Las branquias: El curriculum vitae de los salmones

Pero mucho más allá de la importancia de su funcionalidad vital, las branquias reflejan un historial previo de los peces que las transforman en verdaderos diarios de vida, para comprender y descifrar aspectos relevantes de su pasado cercano que permiten adelantarse a un manejo sanitario y productivo más eficiente de su futuro.

Las branquias no solamente representan aquellos órganos con una función vital preponderante en la respiración, excresión y balance osmótico de los peces. Su extensión es extraordinaria, pues si pudiésemos extenderlas, nos sorprendería saber que constituyen aproximadamente el 90 % de toda la superficie corporal del pez. Es decir, estamos hablando de una mega estructura y pilar para el bienestar y la vida de los peces que permite un estrecho y extenso contacto con el medio acuático donde se desenvuelven. Pero mucho más allá de la importancia de su funcionalidad vital, las branquias reflejan un historial previo de los peces que las transforman en verdaderos diarios de vida, para comprender y descifrar aspectos relevantes de su pasado cercano que permiten adelantarse a un manejo sanitario y productivo más eficiente de su futuro.

Las branquias en los peces constituyen un complejo ecosistema en sí mismo, con innumerables interacciones de la prolífica microbiota (comunidad de microorganismos) en ellas presente, conformando un equilibrado y complejo microbioma, incluyendo a todos los microorganismos, la diversidad de sus genes, metabolitos, entorno branquial y vínculos con el pez huésped. Tal cual como el sistema digestivo de los peces está formado por una comunidad diversa y numerosa de microorganismos (bacterias, virus, hongos y levaduras) desempeñando funciones esenciales para la salud, como la digestión de nutrientes, la síntesis de vitaminas y la generación de metabolitos beneficiosos, las branquias tienen un parangón similar.

Recientemente, se ha observado un aumento de los problemas multifactoriales relacionados con la salud de las branquias durante la fase de agua salada, lo que ha generado una necesidad urgente de comprender el microbioma branquial debido a las caóticas consecuencias en el bienestar animal y las pérdidas económicas que éstas conlleva. Existe una falta de comprensión sobre los factores que determinan la composición del microbioma branquial y la influencia que la fase de agua dulce tiene en su composición a largo plazo. Descifrar este interrogante permitiría conocer el estado de la salud branquial y adelantarse a eventos que ocurren con el ingreso de los smolts al mar, los que determinan en definitiva el desempeño productivo de los peces en su nuevo hábitat, y a la postre, el éxito o fracaso del cultivo y del negocio. En agua dulce, se ha demostrado que el tipo de piscicultura influye en los microbiomas branquiales del salmón del Atlántico. Según ello, smolts producidos en RAS, pisciculturas de flujo abierto o lagos tendrían microbiomas en mucosas branquiales cuya composición y estructura se verían afectados en la especie Salmo salar al ingreso a mar.

Un equipo de investigadores liderados por el Dr. Kelly Stewart de la Universidad de Glasgow en Escocia, acaban de publicar, a fines del 2024 en la prestigiosa revista Animal Microbiome, un interesante paper donde caracterizaron la microbioma branquial de salmones de siete cohortes diferentes, que esmoltificaron en RAS, piscicultura de flujo abierto y lago, antes y después de su ingreso a igual número de sitios de engorda en mar.

Los científicos lograron demostrar que el tipo de piscicultura influye en el microbioma branquial de los peces. Es decir, cada lugar de crianza deja una huella en la comunidad de microorganismos branquiales con la cual enfrentarán el delicado proceso de ingreso al mar como smolts. Los sistemas de lago y piscicultura de flujo abierto fueron más similares entre sí que los tres sistemas RAS estudiados. Si bien el microbioma branquial entre las ubicaciones de los siete centros de engorda en mar fue diferente, el microbioma branquial por sistema de piscicultura de origen se observó durante el período entre 7 y 25 días después del ingreso a mar de los smolts. Se registraron microbiomas centrales a nivel de género en todos los peces, además de solo en agua dulce y solo en agua salada. A nivel de ASV (Amplicon Sequence Variant), que determina variantes genéticas que proporcionan una visión más precisa de la diversidad microbiana presente en las branquias, se observaron microbiomas centrales solamente en las pisciculturas de agua dulce de lago y en todos los salmones de agua salada.

Fue demostrado que el sistema de piscicultura de lago, flujo abierto o RAS, impactaron significativamente en el microbioma branquial existente. Tras la transferencia al mar, los microbiomas cambiaron y se volvieron más similares. Los sitios marinos individuales a los que se transfirieron los peces influyen significativamente en la composición del microbioma, pero es interesante observar que persiste cierta agrupación según el origen de las pisciculturas. Los futuros métodos de mitigación de enfermedades de las branquias, enfocados en mejorar el microbioma branquial, podrían ser más eficaces en la etapa de agua dulce, ya que en las pisciculturas se encontraron más ASV compartidos entre el agua y las branquias que en el mar.

A pesar de la mayor similitud en el mar, el número de ASV compartidos entre el microbioma branquial y el agua circundante se redujo, y se observó cierta agrupación según la piscicultura de origen. Queda por ver si esta característica de cada piscicultura persiste en el mar a lo largo del tiempo; de ser así, la fase en agua dulce podría ofrecer oportunidades para influir positivamente en el microbioma branquial de los peces, con beneficios duraderos durante su vida en el mar.

Los hallazgos descubiertos en esta investigación abren posibilidades infinitas e insospechadas que permitirían modelar el microbioma branquial durante la fase de agua dulce de los peces para potenciarlo con comunidades de microorganismos que las robustecieran ante amenazas sanitarias branquiales en el mar. Por ejemplo, configurar en agua dulce peces con branquias inmunes a la Enfermedad Amebiana de las Branquias o Enfermedad Bacteriana de las Branquias (AGD o BGD, sus acrónimos en Inglés), entre otras resistencias, son solo parte del potencial que ahora estaría disponible. O tal vez modelar branquias menos susceptibles a entornos marinos con altas concentraciones de microalgas en el caso de los eventos de FAN, o elevada presencia de materia orgánica en suspensión … en fin, las posibilidades son inimaginables y la puerta para ellas ya se está abriendo gracias al avance de la ciencia aplicada.

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