The Blue Cytometry

Desde sus orígenes hace miles de años en las civilizaciones de Asia y en el antiguo Anáhuac, la acuicultura ha evolucionado de ser una práctica holística, integrando sistemas de cultivo de granos y hortalizas como las chinampas y los campos de arroz [1][2]. Hoy, esta actividad se ha convertido en uno de los sectores de producción de alimentos más tecnificados y de mayor crecimiento en el mundo. En sus formas iniciales, la acuicultura se centraba en la cría de peces en entornos controlados para satisfacer necesidades alimenticias locales. Sin embargo, con los avances científicos y tecnológicos, ha superado a la ganadería y la agricultura en términos de crecimiento y tecnificación, alcanzando niveles de producción de proteínas con una rapidez sin precedentes [3].

Este desarrollo tan grande ha traído consigo desafíos significativos, especialmente en términos de salud y sostenibilidad [4]. Para atender la creciente demanda sin comprometer la calidad del agua ni la biodiversidad, la industria acuícola ha adoptado tecnologías avanzadas que permiten un manejo preciso de las especies cultivadas [5]. Aquí es donde la citometría de flujo se convierte en una herramienta crucial, proporcionando la capacidad de analizar células individuales en tiempo real y generar datos detallados sobre viabilidad celular, estructura genética y respuestas inmunológicas [6][7]. Estas capacidades han transformado la manera en que investigadores y productores supervisan y optimizan el cultivo de organismos acuáticos [3][4].

La citometría en acuicultura ha ganado popularidad debido a su precisión y velocidad para detectar y caracterizar patógenos en sistemas acuícolas. La identificación tradicional de bacterias patógenas en peces, como Lactococcus garvieae, requería métodos de cultivo que podían tardar días, un periodo durante el cual una enfermedad podría propagarse rápidamente [8]. En cambio, la citometría permite identificar estos patógenos en cuestión de horas, brindando a los acuicultores una herramienta para reaccionar rápidamente y minimizar el impacto de los brotes infecciosos [9].

Otra aplicación esencial de la citometría en acuicultura es el análisis inmunológico de especies como los moluscos. Los hemocitos, células inmunes clave en organismos como ostras y mejillones, son estudiados mediante citometría para entender su respuesta a cambios ambientales y patógenos [10][11]. Estos estudios permiten anticipar problemas de salud en las poblaciones, proporcionando a los productores una visión precisa de cómo los factores externos afectan a sus organismos, desde el estrés ambiental hasta la contaminación en el agua [7]. Con esta tecnología, es posible no solo analizar la salud de los moluscos, sino también mejorar las condiciones de cultivo y resistencia a enfermedades, resultando en poblaciones más sanas y productivas [12].

En el campo de la genética, la citometría de flujo ha permitido avances importantes en la selección y mejora de poblaciones acuícolas. En ostras, por ejemplo, se utiliza para identificar y seleccionar triploides, organismos con tres conjuntos de cromosomas que son estériles y, por lo tanto, presentan mayor eficiencia de crecimiento. Este proceso de selección genética contribuye a la producción de individuos más robustos y ayuda a evitar la contaminación genética en ambientes naturales, un aspecto vital para la conservación y gestión sostenible de los ecosistemas marinos [2][13].

El Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) ha emergido como un referente en citometría aplicada a la acuicultura. Para consolidar estos avances, el CICESE ha organizado el evento “Citometría en Oceanografía y Acuicultura”, el cual reúne a destacados expertos internacionales para proporcionar una plataforma de aprendizaje y colaboración. Este evento abordará temas como la fluorescencia, el análisis de partículas y la visualización de datos, todos ellos esenciales para llevar la producción acuícola a nuevos niveles de eficiencia y sostenibilidad. Con esta iniciativa, se refuerza su compromiso con el desarrollo sostenible de la acuicultura y la innovación en las ciencias acuáticas [9][6].

Referencias

[1] De Leija, M. Á. R. (2021). Las chinampas: historia breve y sus usos. Bloch. Revista Estudiantil de Historia, 1(1), 64-71.

[2] Fernando, C. H. (1993). Rice field ecology and fish culture—an overview. Hydrobiologia, 259, 91-113.

[3] Verdegem, M., Buschmann, A. H., Latt, U. W., Dalsgaard, A. J., & Lovatelli, A. (2023). The contribution of aquaculture systems to global aquaculture production. Journal of the World Aquaculture Society, 54(2), 206-250.

[4] Mandal, A., & Ghosh, A. R. (2024). Role of artificial intelligence (AI) in fish growth and health status monitoring: A review on sustainable aquaculture. Aquaculture International, 32(3), 2791-2820.

[5] Drizo, A., & Shaikh, M. O. (2023). An assessment of approaches and techniques for estimating water pollution releases from aquaculture production facilities. Marine Pollution Bulletin, 196, 115661.

[6] Marie, D., Partensky, F., Jacquet, S., & Vaulot, D. (1997). Enumeration and cell cycle analysis of natural populations of marine picoplankton by flow cytometry using the nucleic acid stain SYBR Green I. Applied and Environmental Microbiology, 63, 1186-1193.

[7] Lucas, R., Courties, C., Herbland, A., Goulletquer, P., Marteau, A. L., & Lemonnier, H. (2010). Eutrophication in a tropical pond: understanding the bacterioplankton and phytoplankton dynamics during a vibriosis outbreak using flow cytometric analyses. Aquaculture, 310(1-2), 112-121.

[8] Endo, H., Nakayama, J., & Hayashi, T. (2000). Application of flow cytometry for rapid detection of Lactococcus garvieae. Applied Biochemistry and Biotechnology, 75(2-3), 295-306.

[9] Nguyen, T. V., & Alfaro, A. C. (2019). Applications of flow cytometry in molluscan immunology: Current status and trends. Fish and Shellfish Immunology, 94, 239-248.

[10] Auffret, M., & Oubella, R. (1997). Hemocyte aggregation in the oyster Crassostrea gigas: in vitro measurement and experimental modulation by xenobiotics. Comparative Biochemistry and Physiology Part C, 118(3), 705–712.

[11] Travers, M.-A., da Silva, P. M., Le Goïc, N., Marie, D., Donval, A., & Paillard, C. (2008). Morphologic, cytometric and functional characterisation of abalone (Haliotis tuberculata) haemocytes. Fish & Shellfish Immunology, 24(4), 400–411.

[12] Poulton, N. (2000). Physiological and behavioral diagnostics of nitrogen limitation for the toxic dinoflagellate Alexandrium fundyense. Doctoral dissertation, Massachusetts Institute of Technology.

[13] Chaiton, J. A., & Allen, S. K. (1985). Early detection of triploidy in the larvae of Pacific oysters, Crassostrea gigas, by flow cytometry. Aquaculture, 48(1), 35-43.