Cambios en la expresión génica de juveniles de Crassostrea gigas ante su exposición al dinoflagelado productor de toxinas paralizantes Gymnodinium catenatum

Abstract

El ostión del Pacifico, Crassostrea gigas, es una especie filtroalimentadora, que acumula toxinas durante las floraciones algales nocivas (FAN). Las toxinas paralizantes (PST), son producidas por algunas especies de dinoflagelados, entre ellas Gymnodinium catenatum. El objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de la exposición al dinoflagelado G. catenatum sobre la expresión génica de juveniles del ostión C. gigas. Los primeros bioensayos se realizaron con juveniles de 3 ± 1 mm de talla, donde se probaron las siguientes dietas: control no tóxico (control negativo) Isochrysis galbana (0.75 x 106 cel mL-1), control toxico (control positivo) G. catenatum (3 x103 cel mL-1) y dos dietas mixtas G. catenatum (3 x103 y 30 x103 cel mL-1) + I. galbana (0.75 x106 cel mL-1). Se monitoreó el nivel de expresión de genes de proteínas de estrés, detoxificación, regulación de ácidos nucleicos, respuesta inmune y citoesqueleto en dos fases: aguda (24 h) y subcrónica (14 d). En los segundos bioensayos se utilizaron juveniles de 50 ± 10 mm de talla y se probaron las dietas: control no tóxico I. galbana (2 x 106 cel mL-1), control tóxico G. catenatum (6 x 103 cel mL-1) y mixta I. galbana (2 x 106 cel mL-1) + G. catenatum (6 x 103 cel mL-1), donde se analizó el nivel de transcripción de los genes mencionados anteriormente en glándula digestiva y hemocitos por 7 días. Los análisis se realizaron mediante PCR punto final y PCR en tiempo real (qRT-PCR). Además, se realizaron análisis histológicos en los ostiones de las dos tallas. Se encontró que los ostiones de ambas tallas al estar expuesto a G. catenatum, redujeron su tasa de aclaramiento y produjeron pseudoheces, los síntomas fueron tiempo-dosis-dependiente. Se demostró que una exposición aguda a G. catenatum sobreexpresó los siguientes genes: sod-cu/zn, gst-s, gs, lgbp y cyp356A1 activando un mecanismo de respuesta inmediata al estrés y de protección a la toxicidad en el ostión; una exposición subcrónica incrementó significativamente el nivel de transcrito de dichos genes. La sobreexpresión de otros genes p21 y p53 proporciona una evidencia de daño al ADN y posible genotoxicidad. La represión de los genes de act y tub β probablemente indican una desestabilización del citoesqueleto. La sobreexpresión en casp1 sugiere la activación de un proceso inflamatorio. En la glándula digestiva de los ostiones de mayor talla, se encontró sobreexpresión de los genes p21, ef2, cafp55, p53, casp 1 y act a partir del día 3 con un incremento significativo en el día 7; esto sugiere una posible activación de los mecanismos celulares de la replicación y reparación del ADN dañado. En hemocitos, la mayor sobreexpresión de genes involucrados en sistema inmune (lgbp, if44, cvt y hsp70) se encontró a las 24 h de exposición, el aumento fue mayor en los ostiones expuestos al control tóxico. Por último, se corroboraron los daños en los tejidos de los organismos expuestos a G. catenatum, como: aplanamiento celular, inflamación, ruptura, exfoliación, y metaplasia en la glándula digestiva, inflamación generalizada y diapédesis de hemocitos en intestino, alteración de los filamentos branquiales, fusión en branquia, posible edema en músculo, principalmente en los ostiones de 3 ± 1 mm. Estos resultados proporcionan cambios en el perfil de expresión génica moestrando una clara modulación de genes implicados en diferentes rutas esenciales para mantener la homeostasis del ostión del Pacifico, aunado al daño en los diferentes tejidos del ostión, ocasionado por la exposición al dinoflagelado productor de PST.