Gnotobiosis

Un animal gnotobiótico es un animal en el que sólo están presentes ciertas cepas conocidas de bacterias y otros microorganismos. Técnicamente, el término también incluye a los animales libres de gérmenes, ya que también se conoce el estado de sus comunidades microbianas. Sin embargo, el término gnotobiótico se suele contraponer incorrectamente al de libre de gérmenes.

Los animales gnotobióticos (también «gnotobiotas» o «gnotobiontes») nacen en condiciones asépticas, que pueden incluir la separación de la madre por cesárea y el traslado inmediato del recién nacido a un aislador donde se esteriliza todo el aire, la comida y el agua que entra. Estos animales se crían normalmente en un entorno de laboratorio estéril o con control microbiano, y sólo se exponen a los microorganismos que los investigadores desean que estén presentes en el animal. Estos gnotobios se utilizan para estudiar las relaciones simbióticas entre un animal y uno o varios de los microorganismos que pueden habitar en su cuerpo. Esta técnica es importante para los microbiólogos porque les permite estudiar sólo unas pocas interacciones simbióticas selectas a la vez (véase Control científico), mientras que los animales que se desarrollan en condiciones normales pueden adquirir rápidamente una microbiota que incluye cientos o miles de organismos únicos.

Los animales criados en una colonia gnotobiótica suelen tener sistemas inmunitarios poco desarrollados, un menor gasto cardíaco, paredes intestinales delgadas y una alta susceptibilidad a los patógenos infecciosos.

Estos animales también pueden utilizarse en la producción animal, especialmente en la cría de cerdos. Tras el parto por cesárea, estos animales son introducidos en su microflora natural de forma escalonada. Esto evita infecciones no deseadas y conduce a un crecimiento más rápido.

Peces gnotobióticosEditar

Los peces tienen numerosas ventajas como organismos modelo para la investigación gnotobiótica. En general, los peces tienen un número significativamente mayor de crías por evento reproductivo en comparación con los mamíferos. Este número puede ascender a miles de huevos, cada uno de los cuales está contenido en una membrana exterior protectora, el corion. Esta membrana del corion permite sanear fácilmente los huevos antes de criarlos en un entorno gnotobiótico, lo que elimina la necesidad de realizar cirugías invasivas como la cesárea. Otra ventaja es que los huevos de los peces se desarrollan rápidamente, lo que permite realizar fácilmente estudios multigeneracionales. Al igual que en los mamíferos, la microbiota de los peces se ha atribuido a la digestión de nutrientes, la estimulación del sistema inmunitario, el desarrollo intestinal y otros procesos fisiológicos importantes. Así, los peces criados en un entorno gnotobiótico pueden mostrar numerosos cambios fisiológicos en comparación con los expuestos a los microorganismos ambientales normales.

Históricamente los peces gnotobióticos se han utilizado para la investigación en humanos debido a su importancia como organismo modelo. Sin embargo, con el aumento de la prevalencia de la acuicultura para la producción sostenible de alimentos, los estudios gnotobióticos centrados en la maximización de la producción y el mantenimiento de poblaciones cautivas saludables son cada vez más frecuentes. Aunque estos estudios son cada vez más importantes por sus implicaciones en los procesos dietéticos e inmunológicos de los peces criados en piscifactoría, la mayoría de las investigaciones siguen realizándose sólo en unas pocas especies de peces, como el pez cebra. Dado que son muchas las especies de peces que se crían actualmente en acuicultura, el reducido número de especies de peces que se utilizan en la investigación gnotobiótica sigue siendo una limitación conocida para este campo en expansión.