La investigación respalda los esqueletos de peces saludables

La tasa de individuos deformados en la etapa temprana de la vida puede ser alta y conducir a una baja supervivencia.

Las radiografías de alta calidad, como esta radiografía de columna de salmón, son la base para el diagnóstico temprano de malformaciones.

Las deformidades esqueléticas en peces de piscifactoría, especialmente las malformaciones vertebrales, son un problema recurrente. La disminución del crecimiento económico, la disminución del valor de mercado, las amenazas al bienestar animal y el impacto en la reputación de la industria son todos problemas asociados con la deformación.

Sin embargo, el estudio de las deformidades esqueléticas ha avanzado y hoy conocemos muchos factores de riesgo. Las condiciones de incubación de huevos y menores, los regímenes de temperatura, la vacunación y manipulación relacionada, y el aporte de vitaminas y minerales a los alimentos son factores que deben ser controlados mediante buenas prácticas agrícolas para limitar las malformaciones. Sin embargo, la presencia de individuos deformados en los criaderos en una etapa temprana de la vida puede ser alta y conducir a una baja supervivencia. En el cultivo de salmón, las malformaciones esqueléticas son principalmente un problema en la edad adulta. Las deformaciones solo pueden hacerse visibles desde el exterior después de la transferencia de agua de mar.

Factor de riesgo: crecimiento

Las espinas del pescado deben estar suficientemente mineralizadas. Si no están presentes, se producirán deformaciones. El crecimiento rápido es un factor de riesgo importante para una mineralización insuficiente. A medida que los animales aceleran el crecimiento, las células óseas producen más matriz ósea no mineralizada. La mineralización de la matriz es solo la segunda etapa de la formación ósea.

¿Qué tan rápido se puede mineralizar una matriz ósea? Existe un límite definido para la cantidad de calcio plasmático disponible para la mineralización, ya que el contenido de calcio plasmático es fijo y estrictamente controlado. En consecuencia, el crecimiento extremo inevitablemente da como resultado huesos blandos mineros. Los peces pueden crecer rápidamente con una dieta óptima de vitaminas y minerales, pero al final, la tasa de crecimiento establece un límite para huesos sanos y bien mineralizados.

Temperatura, pez triploide

Dado que el crecimiento rápido presenta un riesgo de deformidades, cualquier factor que acelere el crecimiento puede aumentar el riesgo de malformaciones esqueléticas. Las altas temperaturas provocan malformaciones esqueléticas y esto también ocurre a través del crecimiento acelerado.

El salmón de crecimiento rápido con una fase de agua dulce corta tiene un mayor riesgo de deformación que los más jóvenes, que crecen menos y permanecen más tiempo en agua dulce. La brecha triploide crece más rápido que la brecha diploide, y la literatura sugiere que los triploides muestran más malformaciones esqueléticas. Lo mismo ocurre con la trucha arco iris triploide.

Fósforo

Los huesos necesitan calcio y fósforo. Los peces rara vez sufren de deficiencia de calcio porque tienen acceso irrestricto al calcio en el agua, absorbiéndolo a través de las branquias. Por el contrario, en el caso del fósforo, el pescado debe depender de la comida.

De hecho, la insuficiencia de fósforo en la dieta puede provocar una baja mineralización de los huesos y deformidades. Al mismo tiempo, el fósforo es un contaminante y hoy estamos tratando de minimizar la liberación de fósforo de las piscifactorías. Esto, y los límites fisiológicos de mineralización ósea establecidos anteriormente para la tasa de crecimiento, requieren una incorporación equilibrada de fósforo en la alimentación de los peces.

Las radiografías de alta calidad, como esta radiografía vertebral de salmón, son la base para el diagnóstico precoz de malformaciones.

Huesos enteros sin harina de pescado, aceite de pescado

Es probable que la necesidad de que la acuicultura proporcione una población humana en crecimiento, la necesidad de proteger los recursos y hábitats marinos y la creciente demanda de los consumidores de pescado producido de manera sostenible provoque la eliminación casi total de los productos pesqueros de los piensos para peces. Los consumidores también se están volviendo más sensibles al bienestar animal, lo que hace que los peces deformados sean un problema para ellos.

Producir pescado sano sin productos pesqueros es un desafío, pero la investigación sobre este problema ha comenzado y hay buenas noticias para los huesos. Los estudios sobre el salmón muestran que el alimento se puede tomar sin harina y aceite de pescado sin comprometer la salud del esqueleto. Un estudio publicado en 2010 encontró que la dieta de salmón enriquecida con fosfato inorgánico redujo la incidencia de deformidades en comparación con una dieta tradicional a base de harina de pescado. Se necesitan más investigaciones para otras especies, pero las publicaciones ya han informado que la harina y el aceite de pescado pueden reducirse significativamente en los piensos.

Diagnostico temprano

El diagnóstico temprano de problemas esqueléticos puede ayudar a limitar los problemas, pero no existen herramientas para diagnósticos simples, tempranos y externos. Por el contrario, las vértebras submineralizadas pueden aumentar el factor de condición en los animales, que generalmente se considera un valor positivo.

Se necesitan radiografías de alta calidad para un diagnóstico temprano. Puede ser necesario un análisis histológico adicional para determinar el tipo de tejido óseo asociado con la malformación.

Una columna vertebral de salmón con un riesgo de deformidad diagnosticado radiológicamente puede recuperarse por completo después de que se haya transferido el agua de mar del animal. Los estudios de los autores han demostrado que el salmón del Atlántico puede reparar una columna fusionada, siempre que afecte solo a algunas vértebras. Por lo tanto, el diagnóstico temprano y las medidas adecuadas pueden ayudar a prevenir las deformidades esqueléticas.

Investigación biomédica, biológica

Las vías celulares y moleculares del desarrollo esquelético de los peces son especiales en muchos aspectos y varían entre las especies marinas y de agua dulce. La investigación biomédica y la biología del desarrollo pueden ayudarnos a comprenderlos. Ambas disciplinas se centran en dos especies de peces pequeños, el pez cebra y el medaka, que a menudo se utilizan como modelos para la investigación de enfermedades humanas. No solo se analizan los esqueletos de los peces, sino que se analizan prácticamente todos los órganos y vías metabólicas.

Como buenas enfermedades para las enfermedades humanas, el pez cebra y la medaka son modelos aún mejores de enfermedades de los peces. Dada su posición en la evolución, la medaka es un buen modelo para los mejillones y la tilapia, y el pez cebra puede ser un modelo para la carpa y el salmón. Hemos aprendido mucho sobre el desarrollo saludable de los huesos del pez cebra y la medaka, y aún están por llegar.

Un enfoque interdisciplinario

Si bien muchos investigadores en acuicultura, ciencias biomédicas o clásicas se centran en los esqueletos de peces, muchos de ellos se desarrollan en sus comunidades sin salir de sus círculos. Esto es lamentable porque es probable que el laboratorio de acuicultura tenga el mejor conocimiento de los experimentos con peces vivos, el laboratorio de investigación biomédica puede tener las herramientas moleculares más avanzadas y, en última instancia, cualquier proceso normal o patológico solo puede entenderse completamente en un contexto evolutivo.

Para reunir a expertos en esqueletos de peces de diferentes disciplinas, los autores y colegas han organizado una serie de conferencias internacionales llamadas Enfoques interdisciplinarios en biología esquelética de peces. La próxima conferencia está programada para 2013. Los materiales de estas reuniones se publicarán en el Journal of Applied Ichthyology.

Las investigaciones están en curso

Nunca antes se habían estudiado más los esqueletos de peces. Debido a que la medicina no puede curar todas las enfermedades del esqueleto humano, no podemos curar todas las deformidades en los peces, pero ya sabemos cómo prevenir muchos tipos.

Con el tiempo, mejoraremos la calidad de nuestros diagnósticos y aprenderemos más sobre los mecanismos correctivos. Con la ayuda de otras disciplinas, aumentamos nuestra comprensión de los cambios moleculares y celulares que hacen que los esqueletos de los peces sean engañados. Necesitamos aprender más, pero estamos mejor equipados que nunca con las herramientas que nos ayudarán a garantizar el crecimiento saludable de las espinas de los peces de piscifactoría.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de marzo / abril de 2012 de ).

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