Descubren componente clave en la defensa inmunitaria del salmón: el gen ddx41
Investigadores chilenos identificaron y caracterizaron el gen ddx41 en el salmón del Atlántico, revelando su papel crucial en la respuesta inmunitaria frente a infecciones por bacterias intracelulares.
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La respuesta inmune de tipo innata mediada por receptores de reconocimiento de patrones (PRR), es uno de los tantos mecanismos cruciales para la defensa del salmón del Atlántico frente a patógenos bacterianos.
Entre ellos, el gen ddx41, conocido por su función en humanos como sensor inmunitario para detectar patógenos intracelulares, no ha sido estudiado o descrito en salmones.
Eso hasta ahora, ya que los Dres. Alejandro Yáñez, del Centro Incar, y Marcos Mancilla, de ADL Diagnostics Chile, en colaboración con otros expertos de la Universidad Austral de Chile, Universidad Andrés Bello, Universidad Santo Tomás, TEKBios y Melisa Institute, han descubierto y caracterizado el gen ddx41 en el salmón del Atlántico, revelando su importancia en la respuesta inmunitaria frente a infecciones bacterianas como por Piscirickettsia salmonis y Renibacterium salmoninarum.
Este gen que codifica para una importante proteína es conocido como un sensor inmunitario universal, actuando como un sofisticado sensor dentro de las células para detectar la presencia de patógenos invasores.
Según comenta a Salmonexpert el Dr. Yáñez, esta proteína puede identificar una variedad de señales de alerta, lo que la convierte en un componente crucial de la defensa inmunitaria, pudiendo identificar DNA o RNA tanto bacterianos como virales, y c-di-GMP y c-di-AMP, dinucleótidos cíclicos, un segundo mensajero producido por bacterias intracelulares.
“Nuestro equipo ha identificado y caracterizado el gen ddx41 en Salmo salar, descubriendo que juega un papel fundamental en la respuesta inmunitaria frente a infecciones bacterianas. Este gen, que también existe en humanos, actúa como un sensor inmunitario para detectar patógenos intracelulares y activar vías críticas de señalización inmunitaria. Descubrimos que el gen ddx41 muestra una sorprendente homología del 83.92% con su contraparte humana”, detalla el experto del Centro Incar.
Mediación de la respuesta inmune innata
Los resultados de este estudio publicado recientemente, tuvo una parte in vitro e in vivo. La primera parte de laboratorio realiza en celulas SHK-1 infectadas con P. salmonis y R. salmoninarum, los expertos observaron una sobreexpresión significativa del gen DDX41 y un aumento en la producción de citocinas proinflamatorias como IL-1β, TNFα e IFNγ. “Estos resultados sugieren que DDX41 actúa rápidamente para activar una respuesta inmunitaria efectiva”, explica el Dr. Mancilla.
Por otra parte, el estudio en peces (in vivo) mediante un desafío por cohabitación realizados en la estación TEKBios, confirmaron los resultados in vitro.
“Cuando los salmones fueron desafiados con P. salmonis, se observó una activación robusta del gen, así como la activación concomitante de la expresión de citocinas proinflamatorias en el riñón cefálico, un órgano clave en la respuesta inmunitaria de los peces. Estos resultados sugieren que DDX41 desempeña un papel central en la mediación de la respuesta inmunitaria innata en salmones. Potenciar la función de DDX41 podría mejorar la capacidad del sistema inmunitario de los salmones para detectar y combatir infecciones bacterianas, reduciendo la mortalidad y mejorando la salud general de los peces”, precisa el Dr. Mancilla, director de Investigación de ADL Diagnostic Chile.
Nuevas vacunas y tratamientos
Considerando estos resultados, el investigador señala que potenciar la función del gen DDX41 podría mejorar la capacidad del sistema inmunitario de los salmones para detectar y combatir infecciones bacterianas.
"Esto podría reducir la mortalidad y mejorar la salud general de los peces. Además, el conocimiento detallado de cómo DDX41 activa la respuesta inmunitaria puede conducir al desarrollo de nuevas vacunas y tratamientos, proporcionando una protección más efectiva contra patógenos comunes en la salmonicultura”, profundiza Yáñez.
Finalmente, dentro de los próximos pasos de la investigación se encuentran identificar otros genes ortólogos en salmón del Atlántico que interactúen con DDX41, y desarrollar agonistas y antagonistas de DDX41 para modular la respuesta inmunitaria.
“También planeamos explorar los mecanismos epigenéticos que podrían influir en la expresión y función de DDX41. Creemos que estas investigaciones no solo ampliarán nuestro entendimiento de la biología inmunitaria de los salmones, sino que también presentarán oportunidades tangibles para mejorar las prácticas de salmonicultura”, concluye el Dr. Yáñez.
Lea el estudio completo titulado "Discovery and Characterization of the ddx41 Gene in Atlantic Salmon: Evolutionary Implications, Structural Functions, and Innate Immune Responses to Piscirickettsia salmonis and Renibacterium salmoninarum Infections", aquí.
