Protegiendo a las larvas de pez cebra de infecciones bacterianas
Publicado : 16 agosto 2021
Estudio busca entender las interacciones entre la microbiota y levaduras probióticas para atenuar la respuesta a la infección con Vibrio anguillarum, usando el pez cebra como modelo de estudio. V. anguillarum es responsable de una enfermedad que afecta a diferentes especies de peces de valor comercial, entre ellas el salmón del Atlántico, la trucha arcoíris y el turbot.
Vibrosis se llama la enfermedad causada por Vibrio anguillarum que puede afectar a más de 50 especies de peces. Los síntomas consisten en la aparición de lesiones de tonalidad oscura en la piel que liberan exudados sanguinolentos. Provoca también hemorragias que afectan al intestino, bazo y músculos, entre otras manifestaciones.
El entendimiento de la interrelación entre levaduras que están presentes en el pez y bacterias patógenas que son capaces de causar la enfermedad «es de gran importancia para comprender el rol de la microbiota en el hospedero, la cual modula rutas metabólicas que podrían ser clave en la inmunidad frente a una infección» señala la Dra. Katherine García del Laboratorio de Patógenos Gastrointestinales de la Universidad Autónoma de Chile.
La Dra. García colaboró con un equipo de investigadores, conformados por la Dra. Paola Navarrete del Laboratorio de Microbiología y Probióticos del INTA, Universidad de Chile; la Dra. Carmen Feijóo, del Laboratorio Inmunología en Peces, Universidad Andrés Bello; y el Dr. Daniel Medina, del Laboratorio de Biotecnología Aplicada, Universidad San Sebastián; los que estudiaron la respuesta inflamatoria y la microbiota en la línea de larvas de pez cebra Tg (Bacmpx: GFP) i114 en respuesta a la infección con el patógeno y protección con las levaduras probióticas.
El estudio del microbioma -microbiota (comunidad de microorganismos que ocupa un hábitat específico) y la función que cumple dentro de dicho entorno- se realizó mediante la secuenciación de la región V3-V4 del gen del ARNr 16S y la predicción de las vías metabólicas por Piphillin.
«La hipótesis que sustentó esta investigación fue que la pre inoculación de larvas de pez cebra con levaduras, atenuaría la respuesta de los neutrófilos intestinales, disminuyendo la inflamación, y evitaría la modificación del microbioma larvario inducida por la infección con Vibrio anguillarum» señala la Dra. Katherine García del Instituto de Ciencias Biomédicas, protegiendo a las larvas de pez cebra (Danio rerio) y aumentando así, su tasa de supervivencia.
Los resultados, publicados en Frontiers in Microbiology, mostraron que la diversidad de la microbiota larvaria fue modificada por V. anguillarum y por las dos levaduras utilizadas Debaryomyces hansenii y Yarrowia lipolytica, y que las larvas germ-free (sin microbiota) preinoculadas presentaron menos inflamación que las larvas infectadas.
«Interesantemente, ambas levaduras fueron capaces de prevenir el aumento de Ensifer y Vogesella identificados como predictores negativos para la supervivencia de las larvas» complementa la investigadora de la Universidad Autónoma de Chile. Además, se observó que la preinoculación con levaduras previene cambios en algunas vías metabólicas alteradas por la infección por V. anguillarum.
En resumen, los resultados obtenidos sugieren que tanto las levaduras como V. anguillarum pueden modular la microbiota larvaria en la etapa inicial del desarrollo del pez cebra, sin embargo la modulación de ciertas bacterias claves por las levaduras probióticas se asocia con la protección de las larvas. Además, muestran que la modificación de algunas rutas metabólicas del microbioma larvario por las levaduras puede asociarse con la supervivencia de larvas infectadas.
Aunque estos estudios fueron llevados a cabo en peces, pensando en evitar las pérdidas millonarias que sufre la acuicultura debido a las infecciones producidas por Vibrios, «pueden ser extrapolados para el entendimiento de las interrelaciones ocurridas en la microbiota humana u otros animales» concluye la Dra. Katherine García.
Este estudio fue dirigido por la Dra. Paola Navarrete y recibió financiamiento del proyecto Fondecyt Regular N° 1181499.