El aparato gastrointestinal de los peces es el lugar donde los alimentos se convierten en nutrientes esenciales para el perfecto funcionamiento de su metabolismo. En un contexto de sostenibilidad de la acuicultura, los piensos funcionales pueden actuar e influir de manera positiva en el rendimiento productivo, la salud y el bienestar de los peces, de ahí la importancia de encontrar nuevos ingredientes que mejoren estos aspectos.
La digestión de estos piensos se realiza en el aparato gastrointestinal de los peces, y particularmente, en el intestino. Por eso, es necesario, entre otras cuestiones, tener una caracterización detallada de los segmentos del intestino de las distintas especies de interés en acuicultura.
Para conseguir profundizar mejor en el conocimiento de todo lo que ocurre a nivel de intestino, como explica para misPeces, Mariana Ferreira, investigadora principal del estudio “An in-depth characterisation of European seabass intestinal segments for assessing the impact of an algae-based functional diet on intestinal health” publicado en Scientific Reports de Nature, es importante hacer una caracterización detallada del intestino de esta especie.
El estudio también sirvió para evaluar el impacto de una dieta funcional basada en algas en la salud intestinal de esta especie piscícola de gran interés en la acuicultura mediterránea.
Esto ha permitido, añade Mariana Ferreira, establecer “métodos de referencia y pautas para estudios morfológicos a nivel del intestino”, con el fin de evaluar el estado de salud intestinal de la especie en cuestión, “que también podrá servir de referencia para otras especies piscícolas”.
Como explica, se llevó a cabo una caracterización exhaustiva de los cuatro segmentos del intestino de la lubina: anterior, medio, posterior y recto.
Para ello, se utilizaron índices definibles siguiendo un enfoque holístico. Se utilizaron dos métodos complementarios: un análisis rápido de imágenes combinado con métodos tradicionales de histología; y la evaluación de los patrones de expresión génica en relación con la inmunidad, el estrés oxidativo y el transporte de nutrientes.
Estos métodos, como señala, se utilizaron para comprender el impacto de una dieta funcional suplementada con micro y macroalgas en la estructura intestinal de la lubina europea. Además, estos métodos permiten comprender mejor cómo los cambios en la alimentación pueden afectar a la salud digestiva de los peces y, en última instancia, contribuir al desarrollo de prácticas más efectivas para el cultivo sostenible de la lubina europea y otras especies similares.
Y, cada uno, relevaron “hallazgos interesantes sobre las características y funciones únicas de cada segmento”. Por ejemplo, que las características histológicas y los perfiles de expresión génica son específicos para cada segmento intestinal.
Según nos explica, el segmento anterior del intestino “está principalmente asociado con procesos relacionados con la absorción de nutrientes”, ya que es donde tiene las vellosidades más largas y el mayor número de células caliciformes neutrales, donde se produce más moco para proteger el intestino.
Por otro lado, el segmento posterior y el recto muestran características histomorfométricas distintas, lo que indica su importancia para la inmunidad. Tienen el mayor número de células caliciformes ácidas y exhiben la mayor expresión de genes relacionados con la inmunidad. Esto sugiere que estos segmentos desempeñan un papel significativo en la respuesta inmunológica del pez.
Además, el estudio observó una señal fuerte de antígeno nuclear de proliferación celular (PCNA) en el intestino anterior y el recto. Este antígeno nuclear está asociado con células germinales, responsables de la proliferación celular, y su presencia en la base de las vellosidades y sus ramificaciones sugiere una renovación más activa de células en estas regiones.
Además, se evaluó el impacto de un nuevo alimento enriquecido con una mezcla de macro y microalgas. Aunque no hubo diferencias en términos de crecimiento, observaron ciertas alteraciones en el intestino medio de los peces alimentados con la mezcla.
Estas alteraciones incluyeron un engrosamiento de la submucosa y la lámina propia (capas de la pared intestinal); un aumento en el número de leucocitos (glóbulos blancos involucrados en la respuesta inmunitaria); y una mayor expresión de genes relacionados con la inmunidad y el estrés oxidativo.
Estas observaciones sugieren, según la investigadora, “que las algas en el pienso pueden tener un efecto inmunomodulador en los peces”.
Además, la transición de un análisis semi-cuantitativo a un análisis cuantitativo de la histomorfología intestinal es crucial para adoptar tecnologías digitales que produzcan resultados más precisos y rápidos basados en histología en el futuro.
Por eso, y como perspectiva futurista, el análisis cuantitativo ofrece una vía prometedora para aplicar enfoques de aprendizaje automático en este campo, lo que permitiría un análisis de imágenes de secciones histológicas intestinales de alto rendimiento utilizando inteligencia artificial. Un trabajo que todavía está por hacer.
Referencia:
Ferreira, M., Sousa, V., Oliveira, B. et al. An in-depth characterisation of European seabass intestinal segments for assessing the impact of an algae-based functional diet on intestinal health. Sci Rep 13, 11686 (2023).
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