El gran modulador de la inmunidad intestinal y la digestión en salmón coho: la taurina
La taurina desempeña un papel relevante en la protección y funcionalidad del intestino del salmón coho al incrementar, entre otras cosas, las enzimas antioxidantes en el pez.
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Un estudio realizado en salmón coho (Oncorhynchus kisutch) suplementados con diferentes dosis de taurina evaluó el impacto de la taurina dietaria (Tau) sobre la respuesta inmune innata, la función digestiva y su posible mediación mediante la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR, entregando más información y certezas sobre la incorporación de este aminoácido en raciones y sus efectos sanitarios y productivos.
El estudio, realizado por científicos de la Universidad de Tecnología Shandong, China, evaluaron parámetros antioxidantes, inmunológicos, digestivos, histológicos y moleculares del intestino delgado, incluyendo la expresión de genes asociados a la vía mTOR, proteínas de uniones estrechas, citocinas inflamatorias y actividad enzimática. Además, observaron cambios en la morfología de las vellosidades intestinales, la actividad de la enzima tripsina y los niveles de aminoácidos libres.
Taurina, ¿aminoácido esencial?
La Taurina (Tau) es un aminoácido β que contiene azufre, esencial para varios procesos fisiológicos. Algunos peces tienen una capacidad limitada para sintetizarla internamente debido a la baja actividad de la enzima cisteína sulfínico descarboxilasa, clave para su biosíntesis, lo que la convierte en un aminoácido semiesencial, siendo necesaria suplementarla en la dieta, especialmente en sistemas intensivos de acuicultura donde las proteínas de origen vegetal están reemplazando cada vez más a la harina de pescado.
Entre las funciones de la Tau destacan la osmorregulación, formación de sales biliares, defensa antioxidante, modulación inmune y desarrollo retiniano, sirviendo para optimizar el crecimiento, la eficiencia alimentaria, salud y reproducción de especies de peces cultivados.
Por otro lado, la vía mTOR también es esencial para mantener la salud celular bajo estrés oxidativo, siendo parte de la modulación de este y de la proliferación celular y el metabolismo. El estudio busca relacionar así cómo Tau afecta la señalización mTOR, la función digestiva y las respuestas inmunes innatas en especies acuáticas, en específico, en salmón coho.
Materiales y métodos
Se formularon cuatro dietas experimentales con diferentes niveles de taurina (Tau) cristalina agregada en dosis de 0, 0.2, 0.4 y 0.6 g/kg, utilizando 360 salmones coho sanos, los que fueron alimentados con esta dieta por 8 semanas, dos veces al día. Para explorar la inhibición de la vía mTOR, se añadió rapamicina (RAPA) a 20 mg/kg a la dieta con 0.6 g/kg de taurina, utilizando 180 peces adicionales, durante 2 semanas.
Para ambos tratamientos – solo Tau o con RAPA – a las 8 semanas los peces fueron privados de alimento 24 h y luego eutanasiados para la extracción de tejido intestinal para análisis de expresión génica, actividad enzimática, detección especies reactivas de oxígeno, y análisis de elementos nutricionales e histológico.
Un regulador integral
Actividad antioxidante
Los peces suplementados con dietas que contenían entre 0,2 y 0,6 g/kg Tau presentaron un aumento en la actividad de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GSH-PX), a su vez que produjo una disminución de los niveles totales del ROS, como peróxido de hidrógeno (H₂O₂), radical superóxido (O₂•⁻), radical hidroxilo (•OH) y malondialdehído (MDA).
Protección estructural del intestino
A nivel inmunológico, Tau promovió una mayor expresión de genes asociados a la respuesta inmune innata intestinal, aumentando la expresión de las citocinas IL-1β, IL-6 y TNFα y una mayor transcripción de genes antioxidantes. Al mismo tiempo, se observó activación de la vía de señalización PI3K/Akt/mTOR, con respuestas particularmente marcadas en los grupos que recibieron 0,4 g/kg de taurina, nivel que mostró los mejores resultados en varios de los parámetros evaluados. A su vez, la barrera intestinal se vio aumentada debido a la promoción de la expresión de los componentes centrales de las uniones estrechas, ocludina, ZO-1 y claudina-18, con variaciones en su efectividad según el tipo de proteína, lo que acompañó al aumento de la altura y ancho de las vellosidades intestinales, sugiriendo el fortalecimiento de la barrera intestinal y una mayor capacidad para mantener la integridad epitelial.
Acción intestinal
La suplementación incrementó la actividad de tripsina en el intestino delgado, aunque no modificó significativamente las actividades de amilasa ni lipasa. Además, se registró un aumento en las concentraciones intestinales de aminoácidos libres, incluyendo lisina, leucina, arginina y fenilalanina, entre otros. También se detectaron mayores concentraciones de sodio, potasio y calcio en el intestino de los peces suplementados, indicando un efecto sobre la homeostasis de nutrientes y minerales.
Relevancia vía mTOR
La adición de RAPA, un inhibidor específico de la vía mTOR, redujo su expresión y la actividad de enzimas antioxidantes, acompañada por un aumento de ROS y de los marcadores de daño oxidativo. También hubo una disminución de expresión de citocinas inmunes, proteínas de unión estrecha, actividad de tripsina, concentración de aminoácidos libres y niveles intestinales de sodio, potasio y calcio, sugiriendo que el inhibidor de mTOR tiene un efecto inhibitorio tanto sobre el contenido de nutrientes como sobre la actividad de enzimas digestivas.
En conjunto, estos resultados resaltan la importancia de la taurina para mantener la integridad y funcionalidad intestinal por medio de la señalización mTOR, proporcionando soporte molecular y fisiológico para su uso en formulaciones de dietas acuícolas para salmón coho.
Aportes del estudio
Tau desempeña un papel relevante en la protección y funcionalidad del intestino del salmón coho al incrementar las enzimas antioxidantes y reduciendo la acumulación de ROS, reflejado en una menor cantidad de marcadores de daño oxidativo. Esto acompaña a la mejora integral de la salud intestinal, al aumentar la expresión de proteínas de unión estrecha y las citocinas relacionadas con la inmunidad innata. Paralelamente, el aumento en la altura y grosor de las vellosidades, la actividad de tripsina y la concentración de aminoácidos libres sugiere una mayor eficiencia en los procesos de digestión y absorción de nutrientes.
De esta manera, los resultados sugieren que la vía PI3K/Akt/mTOR funciona como mecanismo regulador de estos efectos. Sin embargo, los autores indican que aún son necesarios estudios adicionales para confirmar estos mecanismos a nivel proteico y definir con mayor precisión las dosis óptimas de taurina para aplicaciones productivas.
La comprensión de Tau como un aminoácido semiesencial y cómo los procesos en los que se involucra se ven afectados por la vía mTOR resulta clave para la comprensión, desarrollo e innovación de dietas cada vez más eficientes y específicas para cada especie, aportando evidencia sobre el potencial de la taurina como ingrediente funcional. Entendiendo cómo estos factores interactúan y afectan a Oncorhynchus kisutch, permite una gestión productiva que responde a demandas cada vez más exigentes, especialmente en un contexto de creciente uso de ingredientes alternativos a la harina de pescado.
Puedes encontrar el estudio completo en este enlace.
