La huella molecular del estrés: expertos chilenos identifican cambios clave en la trucha
Científicos analizaron cómo el cortisol altera la regulación genética del músculo esquelético, identificando mecanismos que podrían ayudar a comprender la relación entre estrés, crecimiento y bienestar.
Published
El estrés no sólo altera el comportamiento de los peces: también puede dejar una huella profunda en el funcionamiento de sus células. En la trucha arcoíris, una exposición prolongada al cortisol, hormona central de la respuesta al estrés, puede modificar la actividad genética del músculo y favorecer procesos que van en contra del crecimiento.
Así lo demuestra un reciente estudio realizado por científicos de la Universidad Andrés Bello y el Centro Incar², en donde se evaluó cómo el cortisol crónico remodela la accesibilidad de la cromatina y la expresión génica en el músculo esquelético de los peces.
Para estudiar estos efectos, los investigadores administraron a ejemplares juveniles una inyección intraperitoneal de cortisol formulado en aceite de coco, diseñada para mantener elevada la hormona durante un período prolongado. Después de 14 días, analizaron el tejido muscular mediante secuenciación de ARN (RNA-seq) y ATAC-seq, una técnica que permite identificar regiones del ADN accesibles a la maquinaria reguladora celular.
Crecimiento y bienestar bajo presión
Los resultados mostraron que la concentración plasmática de cortisol alcanzó 86,6 ng/ml, en comparación con 30,8 ng/ml en los peces de control. Además, la tasa de crecimiento específico disminuyó de 2,75 a 1,99 durante el período experimental.
“El tratamiento con cortisol aumentó significativamente los niveles plasmáticos de cortisol, redujo la tasa de crecimiento específica y aumentó la carbonilación de proteínas del músculo esquelético, lo que indica un crecimiento deficiente y daño oxidativo de las proteínas”, explicaron los autores.
Por otro lado, el análisis transcriptómico identificó 2.170 genes con expresión diferencial: 844 aumentaron su actividad y 1.326 la redujeron. Paralelamente, el estudio detectó 126.780 regiones de cromatina accesibles específicamente en los peces expuestos al cortisol, junto con 3.393 genes asociados a una mayor accesibilidad de esta estructura.
En términos biológicos, los cambios apuntaron hacia una reorganización de las prioridades del músculo. En lugar de favorecer principalmente el crecimiento y el mantenimiento de sus estructuras, las células mostraron señales asociadas a la degradación de proteínas, la autofagia y la adaptación metabólica, entre otros.
Adicionalmente, los expertos señalaron que el análisis integrador identificó 113 genes con aumentos coordinados y 46 genes con disminuciones coordinadas en la accesibilidad de la cromatina y la abundancia de transcritos, “destacando la proteólisis mediada por ubiquitina, la mitofagia, la señalización de FoxO y las vías metabólicas como componentes centrales de la respuesta crónica al cortisol”.
En conjunto, estos resultados demuestran que la elevación sostenida del cortisol impulsa una remodelación epigenómica y transcriptómica coordinada del músculo esquelético, promoviendo un fenotipo catabólico caracterizado por una degradación de proteínas, autofagia y mitofagia, donde la adaptación metabólica se acompaña de la represión de la organización de la matriz extracelular, la integridad del citoesqueleto y la remodelación tisular, “lo que revela que el estrés crónico va más allá de la regulación transcripcional transitoria para establecer programas epigenéticos a largo plazo”, declararon los investigadores.
“Estos hallazgos identifican la remodelación de la cromatina como un mecanismo fundamental subyacente a la adaptación del músculo esquelético al estrés crónico y proporcionan nuevas perspectivas sobre la base molecular del deterioro del crecimiento en los teleósteos, a la vez que ofrecen objetivos prometedores para el desarrollo de biomarcadores destinados a mejorar el bienestar y la resiliencia de los peces en la acuicultura”, concluyeron.
Lea el estudio completo titulado “Chronic Cortisol Exposure Reshapes Chromatin Accessibility and Gene Expression: Implications for Growth and Welfare in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss)”, aquí.
