Un nuevo estudio en Science Advances Dirigido por investigadores de la Universidad de Texas en Arlington, proporciona un marco novedoso para identificar rasgos amplios de resistencia a enfermedades de los corales y examina los procesos fundamentales detrás de la supervivencia de las especies.

El análisis de cómo siete especies de corales constructores de arrecifes en el Caribe responden a la peste blanca proporciona información sobre el proceso involucrado en la progresión de las lesiones y la dinámica de las especies que conducen a diferencias en el resultado de la enfermedad.

Bajo la supervisión de Laura Mydlarz, profesora de biología, los colaboradores de la UTA, Mote Marine Laboratory y la Universidad de las Islas Vírgenes midieron las respuestas inmunitarias de las especies después de una exposición controlada a la peste blanca, un patógeno infeccioso responsable de la mortalidad de los corales. El equipo rastreó tres respuestas:cómo progresaron las lesiones en cada especie, cómo la expresión génica difería entre las especies y las adaptaciones del nivel de expresión que condujeron a diferencias en el riesgo de enfermedad.

En el artículo, "La resistencia a las enfermedades en el coral está mediada por distintos perfiles de expresión génica adaptativa y plástica", los científicos identifican tres patrones consistentes:

• Primero, en los corales que desarrollaron lesiones por enfermedades, la inmunidad y los procesos de arreglo del citoesqueleto se enriquecieron y se correlacionaron con la progresión de la lesión.
• En segundo lugar, si un coral desarrolló lesiones estuvo mediado por la medida en que pudo responder a señales ambientales alterando los genes que mantienen la red de proteínas y moléculas que rodean y sostienen sus células y tejidos; por autofagia, un proceso biológico que implica la descomposición enzimática del citoplasma de una célula; y por muerte celular programada.
• En tercer lugar, las especies resistentes tenían niveles más altos de tráfico de proteínas intracelulares, y estos procesos tienen una base adaptativa específica del linaje para la resistencia a enfermedades.

Juntos, estos patrones demuestran que la plasticidad de los genes asociados con la resistencia a enfermedades puede verse restringida evolutivamente por procesos de adaptación a nivel de expresión.

"Considerando la enorme amenaza que representa la peste blanca para las comunidades de coral, es imperativo que entendamos los procesos que permiten que algunas especies sobrevivan mejor que otras", dijo Nicholas MacKnight, ex alumno de la UTA e investigador postdoctoral en la Universidad de Miami. "Este documento analiza en profundidad algunas especies de coral que no se han investigado con tanta frecuencia".

Previous studies on coral disease and immunity have successfully identified genes induced by disease that contribute to biological processes such as programmed cell death, autophagy, maintenance of the extracellular matrix (the aforementioned protein and molecule network), lipid metabolism and protein trafficking. However, comparing immune responses between coral species that differ in disease resistance or susceptibility, linking specific disease phenotypes to gene expression and determining adaptive or plastic disease-resistance-associated expression patterns are things still understudied.

Mydlarz said this study responds to an urgent need to understand the differences between immune responses to infection and species-specific resistance mechanisms.

"Although our understanding of immunity has increased, we lack a sufficient understanding of how immune defenses and other cellular mechanisms vary among species," Mydlarz said.

MacKnight hopes these findings will play a role in fortifying vulnerable reefs.

"Our next step is to answer how we can convert these findings into helpful action," MacKnight said. "Understanding which factors promote survival will allow us to predict biodiversity loss in the future. With this information, scientists could focus their attention on retaining resilient species that can strengthen coral reefs under threat." + Explora más

Genetic immune response of Florida corals to rapidly-spreading disease