Conoscenze nuove e pratiche sul sistema scheletrico
L’acquacoltura, nota anche come piscicoltura, è un settore importante dell’economia dell’UE, dal momento che rappresenta circa il il 20 % dell’approvvigionamento di pesce e molluschi e occupa circa 70 000 persone. Tuttavia, i pesci d’allevamento spesso soffrono di gravi deformità scheletriche che influiscono sul loro benessere, sulle prestazioni e sulla qualità dei prodotti. Allo stesso tempo, le patologie scheletriche umane rappresentano una preoccupazione per le popolazioni che invecchiano, rendendo necessarie maggiori ricerche con gli strumenti offerti dai modelli dei piccoli pesci. In proposito, il progetto BioMedaqu, finanziato dall’UE grazie al sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, è una rete di formazione innovativa che intende creare nuove competenze che combinino la ricerca nell’ambito della biologia dello scheletro delle specie ittiche di acquacoltura con quella su modelli biomedici e sull’uomo. «Più nello specifico, un consorzio molto eterogeneo si è posto l’obiettivo scientifico di comprendere in modo più approfondito l’interazione tra fattori fisici, genetici e nutrizionali e processi scheletrici. Inoltre, è stato studiato l’impatto della salute scheletrica dei pesci d’allevamento su produttori e consumatori», spiega Marc Muller, coordinatore del progetto.
Una nuova generazione di ricercatori in fase iniziale di carriera
Il risultato più importante del progetto è stato la nascita di una nuova generazione di ricercatori in biologia dello scheletro in Europa. «Sono stati formati quindici ricercatori in fase iniziale di carriera attraverso un programma completo e multidisciplinare che ha incoraggiato l’esposizione ai reciproci progetti di ricerca in ambiti molto diversi», sottolinea Muller. In termini di avanzamento scientifico, il lavoro svolto nell’ambito del progetto ha permesso di conseguire una serie di risultati importanti. «Durante lo svolgimento del progetto sono state condotte diverse prove per definire le composizioni ottimali in termini di microminerali, vitamine, antiossidanti e acidi grassi polinsaturi a catena lunga», conferma Muller. Le condizioni che influenzano la salute dello scheletro sono di grande interesse per l’acquacoltura, in particolare per quanto riguarda la qualità dei prodotti e il benessere degli animali. «Rendere più sostenibile la piscicoltura evitando oli e farine di pesce nella dieta, nonché la sovralimentazione e i fattori nutrizionali, è di primaria importanza», aggiunge Muller. La colonna vertebrale è coinvolta in molte delle più importanti deformità scheletriche. Gli effetti dei livelli di fosfato nella dieta sulle fusioni del corpo vertebrale sono stati studiati nel salmone, così come nel pesce zebra selvatico e mutante. «La manipolazione dei livelli di fosfato può determinare un aumento dell’osso mineralizzato. Nel corso del progetto sono state generate e analizzate linee transgeniche e mutanti di pesce zebra per studiare i meccanismi coinvolti nella formazione aberrante della colonna vertebrale», riferisce Muller.
Artrosi e osteoporosi precoce
Basandosi sulle informazioni relative alle patologie umane, è stata studiata la funzione dei geni coinvolti nell’artrosi e nell’osteoporosi precoce generando linee cellulari mutanti per questi geni o linee di pesce zebra carenti nei geni omologhi corrispondenti. L’obiettivo era quello di comprenderne il ruolo nello sviluppo e nell’omeostasi dello scheletro. «Inoltre, gli effetti benefici sulla salute delle ossa di probiotici ed estratti di organismi marini sono stati dimostrati in cellule, pesci d’acquacoltura e pesci modello. Sono state così individuate molecole candidate per il trattamento delle carenze scheletriche», osserva Muller. Il progetto ha anche scoperto che fattori fisici come la densità delle larve, il volume delle vasche e il nuoto forzato influenzano la formazione dello scheletro. Parlando delle prossime tappe, Muller conclude: «La nostra intenzione è quella di proseguire gli sforzi per integrare la ricerca sull’acquacoltura, quella biomedica e quella medico-clinica. Sono state individuate nuove piste per la prevenzione e il trattamento delle patologie scheletriche, che devono essere seguite e convalidate. Si faranno progressi non solo in termini di metodi sperimentali, ma anche di integrazione e sviluppo di strumenti bioinformatici.»
Parole chiave
BioMedaqu, acquacoltura, piscicoltura, anomalie scheletriche, pesci d’allevamento, patologie scheletriche umane, modelli di piccoli pesci