Un dolor de estómago puede dañar tu vida amorosa, especialmente si eres un panda gigante.
En un momento es la temporada de reproducción y estás felizmente comiendo hojas frescas de bambú, al siguiente te quedas agarrando tu estómago mientras tu revestimiento gastrointestinal pasa a través de tu sistema. Sale de tu cuerpo como una masa espesa, pegajosa y gelatinosa.
Esto es exactamente lo que parece suceder a los pandas gigantes en cautiverio, y los investigadores detrás de un nuevo estudio publicado en Fronteras en microbiología comienzan a sospechar que puede desempeñar un papel en sus dificultades para reproducirse.
"Creemos que se están desprendiendo de la membrana mucosa interna de su tracto gastrointestinal y debido a esto, se enferman mucho, lo que coincide con la gestación", dice Garret Suen, profesora de bacteriología y coautora de la Universidad de Wisconsin-Madisondel estudio de comportamiento de alimentación y caca de panda: "Los pandas dejan de comer y producen estos gránulos fecales dolorosos y membranosos".
Nadie comprende bien por qué ocurren estas masas gelatinosas, llamadas mucoides, pero Suen y sus coautores creen que el bambú puede ser un factor. Hablando evolutivamente, los pandas gigantes no están hechos para comer una dieta única de bambú. Como osos, su digestivoLos sistemas están diseñados para descomponer la carne y pequeñas cantidades de material vegetal, pero en la naturaleza y en cautiverio estos osos son exclusivamente herbívoros. El estudio sugiere que esto puede conducir a problemas digestivos que podrían afectar negativamente el embarazo de pandas. Motivó a los investigadores a tomar unMire más de cerca las bacterias intestinales involucradas.
"Las enfermedades gastrointestinales son una de las principales causas de mortalidad en los pandas salvajes y cautivos, pero los científicos entienden muy poco acerca de su proceso digestivo", dice el coautor Ashli Brown Johnson, químico estatal y profesor asociado de bioquímica, biología molecular, entomología de la Universidad Estatal de Mississippiy la patología de las plantas. "Al estudiar la comunidad microbiana en el tracto gastrointestinal del panda, obtenemos una mejor comprensión de la nutrición del panda, que podría ayudar a mejorar la salud y la reproducción de las especies en peligro".
Suen, miembro de la facultad Alfred Toepfer, también tiene otras motivaciones. Un hombre renacentista del microbioma, su laboratorio estudia las bacterias intestinales de todo, desde vacas hasta perezosos y pandas. Sus intereses son fundamentales y aplicados. Por ejemplo, comprender cómolos animales y sus microbios descomponen los materiales fibrosos de las plantas podrían ayudar a una producción más eficiente de biocombustibles. También podrían dar una idea de las enfermedades digestivas humanas.
Para el estudio, Suen, Brown Johnson y los primeros coautores Candace Williams y Kim Dill-McFarland solicitaron ayuda del zoológico de Memphis, que ha recopilado el comportamiento de alimentación de sus dos pandas gigantes: Le Le macho y Ya Ya mujer - desde 2003. Williams, quien realizó el trabajo como estudiante de doctorado en el laboratorio de Brown Johnson, también realizó su trabajo de maestría en el zoológico, observando cómo se alimentaban los pandas durante 12 horas al día.
Utilizando datos registrados por docentes capacitados en zoológicos, el equipo de investigación analizó cuánto tiempo dedicaron Ya Ya y Le Le a alimentarse tanto de tallos como de hojas de bambú. Observaron cambios dramáticos en el comportamiento alimentario: los pandas comían hojas menos del uno por ciento del tiempoen invierno y primavera, pero en agosto, cuando las mucosas se hicieron más frecuentes, casi el 60 por ciento de su tiempo de alimentación se dedicaba a comer hojas.
Cada verano, en cautiverio y en la naturaleza, los pandas cambian de comer principalmente los tallos leñosos de bambú a las hojas. Es en esta transición, que también coincide con cuando la mayoría de los pandas hembras quedan embarazadas, que su digestión parecevaya mal. En julio y agosto, los pandas pasan más mucosas, dejan de comer, se vuelven letárgicos y expresan su incomodidad y dolor.
"Si sucede cada tres o cuatro días, y los pandas dejan de comer de medio a un día entero, cuando normalmente pasan todo el día comiendo, eso es mucho", dice Dill-McFarland, Ph.D.estudiante en el laboratorio de Suen.
Los investigadores estudiaron los movimientos intestinales que hicieron los pandas en febrero de 2013, durante la temporada en que los pandas normalmente no tienen excremento de la mucosa, y entre el 29 de junio y el 22 de agosto de 2014, cuando pasan con mayor frecuencia mucoides. Durante este tiempo, los cuidadores del zoológicorecolectó las mucosas y las heces regulares que los osos produjeron inmediatamente antes e inmediatamente después de estos eventos.
El equipo estudió cinco muestras fecales normales de Ya Ya y una mucosa, y 13 deposiciones regulares de Le Le y cinco mucoides. Las muestras llegaron del zoológico como "pechugas de pollo envueltas en papel de aluminio", dice Dill-McFarland.
Williams viajó a Madison para aprender de Suen y Dill-McFarland cómo analizar la composición microbiana de la caca de panda. La caca de panda normal se asemeja a los tallos de bambú triturados y fue un desafío para los investigadores procesarla. Las mucoides estaban pegajosas, olían "horriblemente"dice Williams y presentó sus propios desafíos.
El equipo descubrió que la caca de panda tenía una diversidad bacteriana inusualmente baja en relación con otros herbívoros, aunque la mezcla de bacterias cambiaba día a día. La diversidad disminuyó aún más justo antes de los mucoides, pero luego se disparó en los mismos, que contenían una población diferentede microbios que la caca normal. En particular, estaban formados por bacterias que generalmente se encuentran en el revestimiento intestinal.
También encontraron bacterias en las mucosas asociadas con la digestión disfuncional en humanos, llamadas actinobacterias.
"Lo que creemos que podría estar sucediendo es que su dieta está causando una fuerte reacción interna, lo que lleva a una respuesta inflamatoria", dice Suen. "Los pandas básicamente están desprendiendo su revestimiento gastrointestinal para permitir el reemplazo de esos microbios. Es una especie decomo restablecer el microbioma "
Si bien los investigadores no pueden estar seguros de por qué los pandas experimentan este restablecimiento, está claro que su dieta es dura para los animales. Con 220 a 275 libras, los pandas comen hasta un tercio de su peso corporal en bambú todos los días. Pasa rápidamentea través de sus sistemas digestivos, que no les da a los microbios en sus intestinos mucho tiempo para descomponer las cosas. Esto es completamente diferente de otros animales adaptados para consumir materia vegetal, como las vacas, cuyos microbios del rumen tardan hasta 24 horas en digerir los carbohidratos complejos encontradosen plantas
"Estoy muy interesado en los animales que comen mucho más de lo necesario para mantener su tamaño corporal, y por otro lado, en los animales que comen mucho menos de lo necesario para mantener su tamaño corporal", dice Suen.
El estudio no proporciona soluciones para prevenir la experiencia de los pandas con problemas gastrointestinales, lo que Williams dice que es muy difícil de ver. Si los pandas se alimentan de tallos u hojas parece estar relacionado con cambios químicos en las hojas de bambú, una estrategia que algunas plantas usan para prevenirlos herbívoros los mastican y la carne está fuera de discusión.
"Llegó al punto en que si intentas alimentarlos con carne, se enferman violentamente", dice Suen.
Pero el estudio les da a los científicos un lugar para comenzar.
"Hasta hace poco, el microbioma intestinal realmente no ha jugado un papel en el manejo de los animales", dice Williams. "Tener un intestino equilibrado es importante, y también es importante que sepamos estas cosas, especialmente sobre animales tan únicos.Me esfuerzo por hacerles saber a las personas lo importante que es realmente el microbioma intestinal y el impacto que tiene sobre la reproducción, la salud e incluso la función inmune ".
Que Ya Ya produjo una sola mucoide es una limitación del análisis, al igual que su ciclo de reproducción inusual. Sin embargo, los pandas son increíblemente difíciles de estudiar, dicen los investigadores, y los datos de este tipo son raros.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Kelly April Tyrrell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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