En el este de los Estados Unidos, el riesgo de contraer la enfermedad de Lyme es mayor en bosques fragmentados con altas densidades de roedores y bajo número de zorros, zarigüeyas y mapaches residentes. Estos son algunos de los resultados de un análisis de 19 años de datos sobre la ecología deenfermedad transmitida por garrapatas en un paisaje boscoso, publicado recientemente en la revista ecología .
La enfermedad de Lyme es la enfermedad transmitida por vectores más frecuentemente reportada en los Estados Unidos. "Usando casi dos décadas de datos en la red alimentaria del bosque, estábamos interesados en desenredar las condiciones ecológicas que regulan el número de garrapatas infectadas en el paisaje".explica Richard S. Ostfeld, ecólogo de enfermedades en el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas y uno de los autores principales del artículo.
Se recolectaron datos a largo plazo en el condado de Dutchess, NY, un epicentro de la enfermedad de Lyme. Las variables monitoreadas en seis parcelas de campo boscosas 2.2 hectáreas cada una en los terrenos del Instituto Cary incluyeron: pequeños mamíferos, garrapatas de patas negras, transmitidas por garrapataspatógenos, venados, bellotas y clima. Las comunidades de depredadores y las tasas de infección por garrapatas también se registraron en 126 sitios en todo el condado de Dutchess durante dos años.
Taal Levi de la Oregon State University, también autor principal, señala: "Nuestro objetivo era identificar indicadores ecológicos que pudieran usarse para proteger la salud pública. Al analizar estos datos a largo plazo de manera integral, podemos descubrir cómo cambian las cosascomo las poblaciones de depredadores y los recursos alimenticios cambian la estructura comunitaria del ecosistema forestal y, en última instancia, la abundancia de garrapatas infectadas de patas negras en busca de una comida ".
El papel descomunal de los roedores
Las garrapatas de patas negras toman una sola comida de sangre en cada una de sus tres etapas de vida: larva, ninfa y adulto. Nacen libres de los patógenos que causan la enfermedad de Lyme, la anaplasmosis y la babesiosis. Estas se adquieren cuando toman harina de sangre de infectadosmamíferos, con ratones de patas blancas y ardillas del este que son los reservorios más competentes de estas enfermedades transmitidas por garrapatas.
Ostfeld explica: "No es raro ver ratones con cincuenta garrapatas alimentadas. Pueden llevar enormes cargas de garrapatas sin comprometer su estado físico. Estas son malas noticias para nosotros, porque estos roedores también son muy eficientes para albergar y transferir patógenos aalimentación de garrapatas "
Cuando las garrapatas larvales infectadas se transforman en ninfas, se convierten en una amenaza para la salud pública. Pequeñas como las semillas de amapola, las garrapatas ninfas son fáciles de pasar por alto y son responsables de la mayoría de las infecciones de la enfermedad de Lyme humana.
Datos de garrapatas y pequeños mamíferos
Desde principios de los años 90, los pequeños mamíferos han sido monitoreados en seis parcelas de campo boscosas en los terrenos del Instituto Cary. La captura ocurre durante varios días cada 3-4 semanas de mayo a noviembre. Los animales se marcan, documentan y liberan, con cargas de garrapatasLos ratones y las ardillas representan el 90% de las capturas. Este estudio refleja datos de 78,146 capturas de 19,299 ratones individuales de patas blancas y 15,646 capturas de 3,755 ardillas orientales individuales.
Las garrapatas y los patógenos también se muestrean en los sitios con paños de arrastre. Cada tres semanas, de abril a noviembre, se arrastran transectos de 450 metros de las parcelas, y las garrapatas se inventarian a intervalos de 30 metros. Se realiza un muestreo de arrastre de parcelas completasdos veces durante el pico de la ninfa y dos veces durante el pico de la larva. Durante el período cubierto en este análisis, se registraron 11,115 ninfas y 147,238 larvas. Se analizaron más de 7,000 ninfas para detectar los patógenos que causan la enfermedad de Lyme, la anaplasmosis y la babesiosis.
Los factores que influyen en la abundancia de garrapatas infectadas se agruparon en dos sistemas: 'de abajo hacia arriba' y 'de arriba hacia abajo'.
Control ascendente: bellotas
Las canastas de semillas se usaron para monitorear la producción de bellotas en los sitios de campo. Los robles producen bellotas en ciclos de auge y caída. Los análisis estadísticos revelaron que la gran abundancia de bellotas en las parcelas aumentó las poblaciones de roedores el próximo año y fueron un indicador confiable de un aumentoen garrapatas ninfas infectadas dos años después de los años de auge de la bellota.
Ostfeld explica: "Cuando la producción de bellotas es alta, los roedores se alimentan de las semillas y tienen más éxito en el invierno y la reproducción. La primavera después de los grandes cultivos de bellotas, el número de roedores aumenta. Las larvas de Questing son más propensas a alimentarse de patas blancasratón o ardilla listada: animales que son muy eficientes para transmitir la bacteria que causa la enfermedad de Lyme ".
Como resultado, la alta densidad de roedores en un verano se correlacionó fuertemente con un gran número de ninfas infectadas al año siguiente.
Control de arriba hacia abajo: depredadores
Para evaluar la relación entre la abundancia de depredadores y las tasas de infección por garrapatas, se colocaron trampas de cámara con LED negro en todo el condado de Dutchess, en 87 sitios en el verano de 2012 y 63 sitios en el verano de 2013; 24 de estos sitios fueron encuestadosen los dos años
Los animales grabados por las cámaras trampa incluyeron coyote, zorro, lince, pescador, mapache y zarigüeya. El equipo encuestó las garrapatas en los sitios de monitoreo de la cámara y las probó para detectar patógenos. Luego utilizaron un análisis estadístico para relacionar el porcentaje de ninfa infectadagarrapatas con datos sobre la estructura de la comunidad carnívora y la cubierta forestal.
Los sitios con alta diversidad de depredadores tuvieron una menor prevalencia de infección en garrapatas ninfas que los sitios dominados por coyotes. La prevalencia de garrapatas ninfas infectadas fue la más baja en los sitios con mayor cobertura forestal y una diversidad de depredadores. Bobcat, zorros y zarigüeyas estaban todos asociadoscon una reducción en la infección por garrapatas.
Las poblaciones de coyotes se están expandiendo en todo el este de los EE. UU., Señala Levi. "Los coyotes pueden excluir zorros y otros carnívoros más pequeños, lo que debería reducir las tasas de depredación en los principales huéspedes mamíferos pequeños para patógenos. Esto puede dar como resultado poblaciones de mamíferos pequeños más grandes, tasas de rotación reducidas quepermite que las personas infectadas vivan más tiempo e infecten más garrapatas, y cambios en el comportamiento de los roedores que hacen que las garrapatas en búsqueda sean más propensas a alimentarse de roedores, lo que amplifica las tasas de infección de las garrapatas ".
clima
La temperatura, la humedad y la precipitación se han registrado continuamente en la Estación de Monitoreo Ambiental del Instituto Cary desde 1984. El equipo descubrió que el clima influye en el éxito de las garrapatas. El clima cálido, seco en primavera o invierno se asoció con una reducción en la densidad de las ninfas infectadas.Los inviernos o manantiales cálidos y húmedos no vieron una reducción similar en las garrapatas.
Ostfeld explica: "Las garrapatas pasan cerca del 95% de su tiempo lejos de los huéspedes, en el suelo. Son sensibles a la desecación y necesitan humedad para sobrevivir".
Poniendo todo junto
"Esta es la primera vez que sintetizamos los efectos del control ascendente y descendente, junto con el clima, sobre la abundancia de garrapatas infectadas. La longitud de este conjunto de datos, así como el tamaño de la muestra de amboslas garrapatas recolectadas y los pequeños mamíferos capturados no tienen precedentes en este contexto ", explica Ostfeld.
Los autores concluyen que en los bosques dominados por robles en el este de los EE. UU., El riesgo de enfermedades transmitidas por garrapatas está fuertemente relacionado con el suministro fluctuante de bellotas y la estructura de la comunidad de depredadores.
Levi señala: "Diversas comunidades de carnívoros intactos pueden ayudar a suprimir la infección por garrapatas ninfas al limitar las poblaciones de roedores. Los bosques que han sido sobreexplotados o fragmentados por el desarrollo no pueden soportar depredadores medianos como zorros y gatos monteses, y las poblaciones de pequeños mamíferos se expanden sin control".
Ostfeld describe el peor de los casos: "Si los cultivos de bellotas fluctuantes causan que las poblaciones de roedores se disparen y luego colapsen, la primavera después del choque de roedores sería especialmente arriesgada. Habría muchas ninfas infectadas y menos roedores para proporcionarles sangre.Las garrapatas buscarían otros hospedadores, como las personas. El riesgo aumenta en áreas que carecen de depredadores y hospedadores de mamíferos que son eficientes para matar garrapatas, como las zarigüeyas ".
En ausencia de vacunas, dar a las personas la información correcta en el momento y lugar correctos es fundamental para reducir los casos de enfermedades transmitidas por garrapatas.
Ostfeld concluye: "Comprender los sistemas de enfermedades puede ayudarnos a refinar las predicciones de cuándo y dónde el riesgo será especialmente alto. Emitir advertencias basadas en estas predicciones específicas, en lugar de PSA de apoplejía amplia, con suerte contrarrestará la 'fatiga de advertencia' y alentará a las personas aser más proactivo al tomar medidas de autoprotección "
Esta investigación fue apoyada por el apoyo continuo del Programa de Investigación a Largo Plazo en Biología Ambiental NSF LTREB de la National Science Foundation, con fondos adicionales de varias subvenciones de NSF, una subvención STAR de la Agencia de Protección Ambiental y subvenciones del John Drulle, MD MemorialFondo Lyme, Inc.
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Materiales proporcionado por Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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