Descubierta la clave de la coloración de los peces

Las cebras tienen rayas, los leopardos motas y las panteras un genuino color negro. Y ya se conocían los genes y proteínas que regulan los colores de los mamíferos. Ahora, una investigación de la bióloga viguesa Rosa Ceinos durante su etapa en el CSIC ha descubierto los mecanismos de pigmentación en los peces. El trabajo ha sido publicado en la prestigiosa ‘Pigment Cell and Melanoma Research’ y fue realizado por la doctora Ceinos en un proyecto del Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo, en colaboración con la Universidad de Bath (Reino Unido) y el Instituto de Acuicultura Torre de la Sal, en Castellón.
El estudio concluye que el color de los peces surge por interacción de dos mecanismos de pigmentación independientes. Una de sus funciones es servir como camuflaje ante depredadores, lo que explica que el dorso sea oscuro para confundirse con el fondo marino cuando son atacados desde arriba. Y más claro en el vientre, para mimetizarse con la luz de la superficie cuando son atacados desde abajo.
Pero la clave del estudio es que tendrá aplicaciones prácticas en acuicultura, donde se producen grandes pérdidas por la incorrecta coloración de algunas especies, como es el caso del rodaballo, que pierde valor comercial cuando está mal pigmentado.

“Una coloración anómala puede afectar a la venta del pescado”, señala Ceinos

“En un trabajo previo de nuestro grupo de investigación (Guillot et al., 2012) ya se describe la presencia de agouti en el rodaballo y lenguado“, explica Rosa Ceinos: “Cuando estas especies de elevado valor se cultivan a gran escala se observa un alto porcentaje de malformaciones pigmentarias, en la mayoría de los casos de origen desconocido. Aunque las alteraciones pigmentarias no son perjudiciales para su salud, le dan una coloración anómala que en muchos casos puede afectar a la venta del pescado”.
Por esta razón, “agouti podría estar entre las bases genéticas de las malformaciones pigmentarias de peces en cultivo a gran escala. Una vez más la ciencia básica vuelve a mostrarse parte esencial a la hora de encontrar aplicaciones para el desarrollo de la industria”, explica Ceinos.
El trabajo ha sido desarrollado sobre pez cebra, que es la especie más común para experimentación en peces.  Las conclusiones demuestran que la coloración se genera mediante la superposición de dos patrones de pigmentación distintos. Un patrón de pigmentación dorso-ventral, evolutivamente muy antiguo, determinado por la expresión regional del gen Asip, que codifica la proteína de señalización agouti, y un segundo patrón por el cual el pez cebra desarrolla su llamativa coloración bandeada y que es evolutivamente más reciente. La superposición de ambos patrones da lugar a la coloración característica del animal.

“Este trabajo muestra como a nivel génico se define un cambio morfológico que se va a manifestar en los individuos adultos, y que ha sido conservado a lo largo de la evolución de los vertebrados, pues el gen agouti también es responsable de la coloración dorso ventral en los mamíferos”, explica Rosa Ceinos.
Los resultados de esta investigación que Rosa Ceinos firma como autora principal abrirán nuevas vías en el estudio de los factores que controlan las variaciones naturales en la coloración de los animales y sus problemas pigmentarios, como el pseudoalbinismo y la hipermelanosis. El trabajo ha sido realizado en el Grupo de Patología Molecular Acuática que dirige el investigador Josep Rotllant en el Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo (CSIC), con la participación de los científicos José Miguel Cerdá Reverter, de Torre de la Sal (CSIC) y Robert Kelsh, de la Universidad de Bath (Reino Unido).

Ceinos trabaja actualmente en el ‘reloj biológico’ en Ferrara, Vigo y Karlsruhe

Para realizar su investigación, Rosa Ceinos ha sido financiada con las siguientes becas: Jae-Doc cofinanciada con fondos Europeos, José Castillejo del Ministerio de Educación y EuFishBiomed, del European Coast Action.
Actualmente, Ceinos trabaja en una nueva línea de investigación relacionada con el “reloj biológico” y su sincronización por la luz y por el horario y frecuencia de alimentación. Es un estudio conjunto de la Universidad de Vigo, la de Ferrara (Italia) y el Karlsruhe Institute of Tecnology (Alemania), un proyecto de tres años en el que realiza estancias de investigación en los tres centros.
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El artículo científico de Pigment Cell and Melanoma Research: Rosa M. Ceinos, Raúl Guillot, Robert N. Kelsh, José Miguel Cerdá-Reverter, Josep Rotllant. Pigment patterns in adult fish result from superimposition of two largely independent pigmentation mechanisms. Pigment Cell and Melanoma Research. DOI: 10.1111/pcmr.12335