Quitridiomicosis: enfermedad que provoca el pánico

2011/10/01 Iglesias, Maider - BiologoaZientzia eta Teknologia Fakultatea, EHU. | Rojo, Iratxe - BiologoakZientzia eta Teknologia Fakultatea, EHU. Iturria: Elhuyar aldizkaria

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La causa de la enfermedad de la quitridiomicosis de los anfibios es el hongo Batrachochytrium dendrobatidis. Esta especie pertenece al grupo denominado Kitridio, orden Chytridiales. Estos hongos se caracterizan por ser un móvil con espora flagelada o zoospora que los separa del resto del reino de Fungi.

Los kitridios participan en la comunidad microbiana, tanto en los ecosistemas acuáticos como en los terrestres. En ellos pueden ser saprofitos (alimentándose de materia orgánica muerta) o parásitos de organismos microscópicos (polen, algas, invertebrados), que desempeñan un papel ecológico fundamental al participar en la descomposición de la materia sostenible (quitina, queratina y celulosa de difícil descomposición). B. Dendrobatidis se describió en el año 1998 como el causante de la reducción de las poblaciones de anfibios. Conocido por los expertos, es el único rocío que contamina los vertebrados.

B. La capacidad de infectar a los vertebrados del dendrobatidis se basa, entre otras cosas, en la capacidad de utilizar la queratina como alimento. De hecho, la superficie de los anfibios es una gruesa capa externa de queratina. Al tratarse de un polímero complejo, la queratina no es útil para la mayoría de los hongos, ya que en general se alimentan de compuestos simples. Pero al zoospora de este kitridio le viene la queratina perfectamente. Al encontrar un host apropiado, sintetiza y expulsa enzimas proteolíticas y esterasas. Estas enzimas pueden degradar la queratina y perforar la superficie del anfibio.

Al tratarse de un hongo simple, la B. dendrobatidis no desarrolla estructuras macroscópicas reproductoras (al igual que algunos hongos complejos desarrollan estructuras tipo seta), por lo que pasa desapercibido a primera vista. Cuando está en el huésped, sin embargo, forma un sencillo cuerpo similar a las raíces de fondeo que se llaman rizomizelio. Esto cumplirá funciones vegetativas y producirá estructuras reproductoras.

Ciclo de vida

Como ya se ha indicado, la infección se produce por la espora móvil. El zoospora está libre en el agua y se dirige al hostelero. Puede nadar 24 horas, pero su movilidad es limitada y no puede recorrer largas distancias. Para hacer frente a esta limitación y encontrar al huésped lo antes posible, el zoospo se sirve del quimiotaxi, es decir, su movimiento está regido por sustancias químicas de la zona. Una vez localizado el huésped, el anfibio, se adhiere a la capa externa de la epidermis queratinizada. Allí reabsorbe el flagelo, se desplaza hacia la parte inferior de la piel y crea una estructura en forma de bolsa: zoosporangio, dentro de la cual comienza la reproducción. Llega a los 4 días y libera al medio unas 300 zoosporas. Para liberar los zoosporas al medio exterior forma un tubo que atraviesa la superficie del anfibio. El ciclo comienza de nuevo cuando la zoospora encuentra el sustrato adecuado. Este sustrato puede ser tanto el propio hostelero como otro. De esta forma se consigue la amplificación de la enfermedad, tanto aumentando lo que ya tenía un hostelero, como extendiéndolo en el entorno.

Charca de Txibarte, Amurrio (Álava). En zonas de alta altitud es más evidente la influencia de la quitridiomicosis. Debido a las bajas temperaturas y condiciones ambientales, los anfibios suelen estar inmunodeprimidos en estos lugares. En consecuencia, Ed. sobre hostelería. Maider Iglesias; Iratxe Rojo

Patogenia y mecanismos de evitación

Para comprender y detener la enfermedad, además del ciclo de vida y la estructura del hongo, es muy importante analizar el mecanismo infeccioso del anfibio y sus efectos. No podemos olvidar que algunos anfibios han desarrollado una serie de recursos para hacer frente a esta enfermedad que también pueden ayudar a encontrar una solución para el futuro.

El hongo crece en las capas externas de la superficie queratinizada de los anfibios adultos, en el estrato córneo y granular. Estas capas, sobre todo los estratos corneales, tienen una anchura de entre 2 y 5 ?m. En los animales contaminados, por el contrario, esta capa se engrosa (hiperqueratosis) hasta alcanzar los 60 ?m. Entonces, esta capa se vuelve irregular y las células subepiteliales explotan para dejar espacio a los zoosporangios. Además, el tubo de liberación de zoosporas que realiza cada zoosporangio atraviesa la superficie del anfibio hasta el medio exterior y se rompe la piel. Esta acción se puede ver microscópicamente. Macroscópicamente sólo se perciben síntomas tardíos como hinchazón de la piel, enrojecimiento, aumento de vísceras, hemorragias, etc.

Los anfibios mueren entre 10 y 18 días después de la enfermedad, ya que les queda el corazón. Esto es debido a la importancia de la piel en la respiración de anfibios y en el balance de electrolitos (balance interior osmótico). De hecho, los kitridios infectan principalmente zonas muy vascularizadas de la piel. Esto dificultará el intercambio de gases, impidiendo la respiración cutánea. Además, el hinchamiento y deformación de la piel provoca la interrupción del transporte por superficie de los iones sodio, potasio y cloruro, poniendo patas arriba la osmorregulación del animal. Como consecuencia, el desequilibrio de los electrolitos y la disminución del oxígeno se produce en la sangre, coincidiendo con el aumento del dióxido de carbono, lo que ahoga en parte al animal y detiene el corazón.

No obstante, algunos anfibios cuentan con mecanismos naturales de prevención frente a la enfermedad. Por ejemplo, se ha demostrado que el arrabio Plethodon cinereus y el Rana mucos contienen en su piel una bacteria ( Janhinobacterium lividum ) que impide el desarrollo del hongo. Esta bacteria libera a la superficie sustancias fungicidas y evita la infección.

Por otro lado, se ha observado que los péptidos superficiales juegan un papel fundamental frente a la enfermedad: rompiendo la membrana del hongo inhiben la contaminación del patógeno y su crecimiento. Por tanto, evitan el crecimiento post-consolidación de los zoosporas. Sin embargo, no todos los anfibios cuentan con este tipo de mecanismos de defensa, lo que ha provocado la extensión mundial de la enfermedad.

En todo el mundo

Las investigaciones de anfibios y demás seres vivos han influido en la difusión de la quitridiomicosis. Para evitarlo, una de las formas de prevención es el uso de guantes en la manipulación de los ejemplares. Ed. P. Lasarte

Como ya se ha indicado, aunque algunas especies de anfibios cuentan con mecanismos de lucha contra el hongo, se ha introducido de forma muy violenta en algunos ecosistemas, sobre todo en zonas de vulnerabilidad de anfibios. Por ello, la quitridiomicosis es en la actualidad una enfermedad generalizada en todo el mundo y en todos los continentes no asiáticos se pueden encontrar anfibios infectados con quitridiomicosis. Además, hay que tener en cuenta que hay grandes áreas que todavía no se han estudiado.

En Europa no hay mucha información sobre la difusión del hongo. En las investigaciones llevadas a cabo se ha detectado la enfermedad en seis países del continente, siendo tres las especies de anfibios más afectadas: el txantxikua ( Alytes obstetricans ), el arrabio común ( Salamandra salamandra ) y el sapo común ( Bufo bufo ). La mayor parte de los casos de kitridiomicosis se han dado en Suiza y España, siendo este último el primer país que sufrió la enfermedad, encontrándose en 1997 el primer anfibio muerto en el Parque Natural de Peñalara (Madrid). En los meses de verano de 1997, 1998 y 1999 se observaron tasas de mortalidad muy elevadas en las poblaciones de broches.

Difusión y justificación del éxito

A pesar de que el ciclo de vida del quitridio, así como su distribución geográfica aproximada, son conocidos, han existido problemas para explicar la gran difusión del hongo y la actual mortalidad anfibia. Se han formulado varias hipótesis.

En la actualidad se ha impuesto la hipótesis de que la participación humana parece estar en el origen africano del hongo y que la especie de rana Xenopus laevis ha tenido una gran influencia en su expansión. El hombre ha extendido esta rana (y el hongo) por todo el mundo, como la investigación de los test de embarazo. Se cree que esta rana ha actuado como vector asintomático.

Además, se ha demostrado que B. dendrobatidis tiene capacidad de supervivencia en tierras húmedas y plumas de aves. Esto significa que no sólo utiliza anfibios como vectores, y se cree que cuando hay escasez de los mismos puede ser debido a movimientos de aves o tierras (transportada por animales al coger agua en muestreos de peces, a pie de hombre, neumáticos, etc.) y que puede sobrevivir.

Rana xenopus laevis. Se cree que ha actuado como vector asintomático en la extensión de la enfermedad. Ed. M. Corral

Destaca su diferente impacto sobre las diferentes especies y sobre las poblaciones separadas de la misma especie. De hecho, el quitridio ha sido capaz de soportar condiciones perjudiciales para otros organismos, entre otras. De hecho, mantiene la capacidad de aumentar y expandir la temperatura (4-28 ºC) y el pH en amplios rangos, con la capacidad de generar quistes. Por tanto, en situaciones no óptimas para los anfibios, es decir, tanto a bajas temperaturas como a situaciones de contaminación, el quitridio actuará como patógeno oportunista aprovechando la indefensión de los anfibios en estas situaciones.

A pesar de que estas características son conocidas, en la actualidad no existe una forma efectiva de combatir la enfermedad. Se han realizado algunos ensayos a nivel local (inoculaciones de la bacteria J. lividum, basada en la inmunidad intrínseca de los anfibios; variando la temperatura ambiental y el pH...), pero no son suficientes para acabar con la crisis global.

El hombre también expande

Como se ha mencionado, la influencia humana también se percibe en este problema ecológico. La principal dispersión global se ha producido a través de la especie Xenopus laevis, pero también se ha constatado la influencia de los expertos en investigación de anfibios, en la medida en que el trabajo de campo es una parte importante de la investigación de los anfibios y la enfermedad. Los investigadores se desplazan de una zona húmeda a otra en la que se encuentran los anfibios y, en consecuencia, se comportan accidentalmente como factores de dispersión a escala local. Por ello, existen una serie de medidas preventivas a tener en cuenta, como son la utilización de guantes desechables para la recogida de cada ejemplar de anfibio, la desinfección de todo el material antes de su reutilización una vez finalizado el trabajo de campo, la esterilización previa de todo el material a utilizar, la extracción de ejemplares muertos por enfermedad.

La actividad humana ha causado un gran impacto sobre el grupo de anfibios y sigue siendo así. Se estima que la enfermedad ha eliminado unas 200 especies en los últimos 30 años. ¿Hasta dónde vamos a seguir sin cuidar nuestro entorno? ¿Cuál es nuestro límite? Preguntas sin respuesta, de momento...

Referencias