Descubren por qué algunas ranas sobreviven a un hongo mortal

Investigadores han logrado resolver un misterio que intrigaba a la comunidad científica desde hace años: por qué algunas poblaciones de anfibios se recuperan tras ser devastadas por una enfermedad fúngica mortal que ha eliminado ranas y sapos en todo el planeta.

El estudio, liderado por científicos de University College London (UCL), ZSL (Sociedad Zoológica de Londres) e Imperial College London, determinó que el momento en que se desarrolla el sistema inmune de un anfibio juega un papel crítico en su capacidad de sobrevivir a la infección. Los hallazgos fueron publicados en la revista científica Nature Chemical Biology.

Un hongo letal que ataca a los anfibios adultos

El hongo quitridio, Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), ha causado declives catastróficos en las poblaciones de anfibios alrededor del mundo. Este patógeno es responsable de la quitridiomicosis, una enfermedad que daña la piel de ranas y sapos y altera su capacidad para regular el agua, las sales y los minerales en su organismo.

Los anfibios jóvenes están en gran medida protegidos porque los renacuajos y las larvas carecen de la piel rica en queratina de la cual se alimenta el Bd. Sin embargo, una vez que se transforman en adultos y su piel se queratiniza, se vuelven vulnerables a la infección, lo que frecuentemente provoca muertes masivas.

Para comprender mejor por qué algunas poblaciones se recuperan mientras otras continúan colapsando, los investigadores estudiaron poblaciones de sapos parteros comunes que habitan alrededor de cuatro lagos en los Pirineos de Francia y España, todos los cuales habían experimentado brotes severos de Bd.

En uno de los lagos, la población de sapos seguía en declive y prácticamente había desaparecido. En los otros tres lagos, sin embargo, las poblaciones se habían recuperado a pesar de que el hongo permanecía presente en el ambiente.

Las defensas inmunes tempranas marcan la diferencia

El equipo de investigación se concentró en los péptidos antimicrobianos, sustancias químicas naturales que la piel de los anfibios libera y que constituyen una parte importante de su sistema inmune.

Descubrieron que los sapos de las poblaciones en recuperación desarrollaban estos péptidos protectores mucho antes, mientras todavía eran renacuajos. Para cuando alcanzaban la edad adulta y se volvían susceptibles al Bd, sus defensas inmunitarias ya estaban bien establecidas.

En contraste, los sapos de la población en declive producían muchos menos de estos péptidos protectores durante la etapa de renacuajo, lo que los dejaba menos preparados una vez que maduraban.

El autor principal, el Dr. Phillip Jervis, de UCL Chemistry, ZSL Institute of Zoology e Imperial College London, explicó: "Nuestro estudio muestra que las especies que han experimentado declives severos debido a esta enfermedad aún pueden recuperarse. Tienen las herramientas para combatir la infección, solo depende del momento. La enfermedad mata a los sapos y ranas cuando se transforman de renacuajos a adultos. Desarrollar inmunidad madura en la etapa de renacuajo ayuda a estos sapos a sobrevivir y a que la población continúe".

El Dr. Jervis agregó: "El siguiente paso es investigar qué factores impiden que estos sistemas inmunes maduren tempranamente. Esto podría deberse a la genética o a factores ambientales como la temperatura o la presencia de truchas, un peligro importante para los renacuajos que podría impulsarlos a convertirse en adultos más rápidamente para poder abandonar el agua, lo que significa menos tiempo para que su sistema inmune se desarrolle".

Más de 1.100 péptidos inmunes ocultos descubiertos

Para investigar las defensas químicas de los sapos, los investigadores utilizaron espectrometría de masas para examinar la mezcla de péptidos (cadenas cortas de aminoácidos) liberados por su piel.

El análisis reveló una colección mucho mayor de péptidos inmunes de lo que los científicos habían anticipado. De los 1.152 péptidos identificados, solo siete habían sido documentados previamente.

El estudio también encontró que los renacuajos que producían una variedad más amplia de péptidos —es decir, cuyas defensas habían madurado antes de convertirse en sapos— tenían muchas más probabilidades de sobrevivir a pesar de los brotes continuos de Bd. Las poblaciones con menos péptidos durante la etapa de renacuajo continuaron sufriendo altas tasas de mortalidad.

La autora principal, la profesora Alethea Tabor (UCL Chemistry), señaló: "Descubrimos una diversidad de péptidos mucho mayor de lo que esperábamos".

Implicaciones para la conservación de anfibios

La quitridiomicosis ha sido catalogada como una de las enfermedades infecciosas más destructivas jamás registradas en vertebrados. Ha contribuido al declive o extinción de más de 500 especies de anfibios en las últimas décadas, afectando ecosistemas en todos los continentes donde habitan estos animales, con excepción de la Antártida.

Este nuevo descubrimiento ofrece esperanza y una vía potencial para estrategias de conservación más efectivas. Comprender que el desarrollo temprano del sistema inmune es clave para la supervivencia podría permitir a los científicos identificar poblaciones con mayor probabilidad de recuperación y desarrollar intervenciones que favorezcan el desarrollo inmunitario temprano en poblaciones vulnerables.

Los hallazgos también sugieren que no todas las poblaciones afectadas están condenadas a la extinción. Aquellas que logran desarrollar defensas adecuadas en el momento apropiado pueden coexistir con el patógeno, manteniendo poblaciones estables incluso cuando el hongo permanece en su ambiente.

La investigación resalta la complejidad de las interacciones entre huéspedes y patógenos, y cómo factores ambientales y del desarrollo pueden inclinar la balanza entre el colapso poblacional y la recuperación. Este conocimiento resulta fundamental para diseñar estrategias de conservación basadas en evidencia científica que puedan ayudar a proteger la biodiversidad de anfibios amenazada en todo el mundo.