Una tesis del CSIC identifica nuevas estrategias para el control de enfermedades víricas en acuicultura

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– La autora, Raquel Lama López, realizó la investigación en el IIM (Vigo)

-En concreto, estudia la respuesta de la lubina europea al nodavirus.

-Por primera vez, se ha analizado la respuesta transcriptómica de la especie al virus. Además, se ha desarrollado un prototipo de vacuna y se ha recurrido al pez cebra como modelo de estudio de la infección.

 

Santiago de Compostela, 2 de noviembre de 2021. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), a través del grupo Inmunología y Genómica del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM), ha dirigido una tesis doctoral cuyos resultados permiten avanzar en nuevas estrategias para el control de enfermedades víricas en la acuicultura, en concreto, para el nodavirus en la lubina europea.

La autora, Raquel Lama López, realizó la investigación bajo la dirección de Beatriz Novoa García, profesora de investigación del CSIC y jefa del citado grupo de investigación. La tesis, “Search for new strategies for controlling viral diseases in aquaculture”, se enmarcó en el Programa de Doctorado en Avances en Biología Microbiana y Parasitaria de la Universidad de Santiago de Compostela y tuvo como tutora a Mª Isabel Santos Rodríguez. Se defendió recientemente y obtuvo la calificación de sobresaliente con mención “cum laude” e “internacional”.

“España ocupa el cuarto lugar en la clasificación mundial de pesca de lubina y el tercero en su producción en acuicultura. Esta especie se ve afectada por enfermedades infecciosas de todo tipo, siendo la que causa mayores pérdidas la retinopatía y encefalopatía viral, cuyo agente causal es el virus de la necrosis nerviosa, conocido como nodavirus, que afecta principalmente al sistema nervioso central y puede provocar hasta el 100 % de mortalidad en juveniles. La anatomía patológica de los individuos infectados revela una amplia necrosis del sistema nervioso central, con vacuolización y degeneración neuronal en el cerebro y la retina del ojo. Estos daños provocan signos clínicos muy característicos de la enfermedad como es el comportamiento natatorio anormal, los individuos infectados muestran una hiperinflación de la vejiga natatoria y nadan realizando movimientos en espiral descendentes curvando su espina dorsal, lo que provoca una total desorientación en la natación, además se vuelven más oscuros y pierden el apetito”, explican desde el CSIC.

“Actualmente sólo existen en el mercado dos vacunas contra el genotipo RGNVV. De momento, se hace frente al virus extremando las medidas de prevención, evitando la exposición del cultivo y reforzando las buenas prácticas de manejo”, explica Raquel Lama, quien añade que “la respuesta inmunitaria innata se considera esencial para hacer frente a una infección vírica”.

En este contexto, el objetivo general de la tesis era indagar en el conocimiento de la respuesta de la lubina ante una infección con nodavirus. Con este fin, se estudió mediante RNAseq el transcriptoma global de esta especie infectada con nodavirus, lo que reveló una elevada respuesta frente al estrés. “También es interesante destacar el papel posible de IncRNAs (zonas del genoma/transcriptoma que hasta el momento se pensaba que no cumplían ningún papel) en la modulación de la respuesta transcriptómica y que se empleó con éxito una vacuna que consistía en un fragmento de la proteína del betanodavirus expresada en la superficie de bacterias”, destaca la autora de la tesis.  

En la investigación se utilizaron distintas metodologías bioinformáticas para estudiar las interacciones entre la lubina y el nodavirus (huésped y patógeno, respectivamente), para lo que se analizó la respuesta transcriptómica completa de la lubina al nodavirus con la técnica RNA.Seq, así como su posible modulación por ARNs no codificantes del genoma (IncRNAs), eligiendo como material de estudio el cerebro y los riñones.

“Es la primera vez que se analizó la respuesta transcriptómica completa de la lubina ante una infección con nodavirus. Se observó una interacción entre el sistema neuroendocrino y el sistema inmune a través del eje hipotálamo-pituitario-interrenal durante una infección con nodavirus. Por otra parte hemos descrito como distintos IncRNAs podrían estar modulando esta respuesta transcriptómica. Además, como consecuencia de la naturaleza neurotrópica del nodavirus, la respuesta fue mayor en el cerebro que en los riñones”, destaca Raquel Lama.

La tesis también desarrolló un prototipo de vacuna para la lubina frente al nodavirus que se caracteriza, fundamentalmente, por mejorar la seguridad y rentabilidad ambiental al no necesitar adyuvantes.

“Existen cuatro genotipos dentro del género al que pertenece el nodavirus que se clasifican de acuerdo con la secuencia génica que codifica la proteína C. La mayoría de las vacunas que, hasta la fecha, se han descrito contra el nodavirus, se caracterizan por utilizar el virus completo o inactivado y por basarse en cápsides vacías, en la proteína C recombinante o en péptidos sintéticos derivados de la proteína C”, señala Raquel Lama.

Por último, y ante la relativa dificultad para trabajar con especies de alto valor comercial, establecimos el pez cebra como modelo de infección por nodavirus. De este modo, se pudo determinar que a mayor edad de la larva más complicado era que presentasen síntomas de infección y que la mayor mortalidad de las larvas infectadas se correlacionaba con una mayor expresión de la proteína de cápside del nodavirus a lo largo del tiempo”, apunta Raquel Lama.

“Se reafirman con esto las bases para que el pez cebra se considere un modelo de infección, no sólo de nodavirus, sino de otros muchos virus en peces que son difíciles de estudiar in vivo debido a la difícil obtención de las especies afectadas o por su mantenimiento en laboratorio. Desarrollar un modelo que nos permita conocer de manera más rápida y sencilla los mecanismos mediante los que actúa un virus que provoca daños en el sistema nervioso central como es el nodavirus, abre la puerta a comparar sus mecanismos de actuación con los de virus que producen encefalopatías humanas como son el virus Herpes simplex o el virus de la varicela zoster, e incluso con los desarrollos típicos de enfermedades neurodegenerativas tales como el Alzheimer, e intentar probar así terapias que nos permitan afrontar los procesos neurodegenerativos comunes”, concluye.

 

La autora

Raquel Lama López (Pazos-Hermos, Ourense, 1990) es licenciada en Biología (2008-2013), realizó un Máster en Biotecnología (2013-2015) y es doctora en Biología por la Universidad de Santiago de Compostela (2021).

Cuenta con experiencia en laboratorios internacionales –School of Life Siences en Gwangju Institute Sciences and Technology (GIST, Corea del Sur, 2014), área de Nanomedicina en el International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL, Portugal, 2015) y Laboratorio de Biotecnología e Genómica Acuícola del centro de Biotecnoloxía da Universidade de Concepción (INCAR, Chile, 2018).

En la actualidad, está contratada por el grupo de Inmunología y Genómica del IIM-CSIC en el que está involucrada en varios proyectos utilizando el pez cebra como modelo de estudio del proceso inflamatorio.