El hongo exterminador de anfibios

En los últimos años, las poblaciones de anfibios de todo el mundo han sufrido un importante declive, hasta el punto que muchas de ellas desaparecen por completo. Muchos investigadores apuntan a que la pérdida de estas poblaciones se debe a diversos factores: el cambio climático, pérdida de hábitat y la presencia de un hongo parásito. En este articulo daremos a conocer el parásito bautizado como hongo asesino. 

EL HONGO

Batrachochytrium dendrobatidis  es el nombre científico que recibe este hongo. Pertenece a la clase Chytridiomycetes, que agrupa a hongos parásitos de plantas e invertebrados. Sin embargo, este es el único de esta clase que afecta a organismos vertebrados. Está relacionado con la desaparición de más de 200 especies de anfibios, entre ellas el Sapo Dorado de Costa Rica.

Una de las últimas imágenes que se tienen del Sapo Dorado (Incilius periglenes). (Foto: Richard K.)

Presenta un ciclo vital que consta de dos fases: una inmóvil (esporangio) y una móvil (mediante zoosporas). En la imagen inferior podemos ver un esquema de la estructura de este tipo de hongos. El esporangio tiene unas prolongaciones finas conocidas como rizoides o micelio rizoidal que le permite anclarse en las capa internas de la piel. La zoospora emerge del esporangio cuando esta madura y presenta un flagelo simple apical.

Esquema de la estructura del hongo Bd. (Foto: trilobite glassworks).

Al ser un parásito necesita de un hospedador que le proporcione los nutrientes. En este caso, el hongo se alimenta de la queratina de la piel de los anfibios. Las zoosporas llegan a la piel del hospedador por el agua y se enquistan en las zonas con mayor cantidad de queratina. Pierden el flagelo y se transforman en un esporangio. Estos desarrollan el micelio y de nuevo producen las zoosporas que emergen hacia el agua. En el caso que no haya hospedadores alrededor, el parásito se convierte en saprofito (se alimenta de materia orgánica en descomposición)  a la espera de la llegada de algún anfibio.

Ciclo vital de B. dendrobatidis. (Foto: Roseblum)

Pero, ¿Por qué este proceso resulta en una enfermedad para los anfibios?

LA QUITRIDIOMICOSIS

En los anfibios, la piel es uno de los órganos más importantes. Se encarga de funciones como la hidratación, la osmoregulación, la termoregulación y la respiración (por ejemplo, los lisanfibios respiran únicamente por la piel. Descúbrelos en este articulo). Al alimentarse de la queratina de la piel, destruyen las capas superiores y se expanden por toda la superficie del organismo impidiendo que este órgano realice el intercambio iónico. Los ejemplares mueren por un paro cardíaco.

Imagen de microscopía de la piel de un anfibio afectado por quitridiomicosis. Las flechas señalan los esporangios. (Foto: Che Weldon)

Los esporangios se acoplan a las zonas queratinizadas de la piel, de las cuales obtienen sus nutrientes. Aproximadamente entre los 4 y 6 días posteriores a la infección, se comienzan a desarrollar las zoosporas (esferas negras en el interior de los esporangios de la imagen superior). Cuando estas esporas han madurado, se liberan a través de un tubo de descarga que inicialmente esta cerrado. El tapón (imagen inferior) se disuelve poco antes de la liberación de las zoosporas.

Imagen de escáner electrónico de la superficie de la piel de una rana. Las papilas del esporangio están señalas con un triangulo. La flecha negra indica un esporangio con el tapón disuelto. (Foto: Berger).

Esta enfermedad afecta solo a ejemplares adultos. Aún así, los renacuajos son reservorios de la enfermedad, es decir, pueden infectarse pero no desarrollan los síntomas. El hongo  infecta zonas queratinizadas del renacuajo (normalmente las zonas de la boca) y a medida que se realiza la metamorfosis, el hongo se expande hacia otras zonas.

EXPANSIÓN GEOGRÁFICA: ESPAÑA

El hongo es característico de poblaciones sudafricanas de Xenopus laevis (Sapo africano de uñas, utilizado en investigación), pero se expandió por todo el mundo mediante el tráfico de ejemplares infectados. La situación es tan grave que la Organización mundial de Sanidad Animal (OiE) ha catalogado la quitridiomicosis como una enfermedad de declaración obligatoria. Además B. dendrobatidis esta incluida en la lista de las 100 especies exóticas más invasoras por la IUCN (si quieres saber que son las especies invasoras, consulta el siguiente articulo).

Regiones donde se han confirmado casos positivos de quitridiomicosis. (Foto: Bd-maps).

España fue el primer país europeo en sufrir un brote de quitridiomicosis, concretamente en el Parque Natural de Peñalara en Madrid. El sapo partero común (Alytes obstetricans) fue el más afectado. También se han dado casos en otras regiones españolas, como por ejemplo en las Islas Baleares. Actualmente, hay muchas investigaciones en marcha para solucionar este problema, como por ejemplo del Proyecto Cero de la Fundación general CSIC.

Especies de anfibios positivos para la quitridiomicosis en España (Foto: Bd-maps)

EL CASO DEL SAPO PARTERO BALEAR

El sapo partero balear o ferreret (Alytes muletensis) es endémico de las Islas Baleares. Está clasificado como especie vulnerable por la IUCN (en este articulo hablamos sobre esta organización y su lista roja de especies). Vive en pozas y barrancos de díficil acceso de la Sierra de Tramuntana (Mallorca). Los ejemplares pueden llegar a medir unos 4 cm y son de hábitos nocturnos. Generalmente, esta especie estaba amenazada por la destrucción de su hábitat o la depredación, pero la última amenaza a la que se enfrentan es la quitridiomicosis.

Sapo partero balear o ferreret (Foto: Guillem Gutiérrez).

Los investigadores observaron que ciertas poblaciones experimentaban una disminución significativa en el número de ejemplares y, estos, aparecían muertos sin razón aparente. Los estudios revelaron que estas muertes se debían a la presencia del hongo parásito B.dendrobatidis. La población que presentó más problemas era la que se encontraba en la zona conocida como Torrent dels Ferrets (en 2004 se confirmó el primer caso de quitridiomicosis).

Evolución de la población de Alytes muletensis en el Torrent dels Ferrerets. Se han registrado muertes por Bd des de el año 2004 (Foto: Joan Mayol)

 

Las investigaciones para acabar con este hongo parásito exterminador han dado sus frutos. A finales del 2015, investigadores de las Islas Baleares confirmaron el primer tratamiento exitoso contra la quitridiomicosis. Realizaron una desinfección en el medio natural (para eliminar cualquier presencia de zoospora) y la combinaron con un tratamiento antifúngico a los renacuajos. Consiguieron eliminar por completo la presencia del parásito y salvar así la población. Aún así, los esfuerzos para terminar con este hongo no deben cesar.

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La quitridiomicosis sigue siendo un problema grave para las poblaciones mundiales de anfibios, aún así hay esperanza. 

REFERENCIAS

• Organización mundial de la sanidad animal (OiE)
• Fundación General CSIC: Lucha sin cuartel contra la quitridiomicosis, de  Jaime Bosch.
• 100 de las especies invasoras más dañinas del mundo, ISSG. PDF
• El ferreret, del descubrimiento a la conservación, de Joan Mayol y Joan Oliver.
• Imagen de portada: Vance Vredenburg

 

 

Parásitos zombis: una realidad de ciencia ficción

Estamos acostumbrados a ver en películas de terror, seres extraños que tienen la capacidad de controlar la mente y la voluntad de sus víctimas. Pero, ¿que tienen de reales esos seres? Existen un tipo de parásitos y parasitoides con esa capacidad. En esta entrada hablaremos sobre algunos ejemplos de estos parásitos zombis. 

INTRODUCCIÓN

El parasitismo es considerado una forma de depredación donde una de las especies implicadas (el parásito) extrae un beneficio a expensas de la otra (el hospedador). Esta relación es obligatoria, ya que los parásitos han perdido la capacidad de producir ciertas moléculas que deben obtener a costa del hospedador. Un ejemplo muy interesante es el de los parásitos zombis, que no solo acaban con la vida de su hospedador, sino que son capaces de modificar su conducta para llegar a dicho fin.

Este tipo de parásitos se pueden encontrar clasificados en diferentes grupos (protozoos, hongos, nematodos, artrópodos…). Todos tienen en común la capacidad de modificar los comportamientos y fisiología de los hospedadores para asegurar su propia reproducción. Hay diferentes mecanismos para realizar ese objetivo: inducir el suicidio del hospedador o modificar su conducta en contra de su voluntad.

ALTERACIÓN DE LA CONDUCTA

 Un ejemplo muy interesante de parásito que utiliza este mecanismo son las avispas del género Glyptapanteles sp.  Las hembras infectan a lepidópteros de la especie Thyrinteina leucocerae en su fase larval. Las larvas se transforman en orugas que crecen y se alimentan de forma normal. En las últimas etapas de desarrollo de la oruga, se liberan de su interior las pupas de la avispa (estadio de la metamorfosis entre las larvas y el adulto) que se posan justo al lado de la oruga. En ese momento, se libera una substancia endocrina que induce al hospedador a quedarse junto a las pupas para protegerlas, impidiendo cualquier movimiento voluntario por parte del lepidóptero. Este último deja de alimentarse y muere de hambre justo después de la metamorfosis de la pupa a avispa adulta.

Oruga de Thyrinteina leucocerae protegiendo un grupo de pupas de Glyptapanteles sp. (Foto: José Lino-Neto)

Otro ejemplo de avispa parasitoide muy interesante, es el caso de la especie Hymenoepimecis argyraphaga que infecta a Plesiometa argyra (una especie de araña costarriqueña). En este caso, la hembra pega al abdomen de la araña su huevo. Cuando este eclosiona, las larvas hematófagas (que se alimentan de sangre) inyectan una substancia química que induce al hospedador a crear una telaraña capaz de soportar el peso del capullo, en lugar de una telaraña destinada a atrapar insectos. A continuación, la larva se alimenta del hospedador hasta que este muere.

Diferencias entre una telaraña normal de Plesiometa argyra y una telaraña modificada. Imagen modificada de William G. Eberhard (Nature, 2000).

Los casos anteriores muestran parasitoides que acaban finalmente con la vida de su hospedador, pero existen casos donde una vez el parasitoide se libera del hospedador este puede continuar con su vida. Este es el caso de la infección de la mariquita Coccinella septempunctata por parte de una avispa de la especie Dinocampus coccinellae. La hembra de la avispa inyecta los huevos en el abdomen de la mariquita que las incuba en su interior. Cuando las larvas se han desarrollado (sin tocar ningún órgano vital de la mariquita), se liberan y forman un capullo que la mariquita protegerá. Si el hospedador consigue sobrevivir durante siete días, cuando las larvas se conviertan en adultos la mariquita se recuperará y podrá continuar con su ciclo vital.

Coccinella septempunctata protegiendo el capullo de la avispa Dinocampus coccinellae. (Foto:Gilles San Martín)

INDUCCIÓN AL SUICIDIO

Myrmeconema neotropicum es un nematodo que infecta hormigas tropicales de la especie Cephalotes atratus. Estas hormigas son completamente negras, pero al estar infectadas con el parásito, su abdomen se vuelve de color rojizo. Este cambio cromático permite a la hormiga mimetizarse con los frutos de ciertos árboles. Así pues, el objetivo del parásito es que el hospedador sea reconocido por pájaros frugívoros y se lo coman. Los pájaros son los hospedadores intermediarios, ya que gracias a sus excrementos consiguen una mayor dispersión de sus huevos. Lo interesante de este parásito es que es capaz de modificar la conducta de la hormiga y obligarla a subir a lugares más despejados y desprotegidos para ser localizada por los depredadores.

Diferencias entre el abdomen de una hormiga Cephalotes atratus normal y una infectada. (Foto: Steven Yanoviak)

Otra especie de nematodo, concretamente Spinochordodes tellinii, infecta a grillos de la especie Meconema Thalassinum (Orthoptera). Las larvas del parásito se encuentran en el agua y  son ingeridas por mosquitos (hospedador intermedio). Los mosquitos son ingeridos por los grillos y una vez en el intestino, el nematodo crece hasta triplicar el tamaño del insecto. Cuando el parasito es adulto, modifica el comportamiento del hospedador provocando que este se suicide en el agua. Así pues, el parásito queda libre en su medio para poder reproducirse.

Grillo (Meconema thalassinum) infectado por el nematodo Spinochordodes tellinii. (Foto: Alastair Rae)

El gusano plano o platelminto Leucochloridium paradoxum infecta caracoles de la especie Succinea putris. Este último ingiere las larvas del parásito que se desarrolla dentro del sistema digestivo del hospedador para dar lugar a los esporocistos (una especie de sacos que contienen en su interior miles de larvas, conocidas como redias). Los esporocistos se dirigen hacia los tentáculos de los ojos del caracol donde provocan una inflamación muy exagerada que se parece a una oruga. También inducen un cambio en el comportamiento del caracol, alejándolo de zonas resguardadas y obligándoles a exponerse en lugares donde pueden ser vistos por los pájaros. El movimiento de los tentáculos llama la atención de las aves que se comen al caracol y esparcen mediante sus excrementos las cercarias (estadio siguiente a las redias) del parásito.

Ciclo vital de Leucochloridium paradoxum de Ophiguris (2009). La segunda imagen muestra un parásito en el tentáculo del caracol (Succinea putris) imitando una oruga. (Foto de Dick Belgers)

En último lugar, pero no menos importante, destaca el hongo parásito Ophiocordyceps unilateralis que infecta hormigas tropicales de la especie (Camponotus leonardi). Las esporas del hongo llegan al interior del hospedador mediante la alimentación. Una vez en el sistema digestivo, se induce un cambio en el comportamiento de la hormiga, obligándola a subir a lugares altos donde se clava con las mandíbulas. Una vez allí, las esporas germinan atravesando el exoesqueleto de las hormigas para liberar sus estructuras reproductivas.

Hormiga infectada por Ophiocordyceps sp. Véase las estructuras reproductivas del hongo saliendo del exosqueleto del hospedador. (Foto: Alex Wild)

Hoy en día, sin embargo, la información de los mecanismos utilizados por estos parásitos zombis sigue siendo objeto de muchas investigaciones. ¿Creéis que parecen seres sacados de una película? Pues no, no se trata de ciencia ficción sino de realidad.

REFERENCIAS

• Carl Zimmer. Mindsuckers. National geographic. November 2014.
• William G. Eberhard. Spider manipulation by a wasp larva. Nature. Num 406, 255-256. Juliol 2000. ISSN: 0028-0836.
• P. Hughes et.al. Extended Phenotype: Nematodes turn ants into birds-dispersed fruits. Current Biology. Vol 17. Num 7.
• Anand Varma. Zombie parasites. National Geographic: Nat Geo Live.
• Nat Geo Live. World’s deadliest: zombie snails. 
• Imagen de Portada: Guilles San Martín.