Una herramienta nueva y versátil procedente de Jerusalem para estudiar las hormonas de los peces también podría mejorar la piscicultura y ayudar a los animales a vivir más tiempo.
Los científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalem que han estudiado las hormonas en los peces permitirán transformar las técnicas de piscicultura, prolongar la vida útil de los animales vertebrados y, en última instancia, mejorar la administración de hormonas a los pacientes.
El nuevo estudio, publicado en la revista eLife con el título “Una plataforma escalable y sintonizable para el interrogatorio funcional de hormonas peptídicas en peces”, presenta un “enfoque innovador” para estudiar dichas hormonas. Esto permite comprender cómo hormonas clave pierden o ganan la capacidad de regular el crecimiento, la reproducción, el metabolismo y el envejecimiento en criaturas que tienen columna vertebral y esqueleto.
La regulación de estos rasgos a menudo requiere un control preciso de los niveles hormonales en diversas escalas de tiempo, pero el ajuste fino de las hormonas circulantes en el tejido vivo ha sido tradicionalmente un desafío experimental.
El modelo del equipo fue el killis turquesa (Nothobranchius furzeri), que mide sólo unos 6,5 centímetros de largo y vive sólo de cuatro a nueve meses.
Los científicos lo utilizan a menudo para realizar investigaciones sobre el envejecimiento en lugar de los invertebrados, porque los peces tienen un sistema inmunológico adaptativo del eje hipotálamo-pituitario.
Pero los peces cebra y los ratones que sí tienen columna y esqueleto viven más de tres años, por lo que su esperanza de vida no es compatible con estudios de alto rendimiento.
Dado que el killis turquesa es un vertebrado de vida corta, llena un vacío esencial, proporciona ventajas prácticas para la duración de la vida y los experimentos longitudinales, y explica la interacción entre la genética y el medio ambiente durante el envejecimiento.
El genetista de la Universidad Hebrea, Dr. Itamar Harel, junto con el estudiante de doctorado Eitan Moses y el investigador postdoctoral Dr. Roman Franek, han introducido una plataforma innovadora para controlar las hormonas peptídicas en los peces, proporcionando una forma rápida y eficaz de estudiar exhaustivamente la biología de los peces. Sus usos potenciales van más allá de la investigación y podrían implementarse en el futuro de numerosas formas que beneficien a los animales y a los humanos.
Las hormonas peptídicas de la glándula pituitaria desempeñan un papel vital en la regulación de acontecimientos clave en la vida de los vertebrados, como, como se mencionó anteriormente, el crecimiento, la reproducción, el metabolismo y el envejecimiento.
Controlar con precisión los niveles hormonales durante varios períodos de tiempo es crucial para gestionar adecuadamente estos rasgos, pero realizar experimentos para regular las hormonas dentro de los organismos vivos ha sido durante mucho tiempo un desafío.
Al manipular tres hormonas pituitarias primarias: la hormona del crecimiento (GH), la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona estimulante de la tiroides (TSH), los investigadores observaron que los peces con deficiencia hormonal mostraban cambios significativos en el crecimiento corporal y la reproducción.
Estos resultados indican que, a pesar del crecimiento y madurez inusualmente rápidos del killis, depende de redes genéticas compartidas entre especies de vertebrados.
En la siguiente fase de su investigación, los científicos idearon un sistema para controlar con precisión la expresión de hormonas; les coloca un marcador fluorescente especializado y luego introduce estas hormonas marcadas en el cuerpo del pez mediante una técnica llamada electroporación intramuscular.
Sorprendentemente, un único tratamiento de electroporación hizo posible que los peces con cantidades inadecuadas de hormonas mantuvieran rasgos esenciales, incluida la reproducción, durante largos períodos. Los investigadores demostraron la adaptabilidad de su método al combinar múltiples intervenciones hormonales, controlar sus niveles exactamente y regular la activación hormonal según sea necesario.
Harel concluyó que “nuestra plataforma abre nuevos horizontes para comprender el papel de las hormonas peptídicas en la biología de los vertebrados y proporciona una poderosa herramienta para los investigadores en este campo. También es prometedor para aplicaciones en acuicultura y la exploración de intervenciones para mejorar la longevidad”.
