Inmunología para la sustentabilidad
*Columna de opinión para Salmonexpert de Marco Rozas-Serri, Managing Director de Laboratorio Pathovet.
Ya decía Hipócrates: "Sea el alimento tu medicina y la medicina tu alimento", enfatizando la importancia de la alimentación en el mantenimiento de la salud humana. El viejito filosofaba a este respecto muy a pesar de no contar con ningún indicador cuantitativo que pudiera confirmar su hipótesis, hecho muy valorable. No obstante, actualmente, el conocimiento respecto de la inmmunología en peces y humanos se ha incrementado exponencialmente de la mano con el advenimiento de nuevas tecnologías.
Más allá del contingente Covid-19, los trastornos autoinmunes en humanos -en los que el sistema inmunitario ataca a los tejidos sanos del cuerpo-, ha aumentado considerablemente en el mundo. Muchos, como la diabetes tipo 1 y la enfermedad celíaca, están vinculados con variantes genéticas específicas del sistema inmune. Muchos investigadores están interesados en cómo el microbioma humano -la comunidad de microbios que viven principalmente en el intestino y se cree que calibra nuestro sistema inmunológico- puede haber contribuido al aumento de estos trastornos. Quizás los cambios en toda la sociedad en estas comunidades microbianas, impulsados por los cambios en lo que comemos y en la cantidad y tipo de microbios a los que estamos expuestos en nuestra vida cotidiana, han aumentado nuestra vulnerabilidad.
En acuicultura, el incremento de la intensificación del cultivo ha determinado un aumento de la prevalencia de enfermedades infecciosas, redundando en altas pérdidas productivas y económicas. Sin embargo, en el fragor de la lucha, en el apuro por minimizar el impacto de las enfermedades, tomamos decisiones estratégicas pobremente sustentadas en la inmunología de los peces. Inmunidad es un estado de resistencia, natural o adquirida, que poseen ciertos individuos o especies frente a determinadas acciones patógenas de microorganismos o sustancias extrañas. Pero ¿sabías que la palabra inmunidad deriva del término latino immunitas ("im" es negación y "munus" es función, impuesto o servicio)? Entonces, alguien inmune se entendía como exento o libre de impuestos. Sí, usted está pensado bien, ¡actualmente sería aplicado a muchas personas del amplio espectro político y económico de nuestra sociedad! Pero bueno, eso es resorte de otra columna.
El sistema inmune de los vertebrados se divide en un sistema inmune innato y un sistema inmune adaptativo. El sistema inmune innato es el primero en responder a la infección inicial. ¿Cómo? Cuando los peces entran en contacto con un patógeno que nunca han conocido antes, tienen varias barreras para tratar de evitar que ingrese a su cuerpo. Además de la piel, el moco y el microbioma, el sustantivo colectivo para los aproximadamente 100 billones de microbios que viven en el cuerpo, interna y externamente. Si el patógeno persiste, se recluta el sistema inmunitario adaptativo, el cual es altamente específico y puede proporcionar inmunidad duradera. El sistema adaptativo responde a los antígenos produciendo células que atacan directamente al patógeno (mediada por células T citotóxicas), o produciendo proteínas especiales llamadas anticuerpos (humoral).
Unas pocas décadas de análisis moleculares y genéticos del sistema inmune han dejado en claro que un sistema inmune saludable elimina los patógenos y mantiene la homeostasis de los tejidos a través de redes extraordinariamente complejas con sistemas de retroalimentación que conducen a la eliminación de los patógenos, pero evitando la destrucción masiva de los tejidos de los peces. Las redes están compuestas por docenas de tipos de células inmunes y no inmunes que despliegan cientos de citocinas, quimiocinas y proteínas de superficie para permitir la comunicación y miles de factores extra e intracelulares para regular y transportar diferentes moléculas.
Dada la complejidad de este sistema, persisten más preguntas que respuestas, pero para tener éxito en encontrar las terapias más efectivas y seguras para activar una inmunidad potente contra patógenos en peces, nuestro desafío debe ser tratar de obtener algunas respuestas a: ¿Cómo ocurre la activación de las células inmunes, qué tipo de células existen y qué rol biológico cumplen en peces? ¿Cómo ocurre la presentación y reconocimiento de antígenos? ¿Qué teclas debemos tocar para modular el sistema inmune de los peces contra patógenos intracelulares tales como Piscirickettsia salmonis (SRS) y Renibacterium salmoninarum (BKD)? ¿Cómo promovemos una efectiva memoria de la respuesta inmune adaptativa en peces pensando básicamente en la población de linfocitos T citotóxicos (CD8+)? ¿Se puede entrenar la respuesta inmune innata para promover una memoria innata en peces? ¿Podemos explicar las variaciones en la inmunidad en la población en función de los miles de componentes que componen el sistema?
Una estrategia de inmunología de sistemas es esencial para modelar las funciones y disfunciones del sistema inmune. Una comprensión integral de la evolución del sistema inmune continuará desarrollándose a medida que se complete una investigación más comparativa en peces.
Sin embargo, tenemos algunos avances concretos en la materia y, al parecer, los peces presentan una sistema inmunológico un poco más desarrollado de lo que pensábamos hace pocos años, claramente, sin los avances tecnológicos actuales: existen nuevos tejidos linfoepiteliales (similar a la bursa de Fabricio en aves), existen poblaciones de linfocitos T, además de los clásicos T, pareciera aplicar el concepto de inmunidad innata (¿Qué función cumplen las células asesinas naturales o natural killer?), existen importantes antecedentes sobre el rol de la microbiota intestinal, entre otras líneas de conocimiento. Los microbios pueden establecer relaciones simbióticas con su huésped, por ejemplo, facilitando la digestión de nutrientes de las dietas. Los factores del huésped (bióticos) y ambientales (abióticos) juegan un papel en la modulación de la microbiota intestinal en los peces dependiendo del nivel trófico (herbívoros, carnívoros u omnívoros) y hábitats (agua salada, agua dulce, estuarina o peces migratorios). Entonces, ¿qué mecanismos del huésped influyen en la composición de la microbiota intestinal? Y al revés, ¿cómo la microbiota intestinal modula la respuesta de los peces?
El sistema inmune es parte del ambiente intestinal y configura las comunidades microbianas. Varios estudios sugieren que la microbiota intestinal de los peces influye en la salud general del pez huésped con respecto a la fisiología general, la digestión, la respuesta al estrés, la reproducción y el sistema inmunológico. Además, la microbiota intestinal libera metabolitos en respuesta a los sustratos presentes en la lumen intestinal, los que estimulan localmente las células enteroendocrinas del tracto gastrointestinal y/o llegan al cerebro. Las células enteroendocrinas estimuladas liberan péptidos intestinales que actúan localmente y afectan los centros de alimentación en el cerebro, alterando la liberación de neuropéptidos y, por lo tanto, modificando el comportamiento de alimentación y la homeostasis energética de los peces. Entonces, esta descripción del eje intestino-microbiota-cerebro puede determinar la alteración de importantes indicadores productivos en los peces en cultivo, tales como conversión de alimento, consumo de alimento, crecimiento, entre otros.
La inmunología en peces está avanzando a pasos agigantados, lo cual nos permitirá tomar su máxima potencialidad y aplicarla a la prevención y control de enfermedades. Hemos constatado que podemos estimular la inmunidad innata y adaptativa de los peces en cultivo, existe más conocimiento al respecto y, aunque falta mucho más para comprender la inmunidad de sistemas en peces, existen algunos resultados interesantes que han aportado a mejorar la gestión sanitaria integral en nuestra industria; pero necesitamos aplicar más ciencia a las decisiones de impacto productivo. Entonces, la inmunología claramente aporta a la sustentabilidad de la industria, ya que su misión es aportar a producir un pez saludable. Esta mejora es total e íntegramente “traspasable” a los mercados y consumidores. Podemos y podremos guiar el sistema inmune "posmoderno" de los peces en cultivo para avanzar más concretamente por el camino de la sustentabilidad.
