La lesión del hígado graso es una condición prevalente en la mayoría de los peces de cultivo, sin embargo, los mecanismos moleculares que subyacen a esta patología siguen siendo en gran medida elusivos. Se llevó a cabo un ensayo de alimentación integral de ocho semanas para discernir el potencial del quitosano dietético en mitigar los efectos perjudiciales de una dieta alta en grasas (HFD) mientras se exploraba simultáneamente el mecanismo subyacente. Se evaluaron meticulosamente el rendimiento de crecimiento, la capacidad hemato-bioquímica, la capacidad antioxidante, la expresión génica apoptótica/antiapoptótica, la expresión génica inflamatoria y los cambios histopatológicos en el hígado, riñón e intestino en tilapia del Nilo. Se formularon seis dietas experimentales con diferentes concentraciones de quitosano. Los primeros tres grupos recibieron una dieta que contenía un 6% de grasa con concentraciones de quitosano del 0%, 5% y 10%, y se designaron como F6Ch0, F6Ch5 y F6Ch10, respectivamente. Por el contrario, los grupos cuarto, quinto y sexto fueron alimentados con una dieta que contenía un 12% de grasa con concentraciones de quitosano del 0%, 5% y 10%, respectivamente, durante 60 días y se denominaron F12Ch0, F12Ch5 y F12Ch10. Los resultados mostraron que los peces alimentados con una HFD demostraron tasas de crecimiento mejoradas y una acumulación significativa de grasa en el tejido perivisceral, acompañada de biomarcadores de lesión hepática en suero marcadamente elevados y niveles de lípidos en suero, junto con la regulación al alza de marcadores pro-apoptóticos e inflamatorios. En contraste, los niveles de expresión de nrf2, sod, gpx y bcl-2 se redujeron notablemente en comparación con el grupo de control de grasa normal. Estas observaciones fueron acompañadas de esteatosis hepática difusa marcada, daño tubular difuso y vellosidades intestinales acortadas. Curiosamente, la suplementación con quitosano mitigó efectivamente los hallazgos mencionados y alivió la lesión intestinal al regular al alza la expresión de genes relacionados con las uniones estrechas. Se podría concluir que el quitosano dietético alivia los impactos adversos de una HFD en el hígado, riñón e intestino al modular el sistema de defensa antioxidante deteriorado, la inflamación y la apoptosis a través de la variación en las vías de señalización de nrf2 y cox2.