• Effect of temperature on the innate immune system and stress response in antarctic and sub-antarctic notothenioid fish Harpagifer antarcticus and Harpagifer bispinis

La expansión de la salmonicultura hacia el sur de Chile, principalmente en Magallanes, representa una oportunidad de desarrollo, pero también un desafío para la sustentabilidad de la industria. Por otra parte, la temperatura media ambiental y la frecuencia de eventos extremos está aumentando por el Cambio Climático Global.

La interacción en el ambiente natural entre peces nativos y peces de cultivo ha sido demostrada con anterioridad, sin embargo, se desconoce de qué manera impactará en el futuro a la fauna nativa y más aún en combinación con otros estresores.

Por lo tanto, es fundamental estudiar los mecanismos inmunes de las especies silvestres y su susceptibilidad a patógenos. El objetivo general de esta investigación fue determinar el efecto de la temperatura sobre la respuesta al estrés y el sistema inmune innato en Harpagifer antarcticus y Harpagifer bispinis, dos peces nativos de altas latitudes.

Para ello, se determinó el Crítico Térmico Máximo (CTMax) y se evaluó la respuesta fisiológica y celular al estrés térmico agudo en branquia e hígado, poniendo a prueba dos tasas de incremento térmico (0.3 y 1°C/min). Posteriormente, se evaluó la respuesta inmune innata a través de la expresión de genes candidatos en ensayos in vivo e in vitro en ambas especies, estimulando con LPS y Poly I:C, y bajo tres regímenes de temperatura (2, 5 y 8°C).

Por último, se determinó la respuesta celular al estrés mediante el análisis de la expresión de genes de shock térmico, ubiquitinación y daño celular.

Los resultados indican que H. antarcticus posee el CTMax más alto registrado hasta la fecha para una especie de nototénido antártico.

La temperatura fue el factor determinante de la respuesta evaluada en ambas especies, por encima de los inmunoestimulantes utilizados, y se observaron patrones de expresión específicos por especie y tejido. Los cultivos celulares no manifestaron sensibilidad térmica ni en H. antarcticus ni en H. bispinis, pero sí respondieron al inmunoestimulante y el tiempo de exposición.

Además, si bien H. antarcticus no manifiesta inducción de proteínas de shock térmico ante estrés térmico agudo, esta respuesta no estaría ausente como ha sido postulada previamente para H. antarcticus, ya que ambas especies regularon positivamente el gen de HSP70 al ser inmunoestimuladas y sometidas a 2, 5 y 8°C por una semana, destacando también el rol que podría tener este gen en la respuesta inmune innata.

Por último, aunque en principio H. bispinis no sería capaz de establecerse en la Antártica en el futuro próximo, teniendo en cuenta los factores evaluados en el presente trabajo, el aumento de temperatura previsto por cambio climático global podría relajar los límites fisiológicos y generar nuevas interacciones ecológicas en altas latitudes.