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Red Tampico (México)

La deforestación favorece la acción de un hongo que diezma a los anfíbios

Publicado em 30 abril 2018

Científicos de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Brasil, están investigando de qué manera la deforestación puede producir efectos sobre la acción de patógenos que causan enfermedades como la quitridiomicosis, que ha devastado poblaciones de sapos y ranas en distintos lugares del mundo durante las últimas décadas.

En un artículo publicado en la revista Proceedings of the Royal Society of London B – Biological Sciences, los investigadores analizaron de qué manera la interacción entre el desmonte y el microbioma de la piel puede afectar a los anfibios atacados por hongos como el Batrachochytrium dendrobatidis, causante de la quitridiomicosis.

“Existe la sospecha de que este hongo tendría más dificultades para establecerse y proliferar en un animal cuya biota cutánea permanece íntegra”, dijo Célio Haddad, docente del Instituto de Biociencias de la Unesp. Esta investigación forma parte del Proyecto Temático intitulado “Diversity and conservation of Brazilian amphibians”, que cuenta con la coordinación de Haddad y es financiado por la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo – FAPESP, en el marco de su Programa de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP).

El microbioma funciona como una especie de ecosistema que dificulta la acción de los patógenos invasores. Para verificar cuál sería la composición del mismo en la piel de los anfibios del Bosque Atlántico que habitan áreas de monte continuo o de bosque degradado, los investigadores debían seleccionar una especie que no fuese exclusiva y que viviese en ambos tipos de áreas.

Debía ser también una especie con un cierto grado de tolerancia al hongo Batrachochytrium dendrobatidis o Bd. En otras palabras, tendría que ser una especie cuyo mayor o menor grado de tolerancia individual pudiese tener relación con la diversidad del microbioma cutáneo de cada ejemplar y que se la pudiese estudiar de acuerdo con el lugar que habita.

Y la especie elegida fue la ranita amarilla común o ranita trepadora (Dendropsophus minutus), que posee una moderada tolerancia al hongo y una amplia distribución en el Bosque Atlántico, tanto en ambientes de monte denso como en áreas fragmentadas o abiertas.

En 2010, los investigadores estudiaron 10 poblaciones de D. minutus en áreas de Bosque Atlántico de São Luiz del Paraitinga (São Paulo) y otras 10 poblaciones del Bosque de Araucarias, en Serra Gaúcha (en el sur de Brasil), en áreas degradadas e íntegras.

Se muestrearon alrededor de 600 ejemplares. Entre ellos se seleccionaron 187 con el objetivo de realizar estudios moleculares. “Utilizamos guantes descartables en el manipuleo de los animales, a los que se los limpió en campo con agua destilada. Luego empleamos hisopos para recolectar material cutáneo de cada espécimen, que se almacenó en frascos estériles”, dijo otro autor del estudio, Guilherme Becker, quien en ese momento estaba realizando su posdoctorando en la Unesp, y que actualmente es profesor visitante del Programa de Posgrado de Ecología de la Universidad de Campinas (Unicamp).

Se realizó la secuenciación genética del material cutáneo extraído de cada ejemplar. “Este proceso generó una lista de bacterias presentes en cada ejemplar y su respectiva abundancia. El resultado de ello fue una base de datos enorme, toda vez que cada ejemplar tenía centenas de bacterias”, dijo Becker.

Los investigadores emplearon técnicas estadísticas para establecer relaciones e inferir patrones en la base de datos. “Mediante el abordaje molecular pudimos verificar la carga de infección del patógeno con relación a la diversidad de la biota cutánea de cada ejemplar. Con base en ese banco de dados logramos generar otros índices de diversidad, tales como la cantidad de especies de bacterias, su abundancia relativa y su diversidad filogenética”, dijo Becker.

Haddad comenta que en áreas abiertas o degradadas se observó que la composición del microbioma cutáneo está menos diversificada en términos de especies de bacterias, y es menos homogénea entre los ejemplares.

“En contraposición a ello, en las áreas de bosque íntegro, la composición del microbioma se mostró más homogénea entre los ejemplares y más diversificada en términos de microorganismos”, dijo.

Los autores del estudio constataron que en las ranitas amarillas comunes de los ambientes de bosque natural la diversidad del microbioma era mayor. “La deforestación disminuyó la diversidad de la microbiota cutánea de las ranitas, pero se hace difícil afirmar categóricamente que este empobrecimiento de la microbiota aumenta el riesgo de contraer la infección causada por el hongo”, dijo Becker.

El investigador explica que una vez que un anfibio es infectado por el hongo Bd, la cantidad de bacterias aumenta sobremanera en un primer momento, quizá a causa del compromiso del sistema inmunológico provocado por el ataque de bacterias oportunistas.

“Los animales empiezan a enfermarse, su piel se vuelve más gruesa, y el hongo la cubre. Cuando la afección se agrava, la carga de bacterias cae drásticamente. Es una mala señal. Significa que el microbioma está en disbiosis [o en crisis]. Cuando la cantidad de bacterias se reduce dramáticamente, el anfibio generalmente muere”, dijo Becker.

La ecología de la quitridiomicosis es más compleja aún. El hongo Bd se propaga por el medio ambiente a través de esporos suspendidos en el agua de lagunas y ríos.

“Es una de las peores epidemias de la actualidad. Ninguna otra enfermedad de vertebrados tiene el efecto que causa el hongo Bd. Se trata de un patógeno generalista que prolifera mejor en los ambientes naturales, lo cual no favorece para nada a los anfibios. Por eso la quitridiomicosis es tan devastadora”, dijo Becker.

La quitridiomicosis está diezmando no solamente a las especies conocidas de anfibios sino a centenas de ellas aún desconocidas para la ciencia. En esta enfermedad, el hongo Bd se instala en la piel, con efectos sobre la respiración y la fisiología de los huéspedes. El Bd es endémico en el Bosque Atlántico brasileño, donde infecta a innumerables especies con mayor o menor susceptibilidad.

La susceptibilidad de los anfibios al hongo Bd varía bastante. Hay especies sumamente tolerantes, tal como es el caso de la rana toro norteamericana (Lithobates catesbeianus), especies con tolerancia intermedia y muchas otras en las cuales la mortalidad puede llegar al 100%. La enfermedad está propagada por toda América, pero también afecta a Australia, Europa, Nueva Zelandia y partes de África.

Los anfibios poseen más de un sistema respiratorio. En la fase de renacuajo respiran a través de branquias como los peces. En tanto, en la fase adulta, los anfibios dependen fundamentalmente de la respiración cutánea, que pueden asociar o no –dependiendo del grupo– a la respiración pulmonar y a la respiración a través de la cavidad oral.

Cuando el hongo Bd se instala en la piel ataca a la queratina, la principal proteína constituyente del tejido cutáneo, lo cual deriva en una mayor impermeabilidad de la piel del anfibio, y esto a su vez interfiere en el intercambio gaseoso con el medio ambiente.

La quitridiomicosis es actualmente endémica del Bosque Atlántico brasileño, aunque en dicha región no resulta tan devastadora como en los montes de Costa Rica, por ejemplo, donde diversas especies de anfibios han desaparecido. Existen informes de investigadores que dan cuenta de áreas antes libres de la enfermedad, que durante un año se encontraban repletas de anfibios y que al año siguiente no había ninguno.

No se sabe a ciencia cierta la razón por la cual la quitridiomicosis es más severa en Costa Rica y es aparentemente más benigna entre las poblaciones de anfibios del Bosque Atlántico. Es posible que no siempre haya sido así. Se sabe que a finales de la década de 1970 hubo una gran declinación de las poblaciones de anfibios del Bosque Atlántico.

“A finales de la década de 1970 observamos el pico de la prevalencia del hongo Bd en la piel de anfibios depositados en museos con relación a los animales depositados antes o después. Posiblemente fue ese hongo el causante de la declinación de las poblaciones de anfibios en el Bosque Atlántico de aquella época. Todo esto coincide con las declinaciones masivas acaecidas en la misma época en otros sitios, tales como Estados Unidos, los Andes y Australia”, dijo Becker.

Segundo el científico, el próximo paso de la investigación consistirá en identificar si existen bacterias del microbioma de los anfibios que dotan de una mayor resistencia a la proliferación del hongo Bd en el Bosque Atlántico. Al descubrir cuál es el agente que combate al hongo, podrá ser posible formular probióticos para intentar proteger a las poblaciones de anfibios endémicos que aún no han sido afectadas y ayudar así al microbioma a combatir al hongo.