“Vacunar” a las ranas puede protegerlas o no contra una pandemia, pero ofrece otra opción para la conservación

Cuando surgió por primera vez la pandemia de COVID-19, muchos investigadores de enfermedades de la vida silvestre como yo no se sorprendieron demasiado.Algunos estaban intrigados de que no hubiera sucedido antes;después de todo, nuestro trabajo es observar, describir y estudiar la dinámica de la pandemia en animales.

Los anfibios, por ejemplo, han estado sufriendo una panzoótica global –la versión animal de una pandemia– durante décadas.A finales de la década de 1990, los investigadores identificaron el hongo quitridio anfibio, que causa la enfermedad a menudo letal quitridiomicosis, como el probable culpable de la disminución y extinción de ranas y salamandras en Australia a Centroamérica y en otros lugares que comenzaron hace 10, 20 o incluso 30 años antes.

Los científicos han encontrado este patógeno en Cada continente habitado por anfibios., y la extensa comercio mundial de anfibios Es probable que haya propagado cepas altamente letales por todo el mundo.El hongo quitridio de los anfibios está muy extendido en algunos regiones geográficas, y, al igual que el virus que causa el COVID-19, puede mutar rápidamente y tomar nuevas formas que causan enfermedades de diversa gravedad.

Translocación de conservación es una forma cada vez más popular de recuperar especies que han experimentado grandes disminuciones de población.Implica mover organismos para restablecer poblaciones que se han extinguido, complementar las existentes o establecer otras nuevas en áreas donde la especie no estaba presente anteriormente.Sin embargo, cuando el hongo quitridio anfibio prevalece en el paisaje, es probable que las ranas vuelvan a enfermarse, lo que dificulta el éxito de la translocación.

Para evitar los reveses de las enfermedades, los investigadores están usando una herramienta a menudo empleado contra pandemias humanas: inoculaciones similares a las vacunas.

En nuestro estudio reciente, mi equipo de investigación y yo nos vacunamos amenazados Ranas de patas rojas de California contra el hongo quítrido antes de la translocación exponiéndolos al hongo quítrido en el laboratorio.Queríamos ver si podíamos activar su sistema inmunológico y darles una ventaja sobre el hongo una vez liberado.Nuestros resultados fueron inesperados.

Nada que un cóctel no pueda curar

Desde 2017, el Parque Nacional Yosemite ha estado trasladando activamente ranas de patas rojas de California a Valle de Yosemite, donde ya está presente el hongo quitridio.Usamos un pequeño subconjunto de estas ranas translocadas en nuestro estudio.

Recolectamos huevos de ranas silvestres en un lugar donde la especie prospera, a unas 100 millas al noroeste del valle de Yosemite, y luego los criamos en cautiverio en el Zoológico de San Francisco.Una vez que se metamorfosearon en ranas juveniles, bañamos a 20 de ellas en un “cóctel” de cuatro cepas vivas y activas del hongo.Después de tres semanas, les dieron un baño con un medicamento antimicótico para detener la infección.Otras 40 ranas que no estuvieron expuestas al hongo también recibieron un baño con un medicamento antimicótico.

Luego volvimos a exponer las 20 ranas previamente infectadas al hongo por segunda vez, mientras que 20 ranas previamente no infectadas fueron expuestas al hongo por primera vez.Queríamos ver cómo se comparan las ranas con una segunda infección (es decir, las que fueron “vacunadas”) con las que se infectaron solo una vez.

Lo que encontramos fue sorprendente:El 35% de las ranas infectadas sólo una vez lograron eliminar la infección sin vacunación ni medicamentos antimicóticos.Esto sugirió que tienen alguna medida de inmunidad innata, lo que significa que la primera línea de defensa de su sistema inmunológico pudo combatir el hongo.Además, las ranas infectadas por segunda vez tuvieron una tasa general de infección un 31% menor que las que se infectaron solo una vez.Esto sugirió que el tratamiento similar a una vacuna también funciona estimulando inmunidad adaptativa, lo que significa que su sistema inmunológico aprendió a reconocer el hongo desde su primera exposición y a combatirlo de manera más eficiente.Ninguna de las ranas murió a causa de infecciones fúngicas.

Antes de liberarlas en la naturaleza, las tratamos con un medicamento antifúngico y las monitoreamos para asegurarnos de que estuvieran libres de enfermedades.Les colocamos pequeños transmisores con cinturones de cuentas alrededor de sus cinturas para poder rastrear sus infecciones y su supervivencia durante tres meses.

Inesperadamente, no encontramos diferencias en la carga de enfermedad entre las ranas que nunca habían sido infectadas y las que habían sido infectadas previamente en el laboratorio.Esto sugiere que inmunizar a esta especie contra el hongo quitridio, al menos en Yosemite, puede ser innecesario para asegurar su supervivencia después de la reintroducción.

De hecho, las ranas de patas rojas de California liberadas en el valle de Yosemite están prosperando tres años después de nuestro experimento y seis años después de su primera translocación.Hibernan con éxito durante los fríos inviernos y emergen a principios de la primavera para reproducirse.

Esperanza para el futuro

Nuestro estudio adopta un nuevo enfoque para la herramienta emergente de inoculación contra el hongo quitridio.Al combinar experimentos ex situ o de laboratorio con implementación in situ o en el campo, ponemos a prueba las observaciones de laboratorio en el mundo real.Este tipo de trabajo fortalece las colaboraciones entre los administradores de vida silvestre y los zoológicos, que son cada vez más necesarias a medida que La crisis de la biodiversidad se acelera.

Aunque las ranas de patas rojas de California en el valle de Yosemite no parecían necesitar vacunas, esto no significa que otras especies de anfibios en peligro en todo el mundo no la necesiten.Las investigaciones sobre inoculaciones de quitridio en otras especies han tenido resultados mixtos, que van desde no mejora la supervivencia a reducir la carga de infección asociado con una mayor supervivencia.Uno de los principales desafíos de este enfoque de conservación es que incluso si la vacunación aumenta la supervivencia después de la liberación inicial, esta inmunidad no se transmite a generaciones sucesivas.

Sin embargo, hay esperanza.Los investigadores están trabajando para identificar el firmas genéticas asociadas con la inmunidad al hongo quitridio.Si tienen éxito, los programas de mejoramiento pueden seleccionar artificialmente (y tal vez incluso) edición genética – rasgos protectores para dar a las ranas una ventaja sobre un patógeno que ha devastado las poblaciones de anfibios en todo el mundo.