Estudio de genes involucrados en procesos de muerte celular apoptótica y desarrollo larvario en mejillón (Mytilus galloprovincialis)

Abstract

La acuicultura es una actividad de gran importancia socieconómica para las áreas costeras de muchos países. Ofrece oportunidades que promueven el empleo y actúan como motor de desarrollo contribuyendo al alivio de la pobreza, reduciendo la sobreexplotación de los recursos naturales costeros y mejorando la seguridad alimentaria. Sin embargo, la gran variedad de enfermedades infecciosas existentes en la actualidad que afectan a instalaciones de cultivos de todo el planeta, ponen en riesgo el crecimiento de la producción acuícola. En este sentido, la adopción de una estrategia basada en la prevención de enfermedades, más que un tratamiento terapéutico, es crucial para la expansión de una actividad acuícola sostenible y compatible con el medio ambiente. Asimismo, una estrategia de esas características es fundamental para lograr la obtención de productos acuícolas saludables al mismo tiempo que garantiza el bienestar de los animales. En el caso de la acuicultura de moluscos marinos, la actividad acuícola se desarrolla, normalmente, de manera extensiva en el propio medio natural en el que los organismos habitan; por lo que el empleo de antibióticos u otros tratamientos químicos se presenta como inviable, poniendo de manifiesto la absoluta necesidad de desarrollar programas eficientes de prevención de enfermedades para moluscos bivalvos. Estos animales son seres filtradores que viven en una gran variedad de ambientes diversos donde abundan otros organismos de naturaleza comensal, oportunística y patógena compuesta por endoparásitos como Mytilicola y Urastoma; protozoos como Bonamia, Haplosporidium, Marteilia o Perkinsus spp; virus como los herpes-virus o iridovirus y bacterias del género Nocardia o Vibrio, entre otras. Estos microorganismos pueden mermar las defensas inmunes de los bivalvos durante periodos críticos y producir episodios de mortalidades masivas que llevan asociados grandes pérdidas económicas. Algunos grupos de investigación vienen centrando sus esfuerzos, desde hace varios años, en la búsqueda de estrategias que ayuden a mejorar el estado inmunológico de los moluscos bivalvos frente a las enfermedades, estresantes ambientales o contaminantes de origen antropogénico pero desafortunadamente, el conocimiento actual sobre el funcionamiento del sistema inmune de estos organismos es limitado. El mejillón mediterráneo (Mytilus galloprovincialis) (Lamarck, 1819) a diferencia de otras 15especies de bivalvos de interés acuícola como la ostra o la almeja, no se ha visto implicado en eventos de mortalidades a gran escala. Se trata de una especie altamente resistente, capaz de adaptarse a diferentes ambientes y soportar factores externos de diversa índole siendo empleado, frecuentemente, como biomarcador de contaminación ambiental. La descripción de genes y proteínas que participan de manera activa en las respuestas inmunes, puede aportar información de gran interés acerca de los mecanismos implicados en la protección de los moluscos bivalvos, como el mejillón, frente a factores externos. Varios son los genes relacionados con la defensa inmune identificados en este molusco que presentan una gran similitud respecto a sus homólogos descritos en vertebrados pero, en general, el número de genes caracterizados en bivalvos, en comparación con otros grupos taxonómicos, es muy reducido. Uno de los procesos que ha sido escasamente investigado en moluscos bivalvos es la apoptosis. La muerte celular programada o apoptosis, consiste en la eliminación de células dañadas o infectadas a través de un proceso considerado vital para el desarrollo embrionario, sistema inmune y mantenimiento de la homeostasis de los tejidos. Se ha visto que fallos en el mecanismo apoptótico en humanos, conducen al desencadenamiento de enfermedades como el cáncer, Parkinson o Alzheimer. La red apoptótica en moluscos es compleja y presenta características que la convierten en un proceso único respecto a otros organismos. Éstas podrían estar relacionadas con el hecho de que se trate de organismos sedentarios que están continuamente expuestos a cambios ambientales y otros factores de diversa naturaleza. En este sentido, el mejillón mediterráneo es un invertebrado con potencial para ser empleado como modelo animal en el estudio de los mecanismos implicados en las estrategias de defensa, ya sea durante los estadíos más tempranos de desarrollo o en organismos en edad adulta. En el presente trabajo se recogen los resultados obtenidos durante el estudio de identificación y caracterización, tanto desde un punto de vista estructural como funcional, de quince nuevos genes que se expresan activamente a lo largo del desarrollo del mejillón, frente a patógenos, compuestos genotóxicos y estresantes ambientales como contaminantes o radiación ultravioleta.