Postbióticos estimulan la respuesta inmune innata de truchas

Un grupo de científicos comenzó a investigar las propiedades inmunoestimulantes de los postbióticos para su posible uso en salmónidos de cultivo, del mismo modo en que se utilizan los prebióticos y probióticos.

Así, lograron demostrar que la administración de postbióticos cambió la composición y estructura de la comunidad bacteriana del intestino de truchas arcoíris, la cual en el caso específico de la infección con Lactococcus garvieae ejerció una protección para la infección, disminuyendo los porcentajes de mortalidad en los peces tratados.

Para ahondar en el uso e investigación de los postbióticos en la acuicultura y el avance contra otros patógenos, Salmonexpert contactó a la Dra. Tania Pérez, investigadora del Centro Europeo de Empresas e Innovación de Navarra (CEIN) y Pentabiol, España, autora del estudio mencionado anteriormente.

¿Cómo comenzaron con el estudio de los postbióticos y cuáles son las limitaciones de esta herramienta?

Inicialmente, en nuestro grupo empezamos a trabajar con la caracterización de probióticos, primero con evaluaciones in vitro para posteriormente en base a los efectos observados en el laboratorio hacer una selección para los ensayos in vivo. Tras años de investigación, veíamos que una de las limitaciones que teníamos para llevar a la práctica los resultados obtenidos era poder incorporar estas bacterias lácticas en el alimento comercial y asegurar su viabilidad al incrementarse la temperatura durante la producción del mismo. De allí que empezáramos a enfocar el estudio a nuevas estrategias como son los postbióticos, metabolitos producidos por bacterias probióticas o productos bacterianos no viables con una actividad biológica en el hospedador.

Después de las fases de optimización para producir estos postbióticos, realizamos un primer ensayo en el que habíamos administrado estas sustancias junto con la dieta en truchas y al desafiar a los peces con L. garvieae, vimos que el efecto protector observado anteriormente con la aplicación de probióticos se mantenía. Estas evidencias dieron pie a seguir investigando sobre las sustancias que se generaban en ese proceso de producción de postbióticos y qué tipo de combinaciones eran las más adecuadas.

¿Han estudiado los efectos de los postbióticos contra otros patógenos de la trucha?

Sí, los ensayos realizados no se han limitado a evaluar la eficacia que tienen los postbióticos frente L. garvieae, sino que hemos llevado a cabo en primer lugar pruebas a nivel laboratorial para valorar el efecto inhibitorio que tenían frente a otras bacterias patógenas como Aeromonas salmonicida y Yersinia ruckeri, para posteriormente realizar ensayos in vivo en set de experimentación y piscicultura comercial.

En un estudio de campo (pendiente de publicación), establecimos diferentes unidades experimentales, de las cuales en tres estanques se administraron los postbióticos junto con el pellet y no fueron vacunados frente a L. garvieae, A. salmonicida y Y. ruckeri, otros tres estanques que sí habían sido vacunados frente a los patógenos anteriores, pero no recibieron los postbióticos, y un tercer grupo control formado por tres estanques que ni fue vacunado ni recibió los postbióticos. Los resultados obtenidos para los parámetros inmunitarios evaluados son bastante prometedores, ya que la respuesta inmune innata también es estimulada cuando se administran postbióticos, lo que indicaría la eficacia que tienen como estrategia preventiva, incluso incrementar el efecto protector asociado a la vacunación al utilizar ambas herramientas de manera conjunta.

Asimismo, hemos empezado con las primeras pruebas en laboratorio para valorar la eficacia que tienen los postbióticos en patógenos de la acuicultura en mar, y aunque queda mucho por hacer, creemos que es otra de las líneas de investigación con potencial aplicación en la industria.

¿Cómo ejercen su efecto inmunoestimulador los postbióticos?

Una de las formas de evaluar la regulación de la respuesta inmune tras la administración de postbióticos ha sido mediante la capacidad de modulación que tienen en la producción de citoquinas, que son mensajeros químicos implicados en la regulación, crecimiento, activación y diferenciación de las células del sistema inmune. En el estudio descrito anteriormente se evaluó la expresión de algunas citoquinas pro y anti-inflamatorias y se observó que, aunque la mayor inmunoestimulación se asociaba a la aplicación de vacunas, el uso de postbióticos también estimulaba la expresión de parámetros como la Interleuquina-1β que difería de la baja producción en los grupos que actuaron como control. Además, al ser los postbióticos administrados en el propio alimento podrían ser una ayuda para evitar el estrés que supone la aplicación de ciertas vacunas o bien combinar los efectos sinérgicos en la modulación de la respuesta inmune, tanto la de tipo innata como la adaptativa.

¿A futuro, cree que es posible la utilización masiva de postbióticos en la industria salmonicultora?

La necesaria restricción en el uso de antibióticos consecuencia del incremento de la resistencia antimicrobiana ha provocado que esta búsqueda de herramientas de control biológico alternativas se haya incrementado en los últimos años, por lo que es probable que su aplicación en la industria salmonicultora se generalice no sólo con fines preventivos sino también terapéuticos para determinadas enfermedades.

En el caso de la utilización de estas estrategias con el enfoque más habitual -preventivo- hay determinadas épocas en las que los peces son más susceptibles a que se presenten enfermedades, como puede ser el desarrollo gonadal en la trucha. Iniciando la aplicación de estos productos con tiempo suficiente podemos incrementar la respuesta inmune en los animales, de manera que cuando llegue la época de riesgo sean capaces de responder a los desafíos que se presenten, ya sean de naturaleza infecciosa, las propias prácticas de manejo o situaciones que generen estrés.

Por otro lado, el enfoque terapéutico de estas herramientas también puede considerarse, especialmente cuando se utilizan sustancias con propiedades antimicrobianas que permiten reducir la proliferación de los agentes patógenos durante las fases de multiplicación en los organismos acuáticos.