Los ritmos circadianos de la actividad inmunitaria del huésped y sus microbiomas son probablemente fundamentales para la salud y la resistencia a las enfermedades. Sin embargo, aún no se ha realizado la integración de enfoques cronoterapéuticos para la mitigación de enfermedades en animales de cultivo.
En la acuicultura, la manipulación de la luz se usa comúnmente para mejorar el crecimiento y controlar la reproducción, pero puede tener consecuencias negativas desconocidas para la salud animal. Las enfermedades infecciosas son una barrera importante para la acuicultura sostenible y se necesita con urgencia comprender la dinámica circadiana de la inmunidad de los peces y la diafonía con el microbioma.
En este escenario, investigadores de las universidades de Bangor, Cardiff y Aberystwyth, utilizando la trucha arcoíris ( Oncorhynchus mykiss ) como modelo, combinaron métodos de metabarcoding de rRNA 16S, secuenciación metagenómica y cuantificación directa de mRNA para caracterizar simultáneamente la dinámica circadiana del reloj cutáneo y la expresión de genes inmunes, y los cambios diarios de la microbiota cutánea.
“Demostramos los ritmos diarios en la expresión inmunológica de la piel de los peces y en los microbiomas, que son modulados por el fotoperíodo y la infección por piojos parasitarios. Identificamos asociaciones putativas del reloj del huésped y los perfiles de genes inmunes con la composición microbiana”, revelaron los investigadores.
La autora principal, Amy Ellison, profesora de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Bangor, dijo que “la trucha arcoíris tiene ritmos diarios o ‘circadianos’ en su actividad inmunológica y estos ritmos parecen cambiar la composición de las comunidades microbianas que viven en su piel durante el ciclo día -noche. Estos ‘microbiomas’ de piel de pescado son una primera línea de defensa contra los parásitos y patógenos invasores, por lo que esto podría ser muy importante para su salud”.
“Descubrimos que criar peces bajo luz continua afectaba gravemente los tiempos de su sistema inmunológico y microbiomas. Es preocupante que cuando se infectan con piojos parásitos de la piel, los peces bajo luz constante son menos capaces de librarse de la infección ”, dijo Ellison.
“Este es el primer estudio que analiza los ritmos diarios de los microbiomas de los peces. Existe un interés creciente en la industria de la acuicultura por mantener microbiomas «saludables» en los peces de cultivo para mejorar su resistencia a las enfermedades. Sin embargo, las prácticas acuícolas actuales podrían tener consecuencias no deseadas para la salud de los peces”, dijo el coautor, el profesor Jo Cable, de la Facultad de Biociencias de la Universidad de Cardiff a Hatcheryfm.
“Las cronoterapias, la sincronización diaria adecuada de las vacunas y otros tratamientos, está comenzando a revolucionar la medicina humana. Pero esto aún no se ha aplicado a los animales de cultivo. Nuestro estudio plantea la posibilidad de que se puedan utilizar enfoques similares para ayudar a mantener la salud y el bienestar de los peces en los centros de cultivo”, dijo el coautor David Wilcockson del Instituto de Ciencias Biológicas, Ambientales y Rurales de la Universidad de Aberystwyth.
Este estudio es parte de un proyecto financiado por la beca BBSRC Discovery para investigar la cronobiología de los peces, sus parásitos y microbiomas.
Aquí puedes acceder al estudio.
