Pesquisadores da NTNU conseguiram manter o salmão juvenil livre de bactérias por até 12 semanas após a eclosão dos ovos, facilitando experimentos que poderão um dia tornar os peixes mais saudáveis © Alexander Fiedler, NTNU
"Estamos conseguindo manter os alevinos livres de bactérias por até 12 semanas após a eclosão dos ovos", disse Ingrid Bakke, professora do Departamento de Biotecnologia e Ciência dos Alimentos da NTNU, em um comunicado à imprensa da NTNU.
Essa etapa agora ajudou os pesquisadores a descobrir como as bactérias e os peixes afetam uns aos outros. Entender a interação entre eles pode, um dia, levar a um método para melhorar a resistência a doenças.
Os pesquisadores estudaram como as bactérias e os peixes afetam uns aos outros
Os pesquisadores estudaram como as bactérias afetam o crescimento, os genes e as membranas mucosas dos peixes.
Sistemas de modelos
Os sistemas-modelo baseados em animais livres de bactérias são chamados de sistemas experimentais gnotobióticos, nos quais os pesquisadores podem controlar quais bactérias estão presentes.
Ao comparar animais livres de bactérias com animais "normais" colonizados por bactérias, os pesquisadores podem determinar como as bactérias afetam o desenvolvimento e a saúde do hospedeiro.
Por exemplo, experimentos com zebrafish e camundongos sem bactérias mostraram que algumas das respostas do hospedeiro à colonização bacteriana são as mesmas em peixes e mamíferos. Várias dessas bactérias envolvem o desenvolvimento do sistema imunológico e digestivo
No estágio de alevinagem, o salmão juvenil tem um saco vitelino anexado que fornece sua nutrição.
Os peixes normalmente não têm bactérias na fase de ovo, mas são colonizados por bactérias assim que eclodem. Ao contrário de todos os outros salmões, esses alevinos não têm uma comunidade bacteriana natural.
"Criamos um sistema modelo em que podemos manter o saco vitelino dos alevinos de salmão livre de bactérias durante toda a fase de 12 semanas do saco vitelino", disse Bakke.
Os pesquisadores criam os peixes em um ambiente protegido e livre de germes, um método padrão para produzir alevinos de salmão livres de bactérias. O grupo de pesquisa criou um método eficiente e eficaz que funciona para ovos e alevinos de salmão
"Tratamos as ovas de peixe na superfície para mantê-las livres de bactérias e mantemos as ovas e, posteriormente, os alevinos, em água livre de bactérias", disse Bakke.
Saber como criar alevinos livres de bactérias é necessário para que o grupo possa pesquisá-los posteriormente.
Os alevinos livres de bactérias tornam-se quase como uma espécie de quadro em branco onde os pesquisadores podem adicionar as bactérias que quiserem e então ver exatamente o que acontece, sem a interferência de bactérias desconhecidas.
"Os sistemas modelo sem bactérias são geralmente importantes para compreender as interações entre as bactérias e o hospedeiro", disse Bakke. "Um exemplo seria a compreensão de como a microbiota intestinal afeta o desenvolvimento e a saúde dos seres humanos e de outros mamíferos."
A microbiota consiste em todos os microrganismos encontrados em todo o nosso corpo ou em partes dele.
"Podemos usar bactérias e comunidades bacterianas que definimos e investigar como o hospedeiro e as bactérias são afetados por viverem juntos", disse Bakke
Por exemplo, os pesquisadores podem investigar quais fatores controlam a composição da flora bacteriana nos alevinos. Os pesquisadores podem, então, influenciar a composição bacteriana nos peixes para evitar efeitos negativos ou, em vez disso, podem introduzir efeitos positivos.
Os peixes-zebra têm sido muito utilizados em pesquisas sobre o tema
O peixe-zebra tem sido amplamente utilizado como um sistema modelo nesse contexto. Mas os alevinos de salmão têm algumas características que os tornam particularmente adequados.
"Temos alevinos grandes e bem desenvolvidos, o que os torna mais fáceis de estudar", disse Bakke.
A fase de alevinos é longa o suficiente para que os pesquisadores realizem vários tipos de experimentos. Como os alevinos obtêm sua nutrição do saco vitelino, os pesquisadores não precisam adicionar ração para peixes que poderia conter microrganismos que perturbam os resultados da pesquisa.
Como as bactérias afetam a membrana mucosa
Até o momento, os pesquisadores publicaram um artigo sobre suas descobertas, mas há mais por vir. No primeiro artigo, eles mostram que as bactérias afetam a camada mucosa protetora da pele dos peixes.
"O salmão tem uma camada mucosa protetora na superfície de seu corpo. Parece que a composição das bactérias pode afetar as propriedades dessa camada mucosa", disse Bakke.
Os alevinos que não foram expostos a bactérias desenvolveram uma camada mucosa mais fina na parte externa de seus corpos do que os alevinos que foram expostos a bactérias especialmente selecionadas pelos pesquisadores ou a bactérias de um lago.
As bactérias também podem afetar as reservas de gordura dos peixes. Os alevinos que receberam bactérias de um lago desenvolveram maiores reservas de gordura.
"Precisávamos de conhecimentos interdisciplinares para estudar o efeito das bactérias na camada mucosa do peixe. A pesquisadora Sol Gómez de la Torre Canny foi fundamental no desenvolvimento do sistema de modelo livre de germes com alevinos de saco vitelino", disse Bakke.
A pesquisadora Catherine Taylor Nordgård, especialista em reologia, caracterizou as propriedades da camada mucosa que cobre os peixes.
O objetivo dos pesquisadores é entender quais mecanismos afetam a composição das comunidades bacterianas que colonizam os peixes imediatamente após a eclosão.
"Estamos analisando como as comunidades bacterianas possivelmente protegem contra infecções bacterianas e se é possível influenciar a colonização bacteriana inicial dos alevinos", disse Bakke.
Permitir esse tratamento probiótico significaria que os pesquisadores poderiam adicionar microrganismos vivos aos peixes para obter efeitos benéficos, como melhor saúde e crescimento.
"Mas o tratamento probiótico em larga escala ainda está muito distante", disse Bakke.
O produto norueguês Stembiont já está disponível. Trata-se de um produto probiótico destinado a peixes maiores. São necessárias mais pesquisas para o uso de probióticos em uma escala maior. A pesquisa está sendo financiada pelo Conselho de Pesquisa da Noruega por meio do financiamento FRIPRO.
