Introducción

Imagina que estás en una playa con arena blanca, al frente puedes mirar el mar y sus aguas color turquesa. Tus pies están en contacto con la arena y ésta se siente agradable. Decides darte un chapuzón para refrescarte y al sumergir la cara, te encuentras una gran diversidad de animales marinos que nadan entre estructuras que nunca habías visto, a primera vista parecen rocas de colores que van del pardo al verde brillante y tamaños que podrían variar desde una pelota de ping pong hasta otros que parecen montes pequeños. Estos corales presentan huecos en donde los peces, cangrejos y caracoles se resguardan de las olas. Estas estructuras están formadas por animales marinos llamados corales duros o corales formadores de arrecifes.

¿Y cómo estudiamos las enfermedades y la inmunidad coralinas?

El primer reporte de un coral enfermo se realizó en la década de los 70’s. En 1973, el investigador Arnfriend Antonius describió un coral enfermo de banda negra. La banda negra se caracteriza por ser una lesión de color negro, café o rojo obscuro que empieza en cualquier parte del coral y se desplaza a lo largo de ella, dejando el esqueleto blanco a su paso. Esta enfermedad es causada principalmente por un complejo de microorganismos llamados cianobacterias. Aunque las enfermedades coralinas se han estudiado desde hace más de medio siglo, los avances que se han tenido en este campo de investigación siguen en desarrollo.

Coral de la especie Pseudodiploria strigosa enfermo de banda negra.

Por otro lado, el primer estudio sobre inmunidad en corales duros fue reportado por la Dra. Caroline Palmer y colaboradoras, en 2008. En este estudio, registraron una respuesta inmune de tipo inflamatoria en los corales. Para saber lo que es una respuesta inflamatoria, imagina cuando te pica un mosquito, cuando el mosquito introduce su trompa en tu piel, se te forma una ronchita de color rojo abultada, a esta respuesta se le llama un proceso inflamatorio. La inflamación es una respuesta inmune que se presenta ante el daño. Ahora bien, la primera respuesta inmune reportada en los corales fue una respuesta de tipo inflamatoria.

Las y los buzos utilizamos neopreno, aletas, visor, regulador y tanque para hacer nuestros muestreos. Fotografía: Eric Jordán Dalhgren

El estudio de la inmunidad coralina en el mar

Como ya lo habrás imaginado, el estudio de las enfermedades coralinas y la respuesta inmune de los corales empieza bajo el agua. Para ello, las y los científicos, nos equipamos con nuestro traje de buceo, aletas, visor y tanque de aire, nos sumergimos en las profundidades hasta hallar corales enfermos. Una vez que encontramos algún coral con lesiones podemos continuar de la siguiente forma:

• Observación y monitoreo: Consiste en observar las lesiones y describirlas en libretas especiales que funcionan bajo el agua. En estas libretas anotamos las características de la lesión, así como otros datos del coral como especie y talla. Además, tomamos nota del ambiente en el que encontramos el coral, por ejemplo, nombre del sitio y profundidad, entre otros datos. Finalmente, se puede complementar el monitoreo con una fotografía que te ayuda a capturar el estado de la lesión al momento del monitoreo.

• Toma de muestras: Consiste en tomar un fragmento de coral o, como lo hacemos en nuestro laboratorio, del mucus del coral (sí, los corales, tienen moco, ¡muy similar al que encontramos en nuestra nariz!). Una vez que hallamos un coral enfermo, con jeringas (sin aguja) tomamos dos muestras de cada coral. La primera absorbe todo el moco que está cerca de la lesión, mientras que la segunda jeringa absorbe el moco que está lejos de la lesión. Normalmente, la toma de muestras también va acompañada de una fotografía.

Para entender un poco más el proceso de la toma de muestras, imagina que vas al hospital y el o la doctora te sacan sangre y si, por ejemplo, vas al médico debido a algún esguince o fractura, también te tomarían una radiografía. Ambos tipos de muestra, tanto la sangre como la radiografía, las analizarán para determinar tu estado de salud.

El laboratorio y el estudio de la inmunidad.

Una vez que tomamos las muestras y las fotografías de los corales, las guardamos en contenedores fríos y nos desplazamos en lancha hasta el laboratorio. Ya en el laboratorio, procesamos el moco de coral con diversos químicos para medir algunos parámetros inmunes. Además, analizamos las fotografías y las ordenamos con fecha y número de coral para dar un seguimiento a las lesiones. Finalmente, los datos de laboratorio los graficamos para analizar como ha variado la respuesta inmune de los corales que estudiamos a lo largo del tiempo.

Las anémonas, grandes aliadas

Para conocer los mecanismos inmunes de los organismos, es recomendablemente hacerlo en condiciones controladas de temperatura, concentración de microorganismos presentes en el ambiente, luz, etc., también conocidas como condiciones de laboratorio. Sin embargo, trabajar con corales en condiciones de laboratorio debe ser el último paso dentro de la investigación, ya que previo a esto, un comité de bioéticaLos comités de bioética son órganos autónomos, institucionales, interdisciplinarios, plurales y de carácter consultivo que sirven como espacio de reflexión y deliberación, en donde se analizan los conflictos bioéticos que puedan surgir durante las investigaciones en seres vivos, en las áreas biológicas y de la salud. debe aprobar los experimentos a los que se someterá cualquier organismo vivo. Extraer corales de su ecosistema no es recomendable como primer paso dada su importancia ecológica y debido a los riesgos ambientales a los que se enfrentan constantemente. Además, algunas especies de coral están listadas dentro de la Norma Oficial Mexicana -059 de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (NOM-059-SEMARNAT, modificación del 2019). Esta norma contiene las especies nativas de México de flora y fauna silvestres que se encuentran bajo alguna categoría de riesgo. Por lo tanto, el uso de corales dentro del laboratorio no es lo más recomendable para profundizar en su conocimiento, al menos en los primeros pasos de la investigación.

Debido a lo anterior, a lo largo de la historia de la investigación, la comunidad científica ha utilizado organismos que sirven como modelo para el estudio de ciertas características o procesos biológicos. Un ejemplo muy claro de ello es el uso de ratones y ratas en el entendimiento de los humanos. Los organismos modelo deben de cubrir ciertas características para ser considerados como tal; entre las que se encuentran: 1) los animales se reproducen fácilmente en condiciones de laboratorio; 2) el mantenimiento de los animales en el laboratorio es relativamente económico; y 3) los animales tienen características similares a las de los organismos estudiados en campo. En el caso de los corales, el organismo modelo que utilizamos en el laboratorio es la anémona Exaiptasia diaphana.

La anémona Exaiptasia diaphana es prima de los corales, ya que pertenecen a la misma categoría taxonómica “Cnidaria”. Habita en ambientes tropicales y aguas poco profundas y presenta características similares a las de los corales duros, excepto la presencia de un esqueleto. Además, podemos extraer el moco de la superficie de esta anemona de manera sencilla para posteriormente analizarla, de la misma forma que analizamos el mucus de los corales en el mar.

Futuros pasos

¿A dónde queremos llegar con la inmunidad coralina?

El estudio de la inmunidad de los corales en relación con sus enfermedades aún tiene un amplio camino por recorrer. Nuestro propósito es que la investigación del sistema inmune que hacemos en el laboratorio nos permita comprender más sobre los procesos de salud y enfermedad de los corales en el mar y así, contribuir al conocimiento de la ecoinmunología coralina.

Además, estamos convencidas de que conocer los parámetros de inmunidad de los corales contribuiría a su conservación. Por ejemplo, recordemos que en este evento de temperatura anómala los corales aumentaron sus parámetros inmunes antes de que se blanquearan. Ahora, imaginemos que ya contamos con un registro de la variación natural del sistema inmune de los corales a lo largo del año y que este registro se ha realizado durante varios años consecutivos. Lo esperado es que, si en un momento del año que vamos a tomar muestras del mucus de coral notamos que los parámetros inmunes de los corales se salen del rango normal, esto nos alertaría sobre los procesos de salud - enfermedad por los que están pasando los corales en ese momento. Y, ya con esa información tan valiosa, podríamos establecer planes de acción para su rescate, previo a que los corales estén visiblemente enfermos.

Por otro lado, la aplicación del estudio de la inmunidad coralina en proyectos de restauración y reproducción coralina podría ayudar a elevar la tasa de éxito. Recordemos que los corales pueden estar inmunológicamente alterados, incluso aunque estos parezcan visiblemente sanos. Teniendo esto en mente, pensemos que para restaurar o realizar proyectos de reproducción coralina, lo que generalmente se hace es colectar corales (ya sea trozos de coral o gametos – óvulos y espermas) tomando en cuenta el estado visual del organismo. El utilizar únicamente parámetros visuales, tiene la desventaja de que no sabemos si estos están realmente sanos o inmunocomprometidos. Establecer una línea base de los parámetros inmunes de los corales y tomarlos como referencia antes de elegir a los corales que se utilizarán en los proyectos de reproducción y restauración, podría ayudar a la selección de corales que no solo están visualmente sanos y que además presentan parámetros inmunes normales. Y, si bien no se han realizado estudios al respecto, es probable que un coral inmunológicamente saludable tenga una mayor tasa de éxito que uno que está inmunocomprometido previo a su recolección.

Conclusión

Los corales son animales importantes para la humanidad y el planeta. Desafortunadamente, el cambio climático está provocando que los corales se enfermen letalmente y poniendo en peligro a tan valioso ecosistema del cual son base los arrecifes de coral. En condiciones normales, los corales tienen un sistema inmune activo que los protege contra las enfermedades e infecciones. Sin embargo, el sistema inmune es altamente sensible a cambios ambientales, y debido al cambio climático, el sistema inmune de los corales está siendo alterado. El estudio del sistema inmune de los corales y de la ecoinmunología coralina son campos de investigación relativamente nuevos que podrían ayudarnos a entender los procesos de salud y enfermedad de los corales. Además, profundizar en este campo de conocimiento también podría contribuir a la conservación de los corales y de los arrecifes coralinos.