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Nuevo estudio identifica biomarcadores de respuesta inmune, nuevas vías para apoyar la acuicultura de moluscos

Nuevo estudio identifica biomarcadores de respuesta inmune, nuevas vías para apoyar la acuicultura de moluscos 
Crédito: Tim Bowden

Comprender el sistema inmunológico de las ostras y las almejas es importante para monitorear los efectos de la contaminación y el cambio climático en la salud de las especies de moluscos y los impactos potenciales en la industria de la acuicultura. 


por Margaret Nagle, Universidad de Maine

Sus respuestas inmunes también pueden servir como indicadores de cambios en el medio ambiente oceánico.

Un nuevo estudio que involucró a la Universidad de Maine evaluó las respuestas inmunes en cuatro especies de moluscos marinos económicamente importantes: el mejillón azul, la almeja de caparazón blando, la ostra del este y la almeja navaja del Atlántico, e identificó nuevos biomarcadores relacionados con los cambios en la función de las proteínas involucrados en nuevas regulaciones mecanismos de importantes vías metabólicas e inmunológicas.

El descubrimiento ayudará a una mayor identificación de biomarcadores en beneficio de la industria de la acuicultura y proporciona una nueva comprensión de cómo estas vías funcionan de diversas maneras en diferentes especies animales.

«Estos biomarcadores revelan cómo se pueden generar varias funciones fisiológicas diferentes a partir de una única secuencia de proteínas. Esto le da valor agregado a la fisiología de un organismo», dice Tim Bowden, profesor asociado de acuicultura de la Universidad de Maine y coautor del estudio publicado como artículo de portada en la edición de diciembre de 2020 de la revista Biology .

Bowden, investigador del Instituto de Investigación de Acuicultura y de la Escuela de Agricultura y Alimentación de UMaine, realizó el estudio con sus colegas del Reino Unido Igor Kraev de la Open University y Sigrun Lange de la Universidad de Westminster.

Las ostras y las almejas desempeñan un papel fundamental en la cadena alimentaria y representan más del 7% de los productos de la pesca de captura marina mundial en 2018, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. En los EE. UU., Más del 82% del valor total de 2018 para la acuicultura marina se obtuvo de almejas, mejillones y ostras. Comprender el metabolismo de los moluscos es una prioridad basada en el papel de los moluscos marinos en los ecosistemas globales y su creciente valor comercial.

En su estudio de la modificación de proteínas postraduccionales, los investigadores encontraron que la desiminación, o conversión del aminoácido arginina en el aminoácido no estándar citrulina, afecta a múltiples vías involucradas en la inmunidad, el metabolismo y la regulación genética.

Se sabe que la desiminación juega un papel en enfermedades humanas como el Alzheimer y el Parkinson.

Los resultados del estudio sugieren que las enzimas que regulan la desiminación en mamíferos, aves y reptiles, y bacterias, parásitos y hongos también están activas en las vías de los moluscos. Las peptidilarginina deiminasas, o PAD, que no se habían informado previamente en Mollusca, pueden de hecho servir como un interruptor de control para diversas vías inmunes y metabólicas en Mollusca y en todo el árbol filogenético, según el equipo de investigación.

Los investigadores documentaron variaciones específicas de especies en el tamaño y la distribución de las vesículas extracelulares (EV) en los bivalvos estudiados. Los vehículos eléctricos tienen múltiples funciones que incluyen transportar proteínas, cargas genéticas y biomarcadores a las células y mediar en las interacciones huésped-patógeno, entre otras.

Se justifica una mayor investigación de las funciones fisiológicas e inmunitarias de los vehículos eléctricos y la caracterización de los biomarcadores que transportan para mejorar la comprensión de los mecanismos y vías reguladores en Mollusca y para apoyar a la industria acuícola mundial.


Más información: Timothy J. Bowden et al. Vesículas extracelulares y firmas de desiminación de proteínas postraduccionales en moluscos: el mejillón azul (Mytilus edulis), la almeja de concha blanda (Mya arenaria), la ostra del este (Crassostrea virginica) y la almeja del Atlántico (Ensis leei), biología (2020). DOI: 10.3390 / biology9120416


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