Para las ranas que mueren de la enfermedad invasiva de la quitridiomicosis, la principal causa de muerte de anfibios en todo el mundo, los genes responsables de protegerlas pueden estar provocando su desaparición, según un nuevo estudio publicado hoy en la revista Ecología molecular por investigadores de la Universidad de Florida Central y el Instituto Smithsonian de Biología de la Conservación SCBI.
La rana leopardo de las tierras bajas, que se encuentra en los desagües de los ríos en Arizona, es una de las pocas especies de anfibios en las que algunos individuos sobreviven a la infección por el hongo quítrido Batrachochytrium dendrobatidis Bd, mientras que otros no lo hacen, incluso cuando viven en el mismo lugar.población.
En un estudio de ranas leopardo de las tierras bajas infectadas con Bd, el hongo que causa la enfermedad quitridiomicosis o quitridio, los investigadores encontraron que las ranas que murieron a causa de la enfermedad tenían una mayor expresión del complejo mayor de histocompatibilidad y otros genes del sistema inmunológico que las ranas que sobrevivieron.
Esos genes ayudan a los organismos a combatir infecciones y sustancias extrañas.
"Este resultado fue totalmente contrario a la intuición y el patrón opuesto al que esperábamos recuperar", dijo Anna Savage, autora principal del estudio, profesora asociada en el Departamento de Biología de la UCF y ex becaria postdoctoral en el Centro de Genómica de Conservación CCG del SCBI.
"Mi investigación anterior sobre estos genes inmunes mostró que algunas variantes estaban asociadas con una mayor supervivencia de Batrachochytrium dendrobatidis, por lo que planteé la hipótesis de que esos genes permitían que las ranas tuvieran una respuesta inmunitaria más fuerte que mataría al hongo", dijo.
"En cambio, parece que esas respuestas más fuertes están relacionadas con la susceptibilidad y los genes que se asocian con la supervivencia están relacionados con una función inmunológica reducida".
Savage dijo que las respuestas inmunitarias adquiridas pueden ser muy potentes, requieren mucha energía del cuerpo y, a veces, pueden producir subproductos tóxicos que dañan al huésped y al patógeno.
"Las respuestas inmunitarias son mucho más complejas que un simple interruptor de encendido y apagado", dijo. "Una gran parte del sistema inmunológico regula el tipo, el momento y la dosis de una respuesta en particular, y si alguno de esos componentes se desregula, puede tener consecuencias extremadamente negativas ".
Ella dijo, por ejemplo, que Batrachochytrium dendrobatidis suprime el sistema inmunológico del huésped al matar los linfocitos B y T. "Debido a que esas son las mismas células que proliferan durante las respuestas inmunitarias adquiridas, producir muchas de esas células podría estar desperdiciando energía en algo que quítridopuede destruir fácilmente ", dijo.
Las poblaciones de anfibios están disminuyendo en todo el mundo, con dos tercios de las 8.000 especies del mundo consideradas amenazadas y casi 200 especies que ya se han extinguido en las últimas dos décadas.
En los EE. UU., Las poblaciones de anfibios en general están disminuyendo a una tasa de casi un 4 por ciento al año, y algunas áreas, como las Montañas Rocosas y la Costa Oeste, enfrentan una tasa de disminución más alta, según el Servicio Geológico de EE. UU.
Aunque los investigadores estudiaron la expresión de genes inmunes en ranas leopardo de tierras bajas con quitridiomicosis, los hallazgos pueden ser útiles para estudiar la enfermedad en otras especies de ranas debido a las similitudes genéticas que comparten, dijo Savage.
Se eligieron las ranas leopardo de las tierras bajas para el estudio porque sus respuestas a la quitridiomicosis varían de un individuo a otro, a diferencia de muchas otras especies de ranas que son completamente susceptibles a la enfermedad o son completamente resistentes o tolerantes.
Esto permitió a los investigadores descartar la variación genética entre especies e identificar diferencias específicas en los genes inmunes de las ranas leopardo de las tierras bajas que predijeron diferentes respuestas a la infección.
Las ranas se recolectaron en Arizona y se enviaron durante la noche al Zoológico Nacional Smithsonian en Washington, DC, donde se llevaron a cabo los experimentos de infección.
Los análisis posteriores de la expresión génica se realizaron en el Centro de Genómica de Conservación del Instituto Smithsonian de Biología de la Conservación. Los análisis estadísticos de los datos se realizaron en la UCF.
Robert Fleischer, científico principal y director del CCG del SCBI, fue coautor del estudio y fue el asesor principal de Savage para la investigación cuando ella era becaria postdoctoral en el Smithsonian.
Fleischer dijo que los resultados ayudan a comprender por qué algunas ranas sobreviven a la enfermedad y otras no.
"Si podemos resolver este misterio, y hemos dado un gran paso en esa dirección con este estudio, nuestra esperanza y nuestro plan es utilizar esta información para desarrollar recursos y estrategias para mitigar la enfermedad en las especies más susceptibles y paracontrarrestar la marea mundial de extinción y peligro causada por el quitridio ", dijo.
El investigador dijo que los hallazgos también muestran que las respuestas inmunes adquiridas, como las generadas por la vacunación, pueden no siempre ser útiles para combatir enfermedades invasivas de interés para la conservación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Florida Central . Original escrito por Robert Wells. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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