Región de Murcia
Fundación Séneca
FSE

Desentrañando el sistema de sincronización al alimento en peces

Nace en Murcia en 1980. En 2003 obtiene la licenciatura en biología por la Universidad de Murcia. A continuación cursa los cursos de doctorado en la Universidad de Murcia obteniendo la suficiencia investigadora en el año 2005. Entre 2004 y 2008 desarrolló su proyecto de tesis doctoral en el departamento de Fisiología Animal de la facultad de Biología de la Universidad de Murcia, bajo la dirección del Dr. Javier Sánchez Vázquez, obteniendo el grado de doctor en 2009 por la Universidad de Murcia. Durante el periodo de tesis disfrutó de una beca predoctoral de la Universidad de Murcia, desde 2005 al 2008.  Mientras desarrolló la tesis doctoral realizó estancias investigadoras en el Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias Polaca (Sopot, Polonia) en los años 2005 y 2006 bajo la supervisión de la Dra. Ewa Kulczykowska; en la Universidad de Washington (Seattle, USA) en el año 2007 bajo la supervisión del Dr. Horacio de la Iglesia; y en la Universidad de Stirling (Stirling, Reino Unido) en el año 2008 bajo la supervisión del Dr. Hervè Migaud. En el año 2011 obtuvo una beca de la Fundación Séneca para realizar una estancia posdoctoral investigado acerca de los mecanismos fisiológicos de sincronización al alimento en peces en Instituto Tecnológico de Karlsruhe (Alemania) con el Prof. Nicholas Foulkes. Posee 32 comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como 26 trabajos publicados en revistas internacionales, 11 de ellos como primer autor. Domina el inglés y tiene conocimientos de alemán.


Resumen del proyecto de investigación

En una piscifactoría, los costes de alimentación se encuentran generalmente entre el 50-70% de los costes totales de producción. Por lo tanto, la optimización de las estrategias de alimentación representa uno de los retos más importantes de la investigación en acuicultura. Dicha eficacia de alimentación puede depender de la fase en la que los animales se alimentan normalmente en condiciones naturales (de día o de noche). Como resultado de la evolución, los peces presentan un reloj biológico que les permite sincronizarse y predecir la hora de alimentación cuando ésta se produce todos los días a un momento fijo, permitiendo a los animales explotar la fuente de alimentación con más eficiencia. Actualmente, el conocimiento sobre la sincronización al alimento es todavía reducido, incluso en mamíferos. El objetivo principal del proyecto es profundizar en nuestro conocimiento de los efectos de la alimentación en la fisiología de los peces, poniendo especial atención en los ritmos biológicos y los mecanismos de sincronización al alimento del reloj circadiano. Nuestro objetivo es identificar métodos para mejorar la sincronización de los relojes biológicos de los peces a la alimentación y por lo tanto mejorar la ingesta de alimento, la eficacia de la alimentación, digestibilidad y por último el crecimiento.

Área de conocimiento

Biología vegetal y animal, Ecología, Agricultura, ganadería y pesca,alimen.

Centro de investigación

Karlsruhe Institute of Technology

Investigadores o grupo de investigacion con el que colabora

Prof. Nick Foulkes, Karlsruhe Institute of Technology, Germany. - Dr. Felix Loosli, Karlsruhe Institute of Technology, Germany. - Prof. Jochem Wittbrodt, University of Heidelberg, Germany. - Dr. Cristiano Bertolucci, University of Ferrara, Italy. - Prof. Javier Sánchez Vázquez, University of Murcia, Spain. - Dr. Rob Lucas, University of Manchester, England.

Período de Actividad

01/01/2011 - 01/01/2013

Resultados más destacados del proyecto

Hasta el momento hemos descrito los ritmos de expresión de genes reloj (clock, per1b, per2, cry1a y cry5) en tejidos periféricos, así como la influencia del horario de alimentación sobre estos ritmos. En áreas cerebrales, se han desarrollado las sondas para realizar la hibridación in situ de varios genes reloj (clock, per1b y per2) y se ha puesto a punto esta técnica. Después de realizar varios experimentos en animales para estudiar el efecto de la luz o del alimento sobre diversos genes reloj hemos identificado tres genes (cry1a, per2 y cry5) que muestran una respuesta a ambos sincronizadores. Lo más interesante es que, hasta la fecha, estos genes se consideraban únicamente como factores inducibles por la luz, siendo esta la primera vez que se observa un efecto de la alimentación en el control de su expresión. Por lo tanto, son candidatos potenciales a ser los elementos comunes en la señalización de factores ambientales (luz y alimento) al reloj biológico endógeno del animal.

Principales 5 resultados

López-Olmeda, J.F.; Madrid, J.A.; Sánchez-Vázquez, F.J. (2006) Light and temperature cycles as zeitgebers of zebrafish (Danio rerio) circadian activity rhythms. Chronobiol. Int. 23:537-550

López-Olmeda, J.F.; Egea-Álvarez, M.; Sánchez-Vázquez, F.J. (2009) Glucose tolerance in fish: Is the daily feeding time important? Physiol. Behav. 96:631-636

López-Olmeda, J.F.; Montoya, A.; Oliveira, C.; Sánchez-Vázquez, F.J. (2009) Synchronization to light and restricted-feeding schedules of behavioral and humoral daily rhythms in gilthead sea bream (Sparus aurata). Chronobiol. Int. 26:1389-1408

López-Olmeda, J.F.; Tartaglione, E.V.; de la Iglesia, H.O.; Sánchez-Vázquez, F.J. (2010) Feeding entrainment of food-anticipatory activity and per1 expression in the brain and liver of zebrafish under different lighting and feeding conditions. Chronobiol. Int. 27:1380-1400

López-Olmeda, J.F.; Sánchez-Vázquez, F.J. (2011) Thermal biology of zebrafish (Danio rerio)(Review). J. Thermal Biol. 36:91-104

Objetivos científicos alcanzados hasta la fecha

Hemos descrito los ritmos de expresión de genes reloj en diversos tejidos de pez cebra y un pez ciego cavernícola mantenidos en diferentes condiciones de luz y alimentación. Demostramos que, mientras el sistema circadiano del pez cebra responde a ambos sincronizadores, el del pez cavernícola responde a la alimentación pero no a la luz, debido a la mutación de los compuestos fotorreceptores implicados en ese proceso. Este trabajo se ha publicado recientemente en la revista PLoS Biology.

Estancias Anteriores

Institute of Oceanology, Polish Academy of Sciences, Sopot, Polonia Duración: 7 semanas

Departamento de Fisiología Animal II, Facultad de Biología, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, España Duración: 3 semanas

Department of Biology, University of Washington, Seattle WA, Estados Unidos Duración: 12 semanas

Institute of Aquaculture, University of Stirling, Stirling, Reino Unido Duración: 6 semanas

Actualmente investiga en la linea

Efectos de la alimentación en la fisiología de los peces, en particular sobre los ritmos biológicos, el reloj molecular y los mecanismos de sincronización al alimento del reloj circadiano.


Descríbenos tu día a día en el centro

Los meses que hace buen tiempo voy en bici (un trayecto de 15 minutos). He tenido que cambiar un poco la rutina con respecto a Murcia, ya que aquí no le dedico mucho tiempo a la hora de la comida (unos 30 minutos), aunque me voy antes de lo que lo hacía en España. El tiempo que estoy trabajando a lo largo del día, lo paso casi todo entre el laboratorio y las instalaciones donde tenemos los peces.

Enlaces a publicaciones o resultados propios

La primera publicación que he obtenido con el grupo de investigación del centro: http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1001142

¿Qué tal es la experiencia, tanto desde un punto de vista científico como personal?

Desde el punto de vista científico excelente, porque estoy aprendiendo técnicas y tengo acceso a equipos y herramientas de biología molecular que no tenía en Murcia. A nivel personal es una buena experiencia, la ciudad y la vida aquí es bastante agradable.

Defíne el centro en una frase

Uno de los centros punteros de Alemania en investigación tecnológica, que cuenta además con la Universidad de Heidelberg como apoyo para la parte de investigación en biología.

Dinos por qué elegistes este centro

En este centro trabaja uno de los grupos punteros a nivel mundial en el estudio de los ritmos biológicos de peces. Además, ya existían colaboraciones previas con mi grupo de Murcia

Instalaciones

Servicios de animalario de roedores y peces (pez cebra y medaka), equipos de microscopia e histología, FACS, microinyectores para embriones de peces, equipos diversos de biología molecular.

Investigadores relevantes del centro

Por el centro han pasado 5 investigadores que recibieron el Premio Nobel: - Ferdinand Braun, inventor del tubo de rayos catódicos, Nobel de Física 1909 - Fritz Haber, estudió la química de síntesis de amoníaco, Nobel de Química 1918 - Georg von Hevesy, desarrolló el uso de trazadores radiactivos para estudiar procesos químicos del metabolismo animal, Nobel de Química en 1943 - Leopold Ruzicka, estudió la síntesis de compuestos orgánicos, Nobel de Química en 1939 - Hermann Staudinger, importantes contribuciones a la química de polímeros, Nobel de Química en 1953

¿Sigues un programa formativo en el centro?

No, al ser posdoc no tengo que seguir ningún programa formativo específico. Esporádicamente recibo cursos breves de formación sobre aparatos que tenga que utilizar en mi investigación.

Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial

La zona donde se encuentra Karlsruhe es de las zonas con el clima más cálido del país (algo muy importante tratándose de Alemania). Respecto al idioma, le gente joven suele hablar inglés, pero se hace indispensable aprender alemán para poder manejarse en la vida diaria (supermercado, banco, tiendas, etc.). Dentro de la ciudad no hay muchos puntos de interés turístico, únicamente el castillo y la zona del centro con algunos edificios del siglo XIX. Resulta mucho más interesante acercarse a Heidelberg o a la Selva Negra, situadas ambas a una distancia próxima a Karlsruhe.

Y cuando no investigas, ¿qué te ofrece la ciudad para tu tiempo libre?

La ciudad acoge a una comunidad universitaria bastante grande, lo que hace probablemente que la oferta de ocio y restaurantes sea amplia y variada. A mi me gusta mucho también ir los fines de semana a la Selva Negra, al sur de Karlsruhe, que es una zona genial para hacer senderismo y disfrutar de la naturaleza.

WEB del centro

http://www.itg.kit.edu/

¿Cómo accediste al centro?

Mi anterior grupo de Murcia había estado colaborando con el grupo en el que estoy trabajando actualmente, a través de una Acción Integrada España-Alemania.

¿Por qué te admitieron, qué tramites seguiste para ello?

Ningún trámite especial. Sólo el visto bueno del IP del grupo.

¿Qué caracteriza el centro en el ámbito internacional?

A nivel de investigación en física y química, es uno de los centros punteros a nivel mundial. En el area de biología, es un centro de referencia de pez cebra y medaka (dos especies de peces utilizadas como organismos modelo en investigación básica), y posee una de las instalaciones más grandes de Europa de mantenimiento de estas especies, con cientos de cepas mutantes y transgénicas.

¿Qué consejos darías a otros jóvenes investigadores que quieran acudir a este centro?

A nivel de becas ofrece muchas oportunidades, ya que aparecen convocatorias de forma bastante frecuente. Para aplicar a una beca, lo único que tienen que hacer es estar atentos a las convocatorias en la página web y tramitar la solicitud. Luego se hace una entrevista con el candidato en el centro, previo al proceso de selección.

¿Qué destacarías, qué es lo que consideras más positivo?

Me gustó mucho que el centro funciona como un verdadero centro internacional. Aquí hay gente de procedencias muy diversas, no sólo los becarios predoctorales sino también los IPs de los grupos de investigación. Además, el hecho de contar con un gran número de centros de investigación en tecnología te proporciona una gran cantidad de recursos a nivel de maquinaria, bioinformática, etc.

¿Que estas haciendo?

El objetivo principal del proyecto es profundizar en nuestro conocimiento de los efectos de la alimentación en la fisiología de los peces, poniendo especial atención en los ritmos biológicos y los mecanismos de sincronización al alimento del reloj circadiano. Nuestro objetivo es identificar métodos para mejorar la sincronización de los relojes biológicos de los peces a la alimentación y por lo tanto mejorar la ingesta de alimento, la eficacia de la alimentación, digestibilidad y por último el crecimiento.

¿Qué resultados esperabas de la estancia? ¿Se están satisfaciendo tus expectativas?

Por ahora las expectativas se van cumpliendo más o menos. Vamos un poco retrasados con la obtención de algunas herramientas que necesitaremos para los experimentos del año que viene, como una línea celular estable de hepatocitos, aunque espero tenerlo resuelto dentro de poco.

Opina sobre algún tema de actualidad o relativo a tu investigación

Ritmos de alimentación en peces. Aplicación para la optimización de los métodos de alimentación en acuicultura

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