Congelando Invertebrados Marinos en el Tiempo

Por Estefanía Paredes,

La Criobiología es la rama de la biología que estudia los efectos de baja temperaturas en seres vivos y que estudia como preservar el material biológico hasta un posterior uso tanto en clínica como en investigación. La principal misión del Servicio de preservación funcional de recursos biológicos marinos, localizado en las instalaciones que el Centro de Investigación Marina tiene en la Isla de Toralla, es el de desarrollar metodologías de criopreservación que, una vez debidamente testadas, serán puestas a disposición de la comunidad investigadora marina para su uso y la preservación de material biológico.

El Servicio de Preservación Funcional de Recursos Biológicos Marinos (Fig. 1) ha estado trabajando todo el año en el desarrollo de protocolos de criopreservación para especies de interés en investigación y acuicultura como son los erizos de mar locales (Paracentrotus lividus, Sphaerechinus granularis, Echinus esculentus y Echinocardium cordatum) y el mejillón gallego (Mytilus galloprovincialis) (Fig. 2, 3).

Fig1

Figura 1. De izda. a dcha.; Tracy Bueno (TFM-USC), Julien Constensoux (TFM-U. Montpellier, Francia), Damián Costas (Responsable del Área de Cultivos Marinos de la ECIMAT), Estefanía Paredes (Responsable del Servicio de Preservación de la ECIMAT) y Pablo Heres (Estudiante de doctorado Campus do Mar).

 

El trabajo de 2017/2018 se ha centrado en especies presentes en las costas gallegas. De las cuatro especies de erizo estudiadas, todas ellas presentes en la Ría de Vigo, solo una de ellas se extrae de forma comercial en España y además  es muy utilizada en investigación. Las otras 3 son relativamente desconocidas en nuestra zona, sin embargo tanto S. granularis (Fig. 2a) como E. esculentus se extraen y consumen en diferentes países de Europa. De hecho, E. esculentus, debido a esta extracción, se encuentra en la lista de especies protegidas en algunas partes de Europa, aunque no en España (Fig. 3).

Fig2

Figura 2. Dos de las especies de erizo que se están estudiando: Sphaerechinus granularis (a) y Equinocardium cordatum (b). Mejillón: Mytilus galloprovincialis (c). Larvas pluteus de E. cordatum.

 

En 2018 el Servicio de Preservación de ECIMAT ha estudiado la fertilización, condiciones de incubación (Fig. 2d) y son pioneros en la criopreservación de esperma y embriones de estos erizos. Los protocolos tienen aplicaciones en acuicultura, conservación, gestión de pesquerías de erizo y conservación de especies en peligro. Además, se ha obtenido un protocolo de criopreservación para esperma de E. cordatum, siendo la primera vez que se obtienen datos sobre los efectos de la criopreservación para una especie de erizo irregular (Fig. 2b, 3, 4).

Fig3

Figura 3.- Estefanía Paredes con las cuatro especies de erizo de mar estudiadas. De Izda a Dcha: E. cordatum, P. lividus, S. granularis, E. esculentus.

 

En el marco del proyecto europeo Assemble +, Estefanía Paredes y Pablo Heres han realizado trabajo exhaustivo en investigación de los factores que determinan la criopreservación de diferentes especies de moluscos. Durante los últimos meses se ha utilizado un protocolo preliminar para la criopreservación de larvas de mejillón diseñado por Estefanía Paredes en 2014 para realizar por primera vez un cultivo larvario preliminar a partir de células congeladas de mejillón hasta el asentamiento. Además de forma paralela se han tomado medidas de toxicidad de los agentes crioprotectores más utilizados en criobiología y se han acumulado medidas de permeabilidad de membrana. Todos estos datos se van a introducir en un modelo que va a permitir ajustar tiempos y concentraciones para la mejora de las supervivencias.

 

Fig4

Figura 4. Porcentaje de movilidad espermática post-criopreservación en comparación con controles frescos para 4 especies de erizo de mar. Las barras Naranja y roja representan la media de las diferentes réplicas de control y muestras criopreservadas respectivamente. Trabajo realizado por J. Constensoux y E. Paredes. Estos resultados han permitido establecer la gran diferencia inter-especifica en sensibilidad de los erizos de mar ante la exposición a los agentes crioprotectores. Esto se ha confirmado posteriormente con datos de criopreservación de embriones de erizo por T. Bueno.

Este verano el servicio de Preservación ha estado muy activo en la difusión de los resultados obtenidos, se han presentado en el International Symposium of Marine Science (ISMS) que tuvo lugar en Vigo el pasado Junio donde se presentó todo el trabajo (Fig. 5) que se ha realizado en el cultivo a largo plazo de larvas de mejillón criopreservadas (Fig. 6). Así como estudios de toxicidad de los agentes crioprotectores que normalmente se utilizan para protegerlas durante la congelación, con el objetivo de buscar alternativas al protocolo preliminar desarrollado que permitan incrementar las supervivencias.

Fig5

Figura 5. Cultivo larvario completo de Mejillón Criopreservado realizado por primera vez en la ECIMAT 2018. Trabajo de R. Rodriguez-Riveiro, P. Heres y E. Paredes

 

Además, Estefanía Paredes (Fig. 7) ha sido la organizadora este año de las sesiones de criobiología acuática del congreso anual de la Society for Cryobiology (CRYO2018, Madrid) donde el equipo del Servicio de Preservación de ECIMAT no solo ha presentado en una sesión plenaria, sino que además Pablo Heres presentó en una charla el trabajo “Cryopreservation of Mytilus galloprovincialis (Lamark, 1819): testing toxicity of cryoprotecting agents along early development” y  Rosalía Rodriguez-Riveiro un póster titulado: “Cryopreservation of mussel trochophore larvae and long-term effects: from larval rearing to settlement”. El Servicio de Preservación de ECIMAT se ha postulado nuevamente como laboratorio de referencia a nivel internacional para la investigación básica y aplicada en criobiología de invertebrados marinos con uno de los laboratorios más punteros y activos a nivel internacional.

Fig6B

Fig6A

Figura 6. Rosalía Rodríguez-Riveiro (TFM-Uvigo) y Pablo Heres (Doctorando Campus do Mar) en el ISMS 2018, Vigo.

 

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Figura 7. Estefanía Paredes como ponente invitada en el congreso de Society for Cryobiology Annual Meeting, que se ha celebrado este año en Madrid en el mes de Julio presentando “Cryobiology applied to marine organisms: past, present and future”.

Tras el congreso de Criobiología el profesor Danilo Streit (Fig. 8) del Departamento de Zootecnia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, ha visitado la ECIMAT para conocer las instalaciones de la Universidad de Vigo y establecer una línea de colaboración con el Servicio de Preservación de ECIMAT. El profesor Streit trabaja en la criopreservación de esperma y tejido reproductivo de peces en Brasil.

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Figura 8. Danilo Streit da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

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