Un hongo letal para los batracios se propaga por el Bosque Atlántico

El causante de una enfermedad que afecta a la piel y constituye una de las principales causas de la declinación mundial de anfibios también se encuentra en la Amazonia y en el Cerrado de Brasil

Por Elton Alisson

Agência FAPESP – Una enfermedad infecciosa y letal ha venido siendo apuntada como una de las principales causas de la declinación mundial y la pérdida de especies de anfibios, los animales más amenazados de extinción en el planeta.

Se trata de la quitridiomicosis, una enfermedad que infecta a las células con queratina de la epidermis de anfibios adultos, provocando un desequilibrio en los intercambios gaseosos, de agua y de electrolitos en la piel de esos animales y causándoles la muerte por paro cardíaco. En los renacuajos, el hongo degrada la queratina de los dentículos, por eso dificulta la alimentación y perjudica el crecimiento.

“Al permanecer más tiempo como renacuajos y metamorfosearse con tamaños menores, esos animales están sujetos a mayores posibilidades de depredación en la naturaleza, lo que puede provocar la declinación de esa población”, declaró Luís Felipe Toledo, docente del Instituto de Biología de la Universidad de Campinas (Unicamp), São Paulo, Brasil, a Agência FAPESP.

Un estudio coordinado por Toledo y llevado a cabo por un consorcio de científicos de universidades e instituciones de investigación de Brasil y de Estados Unidos, en el marco del proyecto intitulado “Into the heart of an epidemic: a US-Brazil collaboration for integrative studies of the amphibian-killing fungus in Brazil”, con el apoyo de la FAPESP, reveló que el hongo causante de la quitridiomicosis –el Batrachochytrium dendrobatidis (Bd)– se ha propagado ampliamente por el Bosque Atlántico y ya se encuentra presente en otros biomas brasileños como la Amazonia y el Cerrado.

Asimismo, Brasil tiene un linaje nativo y otro híbrido del hongo, probablemente más virulento que el pandémico que circula por el mundo, según apuntó el estudio.

“Constatamos que el Batrachochytrium dendrobatidis [Bd] no se restringe más al Bosque Atlántico y existen al menos dos linajes del hongo exclusivos de Brasil”, dijo Toledo.

De acuerdo con el investigador, se sabía desde comienzos de los años 2000 acerca de la presencia del hongo Bd en el Bosque Atlántico, el bioma que posee la mayor diversidad de anfibios de Brasil y en donde estos animales sufren los mayores riesgos de extinción, en razón de factores tales como la destruición de sus hábitats y la introducción de especies invasoras.

Con el proyecto apoyado por la FAPESP, realizado con la intención de expandir el conocimiento sobre la ecología y la evolución de la quitridiomicosis en América –donde los brotes de la enfermedad han sido más devastadores–, los científicos detectaron que el hongo Bd está presente en una amplia variedad de hábitats y regiones del Bosque Atlántico.

Hasta que se puso en marcha este proyecto, el hongo había sido detectado en alrededor de 110 especies de anuros (sapos) en diversos hábitats, fundamentalmente en las áreas del sur y el sudeste del Bosque Atlántico, y en dos especies de anuros del Cerrado, la sabana brasileña. Estos dos biomas cuentan con la mayor cantidad de especies de anfibios amenazados de extinción en el mundo.

En un artículo que ha sido aceptado para su publicación en la revista Diseases of Aquatic Organisms, los científicos informan sobre la identificación de especies de anuros infectados por el hongo, capturados en la naturaleza también en la región norte del Bosque Atlántico, en los estados brasileños de Bahía, Pernambuco y Minas Gerais.

En otro artículo aceptado para su publicación en la revista North-Western Journal of Zoology, también describen la detección de ejemplares de especies de sapos del Bosque Atlántico amenazadas de extinción e infectadas por el hongo. De este modo, se sabe que la cantidad de especies de anuros infectados por el Bd en el Bosque Atlántico ha trepado a 128.

“Los resultados de nuestro estudio indican que el hongo Batrachochytrium dendrobatidis está presente en todo el Bosque Atlántico y que actúa como un agente patogénico generalista en el bioma, infectando a familias de anuros con mayor diversidad de especies”, afirmó Toledo.

En el artículo, los investigadores también informan acerca del primer registro de una especie de anuro capturado en la naturaleza infectado por el hongo en la Amazonia, en el estado norteño de Pará.

Hasta ese momento, el único registro de batracio infectado en la Amazonia correspondía a renacuajos de rana toro (Lithobates catesbeianus) obtenidos en un ranario comercial, dijo Toledo.

“Estimamos que la presencia del hongo Batrachochytrium dendrobatidis en la Amazonia es reciente y menos abundante que en el Bosque Atlántico”, afirmó el investigador. “En el Bosque Atlántico, aproximadamente el 40% de los anfibios tiene el hongo, en tanto que en la Amazonia la prevalencia parece ser menor”, comparó.

El linaje brasileño

Los científicos también constataron que además del linaje pandémico (Bd-GPL) del Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), en el Bosque Atlántico también existe un linaje “genuinamente brasileño”, denominado Bd-Brazil, y otro linaje híbrido entre el Bd-GPL y el Bd-Brazil, llamado Bd-Hybrid.

El descubrimiento del linaje híbrido, descrito en un artículo publicado en la revista Molecular Ecology, y posteriormente caracterizado en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), sorprendió a los investigadores, ya que hasta entonces se estimaba que el hongo Bd se reproducía de manera asexuada (sin la conjugación de material genético).

“La existencia de ese linaje híbrido apuntó que tanto el linaje Bd-Brazil como el Bd-GPL son capaces de reproducirse en forma sexuada”, explicó Toledo.

Otro descubrimiento reciente de los científicos fue el que indica que el linaje híbrido puede ser más virulento que el brasileño y el pandémico del hongo, que causa la pérdida y la extinción de especies en países de América Central como Panamá, además de en Australia y en el oeste de Estados Unidos.

Una de las razones para ello es que el hongo híbrido es mayor y tiene mayor contenido de ADN que los linajes pandémico y brasileño. De este modo, podría producir más proteínas y enzimas que aumentarían su eficacia en la infección de anfibios.

El hongo se propaga por el agua. Las esporas flageladas (zoosporas) nadan hasta encontrar a otro anfibio, en donde se convierten en quistes y se transforman en zoosporangios, donde las zoosporas se desarrollan, explicó Toledo.

“Existe una relación entre la morfología y el potencial de infección del hongo”, dijo Toledo. “La cepa pandémica, por ejemplo, puede ser mayor, con zoosporas y zoosporangios de un diámetro mayor que los del linaje brasileño del hongo y, por consiguiente, puede ser más virulenta”, explicó.

De acuerdo con el investigador, la existencia en el Bosque Atlántico de los tres linajes del hongo –incluso del más ancestral– sugirió la hipótesis de que el patógeno haya surgido en el bioma o en otro lugar de América del Sur.

Con todo, los resultados de los estudios realizados hasta el momento apuntan que todavía es prematuro e imposible apuntar de manera inequívoca el origen geográfico del hongo y cómo podría haberse propagado por el mundo, dijo Toledo.

“Trabajamos con la hipótesis de que el linaje brasileño se originó y permaneció en Brasil, y más recientemente habría llegado al país el linaje pandémico y los dos entonces se habrían hibridado”, afirmó.

Posibles orígenes

Según los investigadores, desde el descubrimiento del hongo Bd, en 1998, y de la vinculación de éste con la declinación de especies de anfibios en el mundo, se han esgrimido diversas hipótesis para intentar explicar el surgimiento y la transformación de la quitridiomicosis en una enfermedad pandémica.

Una de ellas apunta que el comercio internacional para el consumo humano de ranas toro americanas (Lithobates catesbeianus), que son altamente resistentes y a menudo son infectadas por el hongo, puede haber contribuido para la propagación internacional de la enfermedad.

Sin embargo, los resultados del estudio realizado por los científicos brasileños indicaron que el hongo Bd ya estaba presente en Brasil mucho antes de que esa especie de rana nativa de América del Norte –que se tornó invasora en el oeste de América del Norte, en América del Sur, en Europa y en Asia– se introdujese en Brasil, a mediados de la década de 1930.

“El comercio internacional de ranas toro puede haber contribuido en la propagación mundial de la quitridiomicosis, pero no fue el factor fundamental. El problema ahora radica en que hay ranarios que exportan animales infectados con el linaje brasileño del hongo, que logra reproducirse de forma sexuada. Esto puede agravar más aún el problema en otros lugares del mundo”, dijo Toledo.

Durante el estudio, los científicos hallaron ejemplares de ranas toro americana criados en ranarios de Sudamérica y comercializados en Estados Unidos que estaban infectados con el linaje brasileño del hongo.

“No sabemos si las ranas se exportaron a esos países desde Brasil o desde Uruguay, pero debería existir algún mecanismo de control y de seguridad en ambos países para evitar que la situación se agrave con el correr del tiempo”, advirtió Toledo.

Daños a las especies

Según el investigador, no existe una estimación oficial de la cantidad de especies de anfibios que sufrieron una declinación o se extinguieron en Brasil y otros países en razón de la quitridiomicosis, pues el hongo sólo fue descrito en 1998.

Lo que sí se sabe es que ese hongo ya ha infectado a más de 500 especies de anfibios en una gran variedad de hábitats acuáticos y terrestres en toda América, y que las declinaciones más importantes se registraron en zonas con mayor diversidad de especies.

“Existe una interacción entre la especie, el hongo y las condiciones ambientales, tales como el clima y el relieve, que interfieren en la dinámica y en la propagación de la enfermedad”, dijo Toledo.

En un estudio también publicado en la revista Diseases of Aquatic Organisms con anuros de tres regiones del Bosque Atlántico con distintas alturas, los científicos informan que la prevalencia y la intensidad de la infección por el hongo Bd son mayores en alturas más elevadas.

Una de las explicaciones para ello indica que las regiones más altas exhiben condiciones favorables para el crecimiento y la propagación del hongo: temperaturas bajas y lluvias, por ejemplo.

Además de atacar a los anuros, el hongo acomete también a las cecilias y salamandras, pero reviste riesgos para los humanos, afirmó Toledo.

“Al entender mejor la ecología y la fisiología del hongo, y de qué manera se propaga la enfermedad, será posible identificar mejor áreas destinadas a la conservación y el monitoreo de especies, e implementar otras medidas de contención del avance de la quitridiomicosis”, evaluó.

Podrá leerse el artículo intitulado Chytrid fungus acts las a generalist pathogen infecting species-rich amphibian families in Brazilian rainforests (doi: 10.3354/dao02845), de Valencia-Aguilar y otros, en la revista Diseases of Aquatic Organisms.

En tanto, suscriptores de la revista PNAS pueden leer el artículo Complex history of the amphibian-killing chytrid fungus revealed with genome resequencing data (doi: 10.1073/pnas.1300130110), de Rosenblum y otros, en la siguiente dirección electrónica: www.pnas.org/content/110/23/9385/F2.expansion.html.

Y el artículo Interaction between breeding habitat and elevation affects prevalence but not infection intensity of Batrachochytrium dendrobatidis in Brazilian anuran assemblages (doi: 10.3354/dao02413), de Gründler y otros, puede leerse en la revista Diseases of Aquatic Organisms, en: www.int-res.com/abstracts/dao/v97/n3/p173-184.