El fotoperíodo está asociado a la plasticidad fenotípica del crecimiento somático en varias especies de teleósteos, sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a este fenómeno se desconocen actualmente.
El crecimiento del músculo postembrionario en los peces, a diferencia del de las aves y los mamíferos, está determinado no solo por la hipertrofia, un aumento en el tamaño de las fibras musculares existentes, sino también por la hiperplasia, un aumento en el número de fibras musculares debido al reclutamiento de nuevos miotubos. Ambos procesos continúan durante todo el ciclo de vida de los peces y están controlados por la expresión secuencial de factores reguladores miogénicos (MRF), factores de transcripción de la familia bHLH.
La familia de MRF incluye transcripciones de genes: MyoD, Myf5, myogenin y MRF4. En las etapas iniciales del crecimiento muscular, la proliferación de mioblastos y la hiperplasia celular se activan por la alta expresión de MyoD y Myf5., mientras que la expresión de miogenina y MRF4 es más pronunciada en adultos y está asociada con la diferenciación de mioblastos y la hipertrofia de las fibras musculares (es decir, un aumento en el número de núcleos, que contribuye a la síntesis de miofibrillas adicionales)
Se sabe que el fotoperiodo tiene un efecto significativo en los peces, y las horas de luz diurnas prolongadas se utilizan ampliamente para estimular la tasa de crecimiento de las especies de salmónidos cuando se cultivan en criaderos y en condiciones de acuicultura.
Un reciente estudio realizado por investigadores del Laboratorio de Bioquímica Ambiental, del Instituto de Biología del Centro de Investigación Karelian de la Academia de Ciencias de Rusia, evaluó el efecto de la iluminación artificial continua sobre el patrón de expresión génica (parálogos MyoD1: MyoD1a, MyoD1b, MyoD1c; Myf5, MyoG, parálogos MSTN: MSTN1a y MSTN1b) que controlan el desarrollo muscular y crecimiento, así como del gen MyHC en los músculos blancos de juveniles de salmón Atlántico (Salmo salar) (de 1 año de edad) durante un período de 6 meses (mayo-octubre).
Según los hallazgos del estudio, publicados en la revista Life, la introducción de la iluminación continua tuvo un efecto positivo en el crecimiento de los peces juveniles.
Se encontró una ganancia de peso corporal significativamente mayor en los peces criados bajo iluminación continua, en comparación con el Grupo HL, durante todo el experimento.
Además, la tasa de crecimiento (SGR) de los peces criados con iluminación continua fue más alta que la SGR de los peces criados en el grupo HL en julio. Sin embargo, en agosto, se observó una fuerte disminución en la SGR de los peces en los grupos expuestos al régimen LD 24: 0, en comparación con la SGR de los peces en el grupo HL. Aunque la SGR también disminuyó en el HL, los valores correspondientes no fueron tan bajos como los observados en los Grupos 2-4. Es probable que esto se deba a un aumento de la temperatura del agua (hasta 21 ° C) en julio y agosto y relacionado con la restricción de raciones.
Además, se estableció que la expresión de MyoD1 cambió de diferentes formas a lo largo del estudio y, probablemente, se definió por su origen y, en consecuencia, diferencias funcionales en la regulación de la miogénesis. En todos los grupos estudiados se encontró una correlación significativa entre los niveles de expresión de MRF y parálogos de MSTN a lo largo del estudio.
Finalmente, los investigadores anunciaron que, en estudios futuros, al examinar los mecanismos moleculares sobre la plasticidad del crecimiento muscular en el salmón Atlántico bajo estimulación con luz, se recomienda realizar un análisis histológico de las fibras musculares para confirmar los mecanismos fisiológicos que promueven el crecimiento.
