Las olas de calor marinas alteran la expresión génica de los peces

Las olas de calor marinas alteran la expresión génica de los peces

Un estudio liderado por el Institut de Ciències del Mar del CSIC demuestra que las olas de calor en el mar pueden provocar cambios a nivel molecular que afectan a la respuesta inmune de los peces, su manera de reaccionar ante los estímulos externos y su metabolismo


Las olas de calor marinas, más intensas y duraderas debido a los impactos del cambio climático sobre los océanos no solo amenazan la vida supervivencia de ecosistemas tan sensibles como los corales, sino que incluso están alterando la expresión genética de peces que los habitan.

Así lo expone un nuevo estudio liderado por el Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (ICM-CSIC) que demuestra que los cambios genéticos pueden afectar tanto a la respuesta inmune del animal como a su manera de reaccionar ante los estímulos externos y su metabolismo. De hecho, advierten que esos cambios pueden dejar marcas epigenéticas permanentes.

“Estos cambios en la expresión génica debidos al aumento de la temperatura del agua tienen su origen en alteraciones en los niveles de metilación del ADN y pueden persistir a lo largo del tiempo”, indica el ICM en un comunicado.

Peces en un acuario de Barcelona | Foto: CSIC, M. Fernández Via

Para poder llegar a estas conclusiones, el equipo de científicos simuló en el laboratorio una ola de calor aumentando 3,6 °C la temperatura del agua de una serie de tanques en los que se encontraban varias lubinas (Dicentrarchus labrax) acabadas de nacer.

Estas condiciones se mantuvieron durante los dos primeros meses de vida de los peces y, pasado ese tiempo, se estabilizaron a niveles normales. Con este experimento, los investigadores registraron una serie de cambios a nivel molecular en las lubinas que se siguieron observando tres años más tarde del experimento, pese a que su aspecto externo era normal.

En concreto, los cambios se detectaron en tejidos con distinto origen embrionario, entre ellos el cerebro, que proviene del ectodermo; el músculo y los testículos, que provienen del mesodermo; y el hígado, que se forma a partir del endodermo, tal y como informa Francesc Piferrer, investigador del ICM-CSIC, máximo responsable del trabajo y premio de investigación 2020 del Colegio de Biólogos de Cataluña.

Todo depende de en qué momento durante la vida de un pez ocurre la ola de calor: si ocurre durante las primeras etapas del desarrollo puede dejar marcas permanentes como observamos en las lubinas y que se podrían transmitir a la descendencia,”, comenta en este sentido la primera autora el estudio, Dafni Anastasiadi, que trabaja actualmente en The New Zealand Institute for Plant and Food Research.

Los investigadores señalan que estas marcas inducidas por un cambio ambiental y comunes en tejidos de distinto origen embrionario son epigenéticas porque se superponen a la secuencia de ADN de las lubinas, es decir, se encuentran por encima de su información genética en lugares del genoma determinados y, si son comunes en todos los tejidos, se llaman epialelos metaestables.

Es la primera vez que se describen epialelos metaestables en peces, una información que, según los investigadores, se podría usar en programas de vigilancia de los impactos del calentamiento global en la vida marina, pues permiten reconstruir la historia de vida de los ejemplares.

Según los biólogos marinos, conociendo estos epialelos metaeestables, basta con tomar una muestra de ADN de un pez para saber si estuvo o no expuesto a una ola de calor o a condiciones ambientales anormales durante sus primeras etapas de vida.

“Todo ello pone de relieve la importancia de conocer los efectos subletales de las olas de calor marinas sobre los peces, algo de lo que no se tenía constancia hasta ahora”, según Piferrer

“Puesto que los mecanismos epigenéticos están presentes en todos los animales, esto podría servir para monitorizar no solo a una especie como la lubina, sino también a otras, sean peces o no, que respondan a las perturbaciones del medio”, según el investigador.

Piferrer ha asegurado que la identificación de este tipo de marcas epigenéticas conservadas en grupos de especies podría ser una herramienta clave para evaluar los efectos del calentamiento global a gran escala.



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