga de piojo, un indicio prometedor para desarrollar nuevas herramientas de manejo.
“La gran pregunta es si podemos hacer que el salmón del Atlántico responda al piojo como lo hace un coho. Y nuestros primeros resultados indican que sí”, planteó Robinson. De esta forma, mostró los posibles caminos para aplicar este conocimiento: desde programas de selección que identifiquen fenotipos “tipo Coho” en el salmón del Atlántico mediante técnicas como biopsias transcriptómicas, hasta aplicaciones más complejas como vacunas basadas en proteínas identificadas o incluso edición genética. Sin embargo, advirtió que existen desafíos regulatorios y productivos, especialmente en torno al uso de edición génica en mercados como Noruega y la Unión Europea. Pese a ello, el proyecto ya ha construido un atlas celular y genético sin precedentes que podría redefinir las estrategias futuras de control del piojo de mar.
El microbioma como predictor de resistencia
Diego Valenzuela, del Centro Incar, presentó la charla “Metagenomic and metabolomic signatures associated with the tolerance of Atlantic salmon to sea lice infestation”, donde expuso cómo la microbiota del salmón puede influir en la tolerancia frente al piojo de mar. Su estudio comparó 100 familias de peces criados en condiciones idénticas, identificando grupos altamente resistentes y otros especialmente susceptibles. Los resultados mostraron que los salmones más tolerantes poseen una microbiota cutánea mucho más diversa y metabólicamente activa, mientras que los susceptibles presentan comunidades bacterianas asociadas a estrés y presencia elevada de patógenos oportunistas, “esa comunidad podría ser la clave para entender por qué algunos peces soportan mejor la infestación”.
Valenzuela esclareció que estas diferencias no serían consecuencia directa de la infestación, ya que estaban presentes incluso antes del desafío con Caligus. Además, la integración de análisis metagenómicos y metabolómicos reveló que los peces resistentes exhiben una producción intensiva de energía, metabolitos y compuestos bioactivos que podrían fortalecer la barrera inmunológica y química de la piel. En contraste, los susceptibles mostraron rutas metabólicas degradativas, como una mayor utilización de taurina, aminoácido clave para la funcionalidad del mucus, lo que podría afectar la capacidad del pez para impedir el asentamiento inicial del parásito. Estos hallazgos abren la puerta a biomarcadores microbianos para selección genética o estrategias nutricionales que mejoren la tolerancia al piojo.
Resistencia del pez, estrés del parásito: la otra cara del Caligus.
La resistencia del salmón al piojo de mar no sólo protege al pez: también pone al parásito bajo una presión biológica que modifica su funcionamiento interno. Esa fue la idea central presentada por Constanza Sáez, investigadora del Centro Incar, durante su charla “Sea lice under pressure: how host resistance shapes the transcriptome and microbiota of Caligus rogercresseyi”. Su trabajo mostró que los piojos que parasitan peces resistentes exhiben patrones de expresión génica completamente distintos a los observados en parásitos provenientes de familias susceptibles, con una fuerte represión de rutas claves para su crecimiento, desarrollo y respuesta al estrés.
“Un pez resistente ejerce una presión tan fuerte que el piojo cambia su expresión génica y su microbiota: es el parásito el que termina bajo estrés”, expresó durante la charla.
El análisis también reveló que el parásito experimenta una disminución drástica en la diversidad de su microbiota cuando se alimenta de hospedadores resistentes, dominando un único grupo bacteriano y mostrando un cambio metabólico profundo que podría comprometer su capacidad de adaptación. En conjunto, estos resultados sugieren que la selección genética en salmón no solo fortalece al hospedador, sino que debilita estructural y funcionalmente al piojo, abriendo nuevas interrogantes sobre la evolución del parásito y posibles intervenciones basadas en microbioma para el futuro del control no farmacológico.
