Fish Skin. Application of imaging techniques

Resumen

La acuicultura es probablemente el sector de más rápido crecimiento en la industria alimentaria, produciendo casi el 50 por ciento del pescado destinado a la alimentación humana en todo el mundo. Sin embargo, para satisfacer esta demanda, los peces son criados en sistemas intensivos, donde están expuestos a situaciones de estrés, favoreciendo la aparición de enfermedades que se manifiestan principalmente en la piel. Por esta razón, en la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la piel de varias especies de peces de interés en acuicultura (Parte 1 que consta de cuatro Capítulos) y se han aplicado técnicas de diagnóstico por imagen para el estudio de los peces (Parte 2 que posee tres Capítulos). En la Parte 1 se estudió el efecto de diferentes factores externos sobre la piel y el moco asociado a ella en varias especies de peces. En primer lugar, se analizaron diferentes parámetros inmunitarios en el moco de la piel de la dorada (Sparus aurata) y la lubina (Dicentrarchus labrax) bajo un fotoperiodo constante de luz-oscuridad (L:O). En este ensayo, se observó quelos niveles de IgM y la actividad de diferentes enzimas (proteasa, antiproteasa, peroxidasa y lisozima), así como la actividad bactericida, variaban notablemente durante el ciclo diario de L:O. Dado que la protección de la piel es necesaria para la salud de los peces, estudiamos el efecto de la suplementación dietética con hoja de guayaba (Psidium guajava L.) a diferentes porcentajes (1,5 % y 3 %) en el moco de la piel de la tilapia híbrida (Oreochromis niloticus ¿ O. mossambicus). Los parámetros inmunitarios analizados aumentaron significativamente en el moco cutáneo de los peces alimentados con el menor porcentaje de la hoja de guayaba, en comparación con los peces alimentados con dieta control. Además, la suplementación de hoja de guayaba en las dietas experimentales redujo significativamente la carga bacteriana en la piel después de una infección con Vibrio harveyi, posiblemente debido a las propiedades bactericidas de la hoja de guayaba. Debido a que cualquier daño en la piel facilita la entrada de patógenos, nos planteamos analizar la respuesta física e inmunitaria en la piel de la dorada después de realizar heridas (por encima o por debajo de la línea lateral) o úlceras experimentales. Nuestros resultados demostraron que el proceso de curación fue más rápido por debajo de la línea lateral que por encima de ella. Además, los parámetros inmunitarios analizados en el moco de la piel y en el suero mostraron variaciones dependiendo del sitio de la herida. Así mismo, se evaluó la expresión de varios genes relevantes para el sistema inmunitario (il1b, il6, tgfb, ight, grhl, krt1) mostrando destacadas variaciones en función de la localización de las heridas. En cuanto a las úlceras experimentales, la abundancia de carbohidratos terminales y algunos parámetros inmunitarios evaluados en el moco de la piel mostraron variaciones en la piel ulcerada en comparación con la piel no ulcerada. Además, se realizó el análisis de la microbiota de la piel y se observó que las úlceras cutáneas proporcionan microambientes que alteran la composición del moco y la biodiversidad microbiana de la piel. En otro ensayo, se utilizó la prueba de fluoresceína como una herramienta fácil y económica para detectar lesiones cutáneas iniciales en la piel dañada experimentalmente en trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) y pez cebra (Danio rerio). En la Parte 2 de esta Tesis Doctoral se aplicó la ultrasonografía y la microtomografía computarizada de rayos X (micro-TC) para el estudio de la dorada y la lubina demostrando que el grosor de la piel varía en función de la zona del cuerpo. Además, se realizó una segmentación completa de la dorada mediante micro-TC obteniéndose valores de densidad de todo el pez en el rango de -1000 a +2500 UH (unidades Hounsfield), mientras que los valores para la piel y la grasa subcutánea se situaron entre -400 y -50 UH. Así mismo, el rango de densidad de la grasa se estableció entre -115 a +50 UH lo que permitió identificar áreas segmentadas que coincidían topográficamente con los depósitos de grasa presentes en la dorada. En conclusión, nuestro estudio demuestra que la piel y la capa de moco asociada a ella pueden verse afectadas por varios factores externos relacionados con las actuales prácticas acuícolas. Por otro lado, hemos demostrado la predisposición de la piel a la colonización por patógenos, el efecto de la dieta en la mejora de la respuesta inmunitaria y la influencia del daño físico sobre la piel y su moco. Por todo ello, pensamos que es necesario mejorar las condiciones de cría y manejo, así como la implantación de herramientas preventivas para asegurar y evaluar el estado de bienestar de los peces de acuicultura. Finalmente, la aplicación de técnicas de diagnóstico por imagen en el estudio de la morfometría de los peces nos proporcionó resultados novedosos que nos permiten evaluar cambios corporales in situ, aportando información valiosa que puede ser usada para futuras investigaciones in vivo, buscando así aplicar el principio de las 3Rs sobre ética animal.