Investigadores de la NTNU han logrado mantener a los salmones juveniles libres de bacterias hasta 12 semanas después de la eclosión de los huevos, lo que facilita experimentos que algún día podrían hacer más sanos a los peces © Alexander Fiedler, NTNU
"Conseguimos mantener los alevines libres de bacterias hasta 12 semanas después de la eclosión de los huevos", afirmó Ingrid Bakke, profesora del Departamento de Biotecnología y Ciencia de los Alimentos de la NTNU, en un comunicado de prensa de la NTNU.
Este paso ha ayudado a los investigadores a averiguar cómo se afectan mutuamente las bacterias y los peces. Comprender su interacción podría algún día conducir también a un método para mejorar la resistencia a las enfermedades.
Los investigadores han estudiado cómo afectan las bacterias al crecimiento, los genes y las mucosas de los peces.
Sistemas modelo
Los sistemas modelo basados en animales libres de bacterias se denominan sistemas experimentales gnotobióticos, en los que los investigadores pueden controlar qué bacterias están presentes.
Los investigadores han estudiado cómo afectan las bacterias al crecimiento, los genes y las mucosas de los peces
Al comparar animales libres de bacterias con animales "normales" colonizados por bacterias, los investigadores pueden determinar cómo afectan las bacterias al desarrollo y la salud del hospedador.
Por ejemplo, en experimentos con animales libres de bacterias, los investigadores pueden determinar cómo afectan las bacterias al desarrollo y la salud del hospedador
Por ejemplo, los experimentos con peces cebra y ratones libres de bacterias demostraron que algunas de las respuestas del huésped a la colonización bacteriana son las mismas en peces y mamíferos. Varias de estas bacterias tienen que ver con el desarrollo del sistema inmunitario y digestivo.
En la fase alevín, los salmones juveniles tienen adherido un saco vitelino que les suministra la nutrición.
Los peces normalmente tienen bacterias en su interior
Los peces normalmente no tienen bacterias en la fase de huevo, pero son colonizados por bacterias en cuanto eclosionan. A diferencia de todos los demás salmones, estos alevines no tienen una comunidad bacteriana natural.
"Hemos ideado un sistema modelo en el que podemos mantener el saco vitelino de los alevines de salmón libre de bacterias durante las 12 semanas que dura la fase de saco vitelino", explica Bakke.
Los investigadores crían alevines de salmón sin bacterias durante las 12 semanas que dura la fase de saco vitelino
Los investigadores crían a los peces en un entorno protegido y libre de gérmenes, un método estándar para fabricar alevines de salmón libres de bacterias. El grupo de investigación ha dado con un método eficiente y eficaz que funciona para los huevos y los alevines de salmón.
"Tratamos la superficie de los huevos y los alevines de salmón para eliminar las bacterias", explica Bakke
"Tratamos superficialmente las huevas de los peces para mantenerlas libres de bacterias y mantenemos las huevas, y más tarde los alevines, en agua libre de bacterias"
dijo Bakke
Saber cómo crear alevines libres de bacterias es necesario para que el grupo pueda investigarlos después.
Los alevines libres de bacterias se mantienen en agua libre de bacterias
Los alevines libres de bacterias se convierten casi en una especie de pizarra en blanco en la que los investigadores pueden añadir las bacterias que deseen y luego ver exactamente lo que ocurre, sin interferencias de bacterias desconocidas.
"Los sistemas modelo sin bacterias suelen ser importantes para comprender las interacciones entre las bacterias y el huésped", afirma Bakke. "Un ejemplo sería comprender cómo la microbiota intestinal afecta al desarrollo y la salud en los seres humanos y otros mamíferos."
La microbiota está formada por todos los microorganismos que se encuentran en todo nuestro cuerpo o en partes de él.
La microbiota está formada por todos los microorganismos que se encuentran en todo nuestro cuerpo o en partes de él
"Podemos utilizar las bacterias y las comunidades bacterianas que definamos e investigar cómo se ven afectados tanto el huésped como las bacterias al convivir juntos"
dijo Bakke
Por ejemplo, los investigadores pueden investigar qué factores controlan la composición de la flora bacteriana en los alevines. A continuación, los investigadores podrían influir en la composición bacteriana de los peces para evitar efectos negativos o, por el contrario, introducir efectos beneficiosos.
Los peces cebra se han utilizado desde hace mucho tiempo como alimento para peces
El pez cebra se ha utilizado ampliamente como sistema modelo en este contexto. Pero los alevines de salmón tienen algunas características que los hacen especialmente adecuados.
"Disponemos de alevines grandes y bien desarrollados, lo que facilita su estudio"
dijo Bakke
La fase de alevinaje es lo suficientemente larga como para que los investigadores puedan llevar a cabo varios tipos de experimentos. Dado que los alevines obtienen su nutrición del saco vitelino, los investigadores no necesitan añadir piensos para peces que podrían contener microorganismos que perturbaran los resultados de la investigación.
Cómo afectan las bacterias a la membrana mucosa
Hasta la fecha, los investigadores han publicado un artículo sobre sus hallazgos, pero hay más por venir. En el primer artículo, demuestran que las bacterias afectan a la capa mucosa protectora de la piel en los peces.
"Los salmones tienen una capa mucosa protectora en la superficie de su cuerpo. Parece que la composición de las bacterias podría afectar a las propiedades de esta capa mucosa", dijo Bakke.
Los alevines que no fueron expuestos a las bacterias desarrollaron una capa mucosa más fina en la parte externa de su cuerpo que los alevines que fueron expuestos a las bacterias especialmente seleccionadas por los investigadores, o a las bacterias de un lago.
Las bacterias también pueden afectar a la salud de los salmones
Las bacterias también pueden afectar a las reservas de grasa de los peces. Los alevines que recibieron bacterias de un lago desarrollaron mayores reservas de grasa.
"Necesitábamos conocimientos interdisciplinares para estudiar el efecto de las bacterias en la capa mucosa de los peces". La investigadora Sol Gómez de la Torre Canny fue clave en el desarrollo del sistema modelo libre de gérmenes con alevines de saco vitelino", dijo Bakke.
"Los alevines que recibieron bacterias del lago desarrollaron mayores reservas de grasa
La investigadora Catherine Taylor Nordgård, experta en reología, caracterizó las propiedades de la capa mucosa que recubre a los peces.
La investigadora Catherine Taylor Nordgård, experta en reología, caracterizó las propiedades de la capa mucosa que recubre a los peces
El objetivo de los investigadores es comprender qué mecanismos afectan a la composición de las comunidades bacterianas que colonizan a los peces inmediatamente después de la eclosión.
"Estamos estudiando cómo las comunidades bacterianas pueden proteger contra las infecciones bacterianas y si es posible influir en la colonización bacteriana temprana de los alevines", explica Bakke
Permitir este tratamiento probiótico significaría que los investigadores podrían añadir microorganismos vivos a los peces para conseguir efectos beneficiosos, como una mejor salud y crecimiento.
"Pero los probióticos no son una solución eficaz
"Pero el tratamiento probiótico a gran escala todavía está muy lejos", dijo Bakke.
El producto noruego Stembiont ya está disponible. Se trata de un producto probiótico destinado a peces de mayor tamaño. Se necesita más investigación para el uso de probióticos a mayor escala. La investigación está financiada por el Consejo de Investigación de Noruega a través de la financiación FRIPRO.
