La epigenómica como factor clave para desarrollar una salmonicultura sustentable

Imagen: Salmonexpert.

Chile: Durante tres días se desarrollará el Camp EpiAqua 2023, donde los asistentes podrán explorar explorar los últimos avances en epigenómica aplicado a la investigación acuícola.

Entre el 25 y el 27 de enero de 2023 el Centro Interdisciplinario para la Investigación Acuícola, INCAR, llevará a cabo el Camp EpiAqua 2023, “Epigenomics in Aquaculture: Understanding the effects of Climate Change on farmed species”.

El evento, que tendrá lugar en el Centro de Biotecnología de la Universidad de Concepción contará durante los tres días, con especialistas en genómica de Estados Unidos, Francia, Reino Unido y Chile, quienes discutirán la promesa de la epigenómica en la acuicultura y aportarán futuras direcciones de investigación en la producción de mariscos y peces.

En conversación con Salmonexpert, el Dr. Cristian Gallardo-Escárate, subdirector del Incar e Investigador Principal de la línea “Genomica Acuícola”, comentó que Camp EpiAqua 2023 surge del trabajo conjunto que está realizando el centro con investigadores extranjeros en el área de genómica marina. “Específicamente, queremos avanzar en el conocimiento de cómo el ambiente modula las respuestas moleculares de organismos cultivados, tanto peces como moluscos. En este punto, es prioritario comprender los mecanismos epigenéticos involucrados en el ámbito de la acuicultura”.

Investigación sobre BKD

Renibacterium salmoninarum es uno de los patógenos bacterianos de peces más antiguos que se conocen. Esta bacteria Gram-positiva es el agente causante de la Enfermedad Renal Bacteriana (BKD), una infección crónica que infecta principalmente a los salmónidos a bajos temperaturas Externamente, los peces infectados pueden mostrar exoftalmia, ampollas en la piel, ulceraciones y hemorragias en la base de las aletas y a lo largo de la línea lateral. Internamente, el riñón, el corazón, el bazo y el hígado pueden mostrar signos de inflamación.

El factor de virulencia mejor caracterizado de R. salmoninarum es p57, una proteína de 57 kDa ubicada en la superficie de la célula bacteriana y secretada en el tejido circundante de los peces. La proteína p57 en el pez es el principal mediador, suprimiendo el sistema inmunológico, reduciendo la producción de anticuerpos e interviniendo en la actividad de las citoquinas.

En la revisión "Genomic and proteomic aspects of p57 protein from Renibacterium salmoninarum: Characteristics in virulence patterns", recientemente publicada en el Journal Microbial Pathogenesis los autores Marcelo Aguilar, Adolfo Isla, Claudia A. Barrientos, Sandra N. Flores-Martin, José A. Blanco, Ricardo Enríquez, Jaime Figueroa y Alejandro J. Yañez, concluyen que "un polimorfismo de un solo nucleótido (SNPs) que modifique la secuencia de ADN, o factores como las variantes en el número de copias del gen MSA, las propiedades físico-químicas del péptidos señal, las condiciones limitadas de hierro, las pequeñas variaciones en la actividad de serina-proteinasa, pueden aumentar la expresión de p57 y la virulencia de R. salmoninarum en el pez".

Este es uno de los principales patógenos y con mayor impacto en la industria de los salmónidos. Debido a su progreso subclínico y transmisión vertical, es una bacteria difícil de detectar y controlar. “El conocimiento actual de los mecanismos de virulencia de R. salmoninarum es limitado; sin embargo, esta revisión muestra una clara relación entre los aspectos genómicos y proteómicos, y la virulencia de los mecanismos relacionados con la proteína p57”, según destacan los investigadores.

De acuerdo con lo planteado por el investigador, los últimos descubrimientos más destacados en el ámbito de la epigenética en salmones, indica que la exposición temprana de estresores ambientales y patógenos modula aspectos relevantes como el crecimiento, la respuesta inmunológica y aspectos reproductivos en organismos adultos. “Paralelamente, las interacciones epigenéticas entre salmones y su microbiota intestinal-mucosal es clave en el desempeño productivo de los salmones en la fase de engorda. De esta forma, generar marcadores epigenómicos en salmones permitirá asociar aspectos claves del cultivo de salmones como bienestar animal y crecimiento”.

El Dr. Gallardo-Escárate también destacó que el curso abordará el efecto de la temperatura (ondas de calor), hipoxia y acidificación del océano, como estresores ambientales relevantes en el contexto de cambio climático. “En este punto, se asociará dichos estresores con las modificaciones epigenómicas de organismos marinos”.

Conocimientos

A juicio del académico, la mayor aplicación del conocimiento entregado en Camp EpiAqua 2023 será, sin duda, en programas de selección genómica en salmones. “Actualmente, los programas establecidos de mejoramiento genético son basado en marcadores genéticos segregados en fenotipos específicos, como tasa de crecimiento, resistencia frente a patógenos, etc). No obstante, la interacción molecular entre el ambiente, su efecto transgeneracional y heredable no está considerado como criterios de selección. Existe evidencia científica que la epigenómica es un enfoque que debe aplicarse en especies cultivadas en ambientes altamente cambiantes como lo es el marino”.

Según el programa del evento, la Dra. Sonia Consuegra, académica de la Universidad de Swansea, Reino Unido, abordará aspectos relevantes en epigenética de salmónidos de vida libre y en cautiverio. “Por otra parte, nuestro grupo de Incar mostrará resultados sobre cambios epigenéticos en salmón Atlántico expuestos a distintas condiciones de temperatura, salinidad y patógenos. En este punto, se introducirá a los asistentes en el estudio de la epitranscriptómica”, explicó el Dr. Gallardo-Escárate.

Contacto

Para más información, contactarse con Claudia Fuentealba

(clau-fuentealba@udec.cl)

Cristian Gallardo-Escárate

(crisgallardo@udec.cl

Descarga el programa de EpiAqua2023 aquí.

“Es muy relevante realizar estas instancias con expertos internacionales y en temas específicos como la epigenética, ya que nos permite explorar el interés tanto de la comunidad científica nacional como de la industria en integrar un enfoque epigenómico en el ámbito de la investigación aplicada en acuicultura. Creemos que la comprensión tanto de los mecanismos epigenéticos y sus consecuencias fenotípicas son claves para desarrollar una acuicultura sustentable”, argumentó el investigador.

Finalmente, subdirector del Incar convocó a los interesados tanto de la academia como de la industria salmonicultora a inscribirse y participar de este primer Camp EpiAqua2023. “Existe un gran interés en participar tanto a nivel nacional como de asistentes extranjeros. El cupo es limitado y la fecha límite de inscripción es el 05 de enero del 2023”.