The atmospheric concentrations of CO2 have increased at an unusually rapid rate, from pre-industrial levels of 280 μatm to current levels of 414 μatm. The oceans, one of the largest CO2 reservoirs, continuously absorb the atmospheric CO2, resulting in a decline of ocean pH and a decrease in carbonate saturation state. The study of the physiological effects induced by the predicted rise of seawater pCO2 levels will elucidate the capacity of marine fish to adapt or acclimate to future climate change scenarios. In this context, the marine fish intestine has an important role in the acclimatisation mechanisms to environmental stressors. Therefore, this Ph.D. thesis aimed to provide new insights into the intestinal response to a simulated predicted ocean acidification scenario at the functional and molecular level. Using the European sea bass (Dicentrarchus labrax) as an animal model, the present study’s main focus was on the effects of high pCO2 levels in the intestinal bicarbonate handling cascade. Additionally, the characterization of the basal HCO3- secretion as ion/water transport mechanisms unveiled the region-dependent organization of the fish intestine. The marine fish physiological phenotype under a high pCO2 environment was established by a comprehensive analysis not only at the intestinal level but also at the whole-body level. Moreover, the intestinal transcriptome was analysed to gain insights into the underlying cellular and molecular mechanisms present in the observed phenotype. RNA-Seq analysis identified novel gene markers involved in the intestinal response to high pCO2 levels. Overall, this study provided new insights into marine/euryhaline fish intestinal response, which contributed to a better understanding of the physiological adaptations and the regulatory mechanisms involved.Las concentraciones atmosféricas de CO2 han aumentado a un ritmo
inusualmente rápido, desde los niveles preindustriales de 280 μatm hasta los niveles
actuales de 414 μatm. Los océanos, una de las mayores reservas de CO2 exhiben una
absorción continuad del CO2 atmosférico que provoca tanto una disminución del pH del
océano como una disminución del estado de saturación de carbonato. El estudio de los
efectos fisiológicos provocado por el aumento previsible de los niveles de pCO2 en el
mar esclarecerá la posible capacidad de los peces marinos para adaptarse o aclimatarse a
escenarios futuros de cambio climático. En este contexto, el intestino de los peces
marinos tiene un papel importante en los mecanismos de aclimatación a los estresantes
ambientales. Por lo tanto, esta tesis doctoral tiene como objetivo investigar la respuesta
intestinal a nivel funcional y molecular, a un escenario previsto de acidificación de los
océanos. Usando la lubina (Dicentrarchus labrax) como modelo animal, el enfoque
principal de la tesis se centró en los efectos de los altos niveles de pCO2 en la cascada de
transporte de bicarbonato a nivel intestinal. Además, se realizó la caracterización de la
secreción basal de HCO3- y los mecanismos de transporte de iones/agua revelaron una
organización funcional región-dependiente del intestino de la lubina. El fenotipo
fisiológico de los peces marinos en un entorno de pCO2 elevado se estableció mediante
un análisis exhaustivo no solo a nivel intestinal sino también a nivel de todo el cuerpo.
Además, se analizó el transcriptoma intestinal para obtener información sobre los
mecanismos celulares y moleculares subyacentes presentes en el fenotipo observado. El
análisis de RNA-Seq identificó nuevos marcadores genéticos implicados en la respuesta
intestinal a niveles elevados de pCO2. En general, este estudio proporcionó nuevos
conocimientos sobre la respuesta intestinal de los peces marinos/eurihalinos,
contribuyendo a una mejor comprensión de las adaptaciones fisiológicas y los
mecanismos reguladores implicados
