Desde la pérdida de hábitat hasta el cambio climático, los anfibios de todo el mundo enfrentan amenazas inmensas para su supervivencia. Una amenaza emergente y siniestra es el hongo quítrido, un misterioso patógeno que mata a los anfibios al alterar el delicado equilibrio de humedad que mantiene su piel, y eso esdiezmar poblaciones de ranas en todo el mundo.
"Los anfibios ya son uno de los grupos más amenazados del planeta, y esta enfermedad fúngica amenaza aún más su biodiversidad", dijo Erica Bree Rosenblum, profesora asociada de ciencias ambientales, políticas y gestión en la Universidad de California, Berkeley.
Con la ayuda de pruebas genéticas avanzadas y cientos de hisopos de piel de rana, Rosenblum, junto con la estudiante graduada de UC Berkeley Allison Byrne y un equipo internacional de colaboradores, ha creado el mapa más completo hasta la fecha de cuándo y dónde diferentes variantes genéticas delhongos, análogos a diferentes cepas de virus como la gripe, han infectado a las poblaciones de ranas de todo el mundo.
Algunas de estas variantes genéticas son más letales que otras, por lo que conocer su distribución geográfica actual es clave para prevenir la futura propagación de la enfermedad, dijeron los investigadores. La investigación también descubrió un linaje genético completamente nuevo del hongo, uno que parece tenerse originó en Asia y puede ser la variante más antigua descubierta hasta ahora.
"Un aspecto invisible de la globalización es que cuando movemos plantas y animales, estamos moviendo sus enfermedades, y eso puede tener consecuencias realmente devastadoras", dijo Rosenblum. "Si sabemos en qué linajes están, podemos predecir mejorresultados de conservación, porque algunos de estos linajes son realmente mortales, y otros menos ".
El estudio aparece en línea la semana del 23 de septiembre en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Seguimiento de un patógeno emergente
"Quitrid" no es el nombre de uno, sino de alrededor de 1,000 especies diferentes de hongos, la mayoría de los cuales son detritívoros inofensivos que se pasan la vida masticando materia orgánica muerta y podrida. La variedad que mata a las ranas, que lleva la lengua-El nombre retorcido Batrachochytrium dendrobatidis no se descubrió hasta finales de la década de 1990, cuando los científicos buscaban desesperadamente la fuente de las perturbadoras muertes de ranas que habían estado apareciendo en todo el mundo desde la década de 1970.
Aunque los investigadores ahora tienen un culpable, aún se desconoce mucho acerca de esta enfermedad enigmática: algunas especies de ranas, como la rana toro americana, no se ven afectadas por el hongo, mientras que para otros, la exposición al hongo significa una muerte casi segura.
Los científicos tampoco tienen claro el origen de las especies de quítridos que matan ranas. Puede haber estado al acecho en algún rincón del planeta durante miles de años y solo atrajo la atención mundial cuando el comercio mundial de ranas por su carne y laboratoriolos experimentos expusieron nuevas poblaciones al patógeno. Por otro lado, es posible que una mutación genética reciente en el hongo de repente lo haya hecho más virulento, dijo Rosenblum.
"No todas las especies de anfibios son igualmente susceptibles, no todas las cepas del hongo son igualmente mortales, y hay muchas preguntas abiertas sobre la enfermedad. ¿Los humanos la están moviendo? ¿Se están uniendo diferentes cepas y se mezclan y se vuelven aún más?¿mortal? ", dijo Rosenblum." Es como un misterio de asesinato que estamos tratando de resolver ".
Para encontrar las respuestas, los investigadores a menudo recurren a las pruebas genéticas para "ocultarse" de una enfermedad, utilizando firmas de ADN para mapear las diferentes variantes de un patógeno y rastrearlas hasta su origen. Pero la secuenciación completa del genoma del quítridoEl hongo es notoriamente difícil, ya que requiere grandes muestras del hongo que deben cultivarse y cultivarse en un laboratorio y que a veces implican matar a la rana infectada.
En el estudio actual, Byrne tomó prestadas tecnologías de investigación médica para crear una nueva prueba genética que puede determinar qué variante del hongo tiene una rana usando solo un hisopo de piel. En lugar de secuenciar todo el genoma, la prueba solo analiza fragmentos clavede ADN que ayudan a distinguir una variante de otra. Debido a que solo se basa en fragmentos pequeños, requiere mucho menos ADN en general.
"La gente ha estado usando un hisopado con punta Q para probar simplemente si el patógeno está presente o no, pero ahora podemos usar los mismos hisopos para descubrir también detalles genéticos sobre el hongo", dijo Rosenblum. "Hay literalmente cientosde miles de estos hisopos sentados en congeladores de personas en todo el mundo. Ahora, a partir de estos hisopos de piel, podemos descubrir no solo que esta rana está infectada, sino específicamente qué linaje de la enfermedad lleva. ¿Es el mismo linaje que infecta elrana que vive al lado, o en otro país, o en todo el mundo? "
Mapear un hongo a través del espacio y el tiempo
Rosenblum y Byrne se asociaron con colaboradores de todo el mundo para analizar 222 muestras de hongos recolectadas de 24 países diferentes. Estas muestras incluyeron hisopos de piel recolectados en el campo, así como algunos tomados de especímenes de rana de museo conservados, el más antiguo de los cuales data de 1984.
"Creo que algo por lo que nuestros colaboradores están más entusiasmados es retroceder en el tiempo con estos especímenes de museo", dijo Byrne. "Puedes tomar un anfibio en un frasco, recolectado hace cien años, frotarlo y ahora comenzar a realmenteconstruir la imagen de cómo se han extendido estos linajes "
El análisis reveló la distribución de los cuatro linajes conocidos en todo el mundo y descubrió un linaje completamente nuevo que parece haberse originado en Asia. También mostró cómo, en muchos lugares, diferentes linajes del patógeno parecen vivir uno al lado del otro.Esta es una perspectiva aterradora, ya que el trabajo de laboratorio reciente ha insinuado que, como muchos virus humanos, diferentes linajes del patógeno pueden mezclarse y volverse más mortales.
Las políticas que limitan el transporte de ranas y otros animales a través de las fronteras internacionales podrían ayudar a prevenir la propagación de la enfermedad, dicen los investigadores. Por ejemplo, las restricciones a las importaciones de salamandras desde Europa hasta ahora han mantenido una especie relacionada del hongo, Batrachochytrium salamandrivorans, fuera de los Estados Unidos.
"Estamos viendo que las acciones políticas pueden retrasar o prevenir la propagación de estas enfermedades", dijo Byrne. "Creo que podría haber un poco de complacencia sobre el hecho de que este quítrido está básicamente en todas partes. Pero ahora sabemos queno son todos iguales, los riesgos dependen de qué linaje hay, y luego, cuando obtienes esta mezcla de linajes, podrías tener muchas consecuencias no deseadas ".
Este trabajo fue apoyado por la National Science Foundation IOS-1354241, DEB-1557190, DEB-1551488, DEB-1202609, DEB-0743491, 0334952, 1418895, 1654388, 1633948 y un NSF GRFP, los Institutos Nacionales de SaludNIH COBRE Fase III subvención P30GM103324, la Fundación Científica Checa y el Instituto de Parasitología P506 / 10/2330 y RVO: 60077344, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China 31702008 y el Proyecto de Investigación Básica Aplicada de Yunnan 2018FD047.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Kara Manke. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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