El objetivo de este estudio fue examinar los efectos de diferentes niveles de suplementación dietética con quitosano en la mitigación del estrés por cadmio y su influencia en el rendimiento de crecimiento, índices bioquímicos séricos, capacidad antioxidante, respuesta inmune, respuesta inflamatoria y la expresión de genes relacionados en tilapias juveniles Genéticamente Mejoradas para la Acuicultura (GIFT). Cinco grupos de tilapias juveniles (peso corporal inicial 21.21 +/- 0.24 g) fueron alimentados con cinco dietas con diferentes niveles (0%, 0.5%, 1.0%, 1.5% y 2.0%) de suplementación con quitosano durante 60 días bajo estrés por cadmio (0.2 mg/L Cd). Los hallazgos indicaron que, en comparación con el grupo de 0% de quitosano, la suplementación dietética con quitosano podría aumentar significativamente (< 0.05) el peso final (Wf), la tasa de ganancia de peso (WGR), la tasa de crecimiento específica (SGR), el índice de crecimiento diario (DGI) y el factor de condición (CF), mientras que la relación de conversión alimenticia (FCR) mostró la tendencia opuesta en los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría aumentar significativamente (< 0.05) las actividades (contenidos) de colinesterasa (CHE), albúmina (ALB), lactato deshidrogenasa (LDH), fosfatasa alcalina (ALP), fosfatasa ácida (ACP) y lisozima (LZM), mientras que la transaminasa glutámico-pirúvica (GPT), la transaminasa glutámico-oxaloacética (GOT) y el complemento 3 (C3) en el suero de los juveniles GIFT mostraron la tendencia opuesta. La suplementación dietética con quitosano podría aumentar significativamente (< 0.05) las actividades de dismutasa de superóxido (SOD) y catalasa (CAT) y disminuir significativamente (< 0.05) las actividades (contenidos) de glutatión S-transferasa (GST), glutatión peroxidasa (GSH-Px) y malondialdehído (MDA) en el suero de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría aumentar significativamente (< 0.05) las actividades (contenidos) de CAT, GST, GSH-Px y la capacidad antioxidante total (T-AOC) y disminuir significativamente (< 0.05) los contenidos de MDA en el hígado de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría aumentar significativamente (< 0.05) las actividades (contenidos) de SOD, GSH-Px, T-AOC, Na-K-ATPasa y Ca-ATPasa y disminuir significativamente (< 0.05) las actividades (contenidos) de CAT, GST y MDA en las branquias de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría regular al alza significativamente (< 0.05) la expresión génica de , , , y en el hígado de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría regular al alza significativamente (< 0.05) la expresión génica de interferón- () en las branquias y el bazo y regular a la baja significativamente (< 0.05) la expresión génica de en el hígado y el riñón cefálico de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría regular a la baja significativamente (< 0.05) la expresión génica de interleucina-6 (), , y factor de necrosis tumoral-alfa () en el hígado, las branquias, el riñón cefálico y el bazo de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría regular al alza significativamente (< 0.05) la expresión génica de en el hígado, las branquias, el riñón cefálico y el bazo de los juveniles GIFT. La suplementación dietética con quitosano podría regular al alza significativamente (< 0.05) la expresión génica de factor de crecimiento transformante-beta () en el hígado y regular a la baja significativamente (< 0.05) la expresión génica de en el riñón cefálico y el bazo de los juveniles GIFT. En conclusión, la suplementación dietética con quitosano podría mitigar el impacto del estrés por cadmio en el rendimiento de crecimiento, los índices bioquímicos séricos, la capacidad antioxidante, la respuesta inmune, la respuesta inflamatoria y la expresión génica relacionada en los juveniles GIFT. Según el análisis de regresión polinómica de segundo orden, se encontró que los niveles óptimos de quitosano dietético en los juveniles GIFT eran aproximadamente del 1.42% al 1.45%, basado en su impacto en Wf, WGR, SGR y DGI.