Relación entre respuestas fisiológicas, contenido bioquímico y expresión del camarón blanco (litopenaeus vannamei) ante cambios agudos y crónicos de hipertermia e hipoxia

Abstract

El presente trabajo juveniles de 11 g de camarón blanco (Litopenaeus vannamei) fueron expuestos ante cambios agudos (2 h) y crónicos (28 días) de hipertermia (34°C) e hipoxia (2mgO2/L), similares a las que ocurren en cultivos reales bajo condiciones extremas. Se estudiaron las respuestas fisiológicas a través de la estimación del potencial de crecimiento (PC) y las tasas implicadas para su cálculo: de ingestión (TI), respiratoria (TR), de excreción de amonio (TE) y eficiencia de absorción (EA). El contenido bioquímico fue analizado por métodos tradicionales y estandarizados en músculo (MUS), hepatopáncreas (HP), hemolinfa (HM) y branquia (BRA). También se evaluó la expresión de rutas metabólicas por el método de microarreglos y finalmente se buscaron relaciones entre estas respuestas. Durante el reto agudo de hipertermia los organismos disminuyeron su TI, sin otros cambios, pero durante la recuperación se observó una reducción de la TE acompañado de un incremento en el PC. Durante el reto agudo de hipoxia, los organismos redujeron su TI y TR, pero se recuperaron a las 24 h, mientras se observó un incremento de la TE a este tiempo. También se observó la reducción de hemocianina. La EA y el PC no se modificaron. En la respuesta crónica, se observó una compensación total de la TI, pero la EA disminuyó con el tiempo, mientras que la TE bajó. La TR y el PC oscilaron de acuerdo a los cambios térmicos; además la concentración de hemocianina se incrementó para sostener la demanda de oxígeno en el organismo debido al estrés. En el contenido bioquímico, durante todos los retos se observó que los organismos disminuyen su contenido de proteínas (PT) y glucógeno (GCG) (por su uso como energía), mientras aumentan su reservas de lípidos (LIP) en HP; y además, aumentaron los carbohidratos (CHO) en MUS y BRA para actuar de reserva energética en respuesta posterior al estrés, pues se observó durante ambos retos agudos recuperación hasta valores iniciales pasadas 24 h de finalizar el evento estresante. Aparte de lo anterior, en el reto crónico también se observó que los organismos aumentaron su contenido de triglicéridos y carotenoides en HP y de GCG y LIP en MUS para almacenar energía en ambos tejidos y reparar el probable estrés oxidativo en HP por la exposición prolongada. En cuanto a las respuestas de expresión, se observó que durante el reto térmico agudo los organismos buscan mediante la sobreexpresión de rutas como la glucolisis y unión de nucleótidos, subsanar vías afectadas de reparación (organización de membrana, organización de cromosomas, respuesta inmune) y uso de energía (peptidasas), que causaron daños estructurales. En el reto agudo de hipoxia los organismos mostraron la represión de rutas de desorganización estructural y las PT y ácidos grasos jugaron un papel importante en la reparación. Por otro lado, los organismos compensaron el estrés a largo plazo usando vías de obtención de energía, a partir de PT y cofactores como estrategias alternativas. De acuerdo a los resultados obtenidos podemos decir que las respuestas fisiológicas, de contenido bioquímico y de expresión se relacionan entre si, formando una respuesta integral principalmente a nivel energético. Los resultados obtenidos son la base para seleccionar genes, compuestos bioquímicos y tasas fisiológicas, que estén involucrados en la respuesta tanto de hipoxia como de hipertermia, para ser usados como indicadores de estrés, debido a su relación e importancia.