O peixe cebra (‘Danio rerio’), un pequeno ciprínido emparentado cos barbos e as carpas, ten unhas características especiais que o fan apto paira ser usado en liñas de investigación en acuicultura. Una nas que se está traballando é o desenvolvemento dun sistema paira seleccionar exemplares xeneticamente máis resistentes a enfermidades que farían innecesario o uso de antibióticos en acuicultura.
A produción de especies piscícolas tanto mariñas como de auga doce é un sector en franca expansión. Con todo, trátase dun sistema de cría en catividade que non está exento de complicacións, asociadas á elevada densidade das poboacións de cultivo e que son orixe de enfermidades, principalmente de orixe bacteriano. O tratamento con antibióticos, una das posibles maneiras de controlar este grave problema, é un procedemento moi restrinxido no ámbito comunitario. Actualmente está en desuso debido ás posibles consecuencias negativas que pode provocar sobre a microflora das larvas de peces e, especialmente, sobre os consumidores.
A presenza de antibióticos na cadea alimentaria é un aspecto de gran importancia en seguridade, xa que a curto e medio prazo pode afectar a saúde dos consumidores mediante a manifestación de procesos alérxicos asociados, así como pola aparición de cepas bacterianas patógenas resistentes.
Selección xenética
Tras a inoculación dos exemplares de peixe cebra coa bacteria seleccionada paira o estudo e paira a que se buscan individuos resistentes, extráese e analiza o RNA (ácido ribonucleico) de mostras de peixes con distintos tempos de infección. Desta maneira, detéctanse todos os xenes cunha expresión diferencial entre individuos control e infectados en diferentes momentos como resposta ao axente patógeno, seleccionándose os relacionados cunha resposta inmune innata.
Finalmente, tras unha selección de poboacións de peces resistentes e sensibles á enfermidade, levan a cabo os ensaios de asociación mediante comparación das secuencias dos xenes determinándose neles posicións nas que un nucleótido (cada un dos elos do código xenético) difira entre as dúas poboacións, resistentes e sensibles.
Toxicoloxía alimentaria
Outro dos campos nos que se traballa frecuentemente co peixe cebra é a toxicoloxía alimentaria. Esta disciplina ocúpase do estudo da posible contaminación dos alimentos por produtos nocivos pero tamén dos aditivos alimenticios e novos alimentos e das posibles consecuencias negativas do seu consumo.
Tradicionalmente, a toxicoloxía estudou os posibles efectos adversos dunha sustancia avaliando a diferentes niveis (células, tecidos e órganos) e de maneira empírica, parámetros que con frecuencia só son detectables tras unha exposición prolongada ou a elevadas doses.
Algúns dos estudos realizados paira a avaliación do risco toxicolóxico en humanos utilizan outras especies, fundamentalmente roedores. Con todo, o número crecente de animais demandados paira este tipo de estudos, xunto ás presións contra a experimentación animal, provocaron que moitas investigacións toxicolóxicas realícense directamente sobre cultivos celulares, ensaios rápidos e económicos, pero cuxa eficacia foi cuestionada tanto pola frecuencia de resultados erróneos como pola súa incapacidade de determinar os efectos sobre un órgano específico.
O desenvolvemento de métodos rápidos e fiables de comprobación dos posibles efectos tóxicos dunha ampla gama de compostos converteuse actualmente nunha necesidade de primeira orde.
Co peixe cebra
Uno dos ensaios de toxicoloxía desenvolvido utiliza embriones de peixe cebra. Durante a incubación de ovos fecundados ‘in vitro’ en presenza dunha serie de diluciones da molécula ou mesturas de moléculas de interese no estudo avalíanse e cuantifican os posibles efectos adversos (malformacións, mortalidade) en momentos cruciais do seu desenvolvemento. Este ensaio, que foi inicialmente deseñado paira o seu uso en estudos de ecotoxicidad, estendeuse, por ser un sistema sinxelo, rápido e económico, a outros campos da toxicoloxía como a farmacolóxica e recentemente adoptouse esta metodoloxía paira a investigación dos posibles efectos nocivos de sustancias de interese en alimentación.
Dado que neste campo os efectos non resultan tan agresivos como en toxicoloxía ambiental, este método debe incluír ferramentas máis sofisticadas como a xenómica que permite o estudo simultáneo de miles de xenes e os seus patróns de expresión paira detectar posibles cambios relacionados coa toxicidade. A toxicogenómica presenta un gran potencial na detección de patróns de toxicidade, a identificación de biomarcadores asociados ou o estudo dos mecanismos de toxicidade. Outra interesante ferramenta introducida neste método é a proteómica que estende este estudo ás proteínas, verdadeiras moléculas funcionais do metabolismo (encimas) que interveñen en todo tipo de procesos biolóxicos.
O obxectivo final deste sistema sería o desenvolvemento dun test toxicolóxico baseado en embriones de peixe cebra analizándose os cambios producidos a diferentes niveis: cambios na mortalidade de embriones incubados en presenza de determinadas moléculas, cambios morfológicos nos embriones en desenvolvemento así como cambios na expresión de xenes e no mapa de proteínas asociados á molécula estudada. Este sistema faría posible o uso do método en estudos preliminares da toxicidade aguda e crónica de moléculas de interese en alimentación sobre organismos completos dunha maneira rápida, sinxela e económica.
No futuro, e segundo os seus responsables, a detección dun número de biomarcadores asociados a diferentes tipos de toxicidade abre a posibilidade de deseñar un sensor capaz dunha detección precoz de efectos tóxicos. Ademais, a implantación do modelo peixe cebra podería permitir o seu uso paira o estudo dos efectos metabólicos de alimentos funcionais por medio da identificación de xenes activados e os seus posibles efectos beneficiosos.
O peixe cebra ou ‘Danio rerio’ é un peixe tropical de auga doce utilizado tamén noutros campos de investigación, especialmente a biomedicina (inmunología, enfermidades infecciosas, medicamento regenerativa). Isto é debido a un conxunto de características que o fan ideal paira este tipo de estudos:
- Comparte unha alta porcentaxe de xenes co home (ao redor do 80%) e o seu xenoma está practicamente secuenciado.
- Posúe un breve ciclo biolóxico con taxas reprodutivas moi elevadas e rápido desenvolvemento.
- As súas larvas transparentes facilitan a observación do seu proceso embrionario.
- É moi resistente e fácil de criar en catividade, ademais de barato.
