ESTUDIO

Un estudio revela nuevos datos sobre cómo funciona el sistema que regula el apetito en los peces

Castellón 8/02/2024 | El pienso es el elemento más caro en la producción de peces en cultivo, por lo que entender la regulación del comportamiento alimenticio es crucial para la acuicultura

Pez cebra (Danio rerio), Universidad de Oregón

Una investigación en cronobiología del pez cebra ha mejorado la comprensión de cómo el sistema melanocortino funciona en esta especie, lo cual ayuda a comprender los mecanismos subyacentes de los ritmos biológicos y cómo se ven afectados por factores genéticos y ambientales.

Este descubrimiento, además, podría tener implicaciones significativas en campos como la biología del sueño, la cronobiología y la neurociencia.

En el estudio han participado investigadores Instituto de Acuicultura Torre de la Sal (IATS-CSIC) en Castellón, y los resultados, que han sido publicados en la revista científica Journal of Pineal Research, revelan la relación del sistema de melanocortinas, hormonas que, entre otras funciones, regulan el apetito, con el funcionamiento de la glándula pineal, que libera la hormona melatonina que rige los ciclos de actividad y sueño.

En los peces, a diferencia de los mamíferos, explica José Miguel Cerdá Reverter, investigador del CSIC en el IATS, la glándula pineal tiene la capacidad de 'ver' la luz gracias a la presencia de fotorreceptores. Esta capacidad permite al organismo 'poner en hora' los sistemas moleculares que miden el tiempo y comunicar al resto de células del cuerpo información temporal mediante la secreción de melatonina.

Como explica, "durante el periodo nocturno, la glándula segrega melatonina al torrente sanguíneo informando de la ausencia de luz, mientras que durante el día se inhibe esta secreción".

Un resultado de este reloj circadiano es el patrón diario de actividad locomotora, que está directamente vinculado con los ciclos de sueño y vigilia, siendo todos ellos controlados por la liberación de melatonina.

Este proceso define la distinción entre la actividad diurna y nocturna en los animales.

El Grupo Fish NeuroBehaviour Lab del IATS-CSIC ha utilizado una línea de peces transgénicos para evidenciar que, al bloquear el sistema de melanocortinas, se inhibe la síntesis nocturna de melatonina, lo cual "genera hiperactividad en los peces durante la fase oscura del fotoperiodo, es decir, durante la noche", ha explicado Cerdá.

Los resultados obtenidos han sido respaldados por experimentos in vitro, demostrando que la incubación de glándulas pineales con la proteína Asip1 induce una disminución de la secreción de melatonina, dependiente de la dosis.

Aplicaciones en el ámbito de la acuicultura

Investigaciones previas del grupo demostraron que el bloqueo de este sistema hormonal conduce a un notable incremento del hambre, una función que también está "gobernada bajo las bases circadianas". Según Cerdá, se piensa que ambos procesos pueden estar íntimamente asociados. "Sencillamente, los animales comen durante los periodos de actividad, no mientras duermen", ha dicho.

En este sentido, la hiperactividad nocturna observada en los animales transgénicos podría ser impulsada por la sensación de hambre, "en una búsqueda constante de alimento". En definitiva, "los resultados de este estudio nos acercan más al entendimiento de cómo ambos procesos comportamentales, la alimentación y el patrón de actividad, se regulan y dialogan", ha destacado el investigador del CSIC.

El alimento es el elemento más caro en la producción de peces en cultivo, por lo que entender la regulación del comportamiento alimenticio es crucial para la acuicultura. En este sentido, este estudio permitirá, por ejemplo, "disminuir el desperdicio de alimento, reducir la competencia entre los peces por la comida y, sobre todo, ajustar el suministro de alimento a la fisiología temporal del organismo para maximizar su aprovechamiento".

Aunque este estudio no tendrá una aplicación directa en acuicultura, "sí proporcionarán información valiosa sobre la regulación de este proceso crítico en la producción animal", ha concluido el investigador del IATS-CSIC.

Referencia:

Alejandra Godino-Gimeno, Esther Leal, Mauro Chivite, Elisabeth Tormos, Josep Rotllant, Daniela Vallone, Nicholas S. Foulkes, Jesús M. Míguez, Jose Miguel Cerdá-Reverter. Role of melanocortin system in the locomotor activity rhythms and melatonin secretion as revealed by agouti-signalling protein (asip1) overexpression in zebrafish. Journal of Pineal Research