Importancia de la regulación del hierro en la infestación por Caligus
Chile: Investigadores del Centro Interdisciplinario para la Investigación Acuícola (Incar) analizaron los perfiles transcriptómicos de salmón Atlántico y coho infectado con Caligus rogercresseyi para demostrar la modulación del metabolismo del hierro como un proxy de las respuestas inmunes nutricionales.
En Chile, C. rogercresseyi afecta principalmente a los cultivos de salmón Atlántico y coho. De estas especies, se ha observado que el salmón coho presenta una mayor resistencia a la infestación por C. rogercresseyi. A pesar de su relevancia para un importante sector económico, los mecanismos moleculares que desencadenan respuestas inmunes de salmónidos a la infestación de C. rogercresseyi y las diferencias de resistencia entre especies de salmón siguen siendo desconocidos.
Estas diferencias en los niveles de susceptibilidad se han asociado principalmente con respuestas inmunitarias específicas. Además, la regulación del hierro parece ser un mecanismo importante para conferir inmunidad durante la infestación del huésped. Esta respuesta llamada inmunidad nutricional ha sido descrita en infecciones bacterianas, a pesar de que no se han reportado estudios completos que involucren infestación de ectoparásitos marinos.
Con esto en mente, investigadores del Incar analizaron los perfiles transcriptómicos de salmón Atlántico y coho infestado con C. rogercresseyi para determinar la presencia de modulaciones en el metabolismo del hierro que ocurren como un sustituto de las respuestas inmunes nutricionales.
En el estudio publicado en la Journal of Fish Diseases, se discuten los posibles mecanismos subyacentes para la regulación de la disponibilidad de hierro en el salmón Atlántico como mecanismos putativos que facilitan co-infecciones con patógenos bacterianos existentes en los órganos/tejidos linfoides relacionados con el almacenamiento de hierro.
El estudio contempló la secuenciación de transcriptoma en muestras de riñón anterior y piel de salmón Atlántico y coho infectado con piojos de mar.
De esta forma, los análisis ARN-seq revelaron una regulación positiva y significativa de los transcritos en ambas especies de salmón a 7 y 14 dpi (días post infección) en la piel y riñón anterior, respectivamente. Sin embargo, los niveles de expresión de transcritos encargados en el proceso de regulación del hierro fueron moduladas diferencialmente, evidenciando los perfiles de expresión específicos de la especie.
Los genes relacionados con el transporte de hierro, como la hepcidina, la transferrina y la haptoglobina, fueron regulados hacia arriba (upregulated) primariamente en el salmón Atlántico, mientras que en el salmón coho, los genes asociados con la biosíntesis del grupo hemo fueron fuertemente transcritos.
En resumen, el salmón Atlántico, que es más susceptible a la infestación, presentó mecanismos moleculares para agotar la disponibilidad de hierro celular, lo que sugiere mecanismos putativos de inmunidad nutricional. En cambio, el salmón coho resistente fue menos afectado por los piojos del mar, activando principalmente mecanismos proinflamatorios para hacer frente a la infestación.
Finalmente, el artículo señala que el análisis de ARN-Seq reveló diferencias en los mecanismos moleculares de salmón Atlántico y coho durante la infestación con el ectoparásito C. rogercresseyi. “El salmón Atlántico evidenció una respuesta de inmunidad nutricional, modulando fuertemente las rutas de biosíntesis del grupo hemo y de las proteínas asociadas al transporte del hierro. En cambio, el salmón coho no regula aparentemente la disponibilidad del grupo hemo durante la infestación de C. rogercresseyi”, concluyó el estudio.
Referencia
Valenzuela-Muñoz, V., Boltaña, S. and Gallardo-Escárate, C. (2017), Uncovering iron regulation with species-specific transcriptome patterns in Atlantic and coho salmon during a Caligus rogercresseyi infestation. J Fish Dis. doi:10.1111/jfd.12592
