Los científicos han propuesto un nuevo modelo de enfermedades animales que incluye el papel del microbioma. Su investigación sugiere que el cambio climático puede conducir a la aparición de nuevas enfermedades infecciosas.
La pandemia de COVID-19 ha puesto de manifiesto la amenaza de enfermedades infecciosas. Al momento de escribir este artículo, ha habido más de 9 millones de casos registrados de la enfermedad en todo el mundo.
Las enfermedades infecciosas, particularmente las que cruzan los límites de las especies (zoonosis), están aumentando como resultado de las actividades humanas. Este aumento se debe en parte al cambio climático, que está alentando a algunas especies portadoras de patógenos a moverse fuera de su rango de hábitat actual.
Por ejemplo, el mosquito tigre, que transmite la enfermedad viral Chikungunya, actualmente está ampliando su alcance geográfico en Europa y América, poniendo en riesgo a millones de personas.
Un artículo que Trends in Parasitology publicó recientemente incluye una síntesis de la investigación sobre enfermedades infecciosas en humanos y vida silvestre. Presenta un nuevo modelo de dinámica de enfermedades infecciosas que tiene en cuenta el papel del microbioma: las bacterias «buenas» que viven dentro y dentro de nosotros.
Los científicos detrás del trabajo sugieren que los cambios ambientales, incluido el cambio climático, podrían desestabilizar este modelo y conducir a nuevas enfermedades infecciosas derivadas de los cambios en el microbioma de los animales.
Un nuevo modelo para enfermedades infecciosas.
En ecología de enfermedades, los científicos usan tradicionalmente un «triángulo de enfermedades» para demostrar los roles del huésped, el patógeno y el medio ambiente en la propagación de la enfermedad.
Los autores del nuevo estudio, que representan a instituciones en Francia, Alemania y Estados Unidos, sugieren que este concepto ofrece una visión «simplificada» de la dinámica de las enfermedades infecciosas. Por lo tanto, han ampliado el concepto para incluir el microbioma.
El microbioma describe las comunidades de microorganismos, incluidas las bacterias, los virus y los hongos, en un contexto particular. En un contexto animal, las comunidades microbianas viven dentro y dentro del huésped y desempeñan funciones importantes, incluida la protección contra los patógenos y ayudar a descomponer los alimentos.
La investigación ha demostrado que las comunidades microbianas son importantes para la salud de los ecosistemas, la vida silvestre y las personas. Solo el intestino humano alberga hasta 1,000 especies diferentes de bacterias, lo que los investigadores han demostrado ser importantes en muchos aspectos de la salud.
Los avances recientes en la tecnología de secuenciación genética han ayudado a los científicos a comprender mejor la diversidad y la importancia fisiológica de la microbiota.
«Ahora estamos comenzando a comprender gradualmente su papel en la profilaxis de la salud y cómo interactúan, por ejemplo, con el microbioma ambiental, los patógenos y el huésped», explica la Dra. Adeline Loyau del Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Interior. en Alemania, quien dirigió el estudio.
Como resultado, los investigadores presentan una «pirámide de la enfermedad», que es un nuevo modelo de dinámica de la enfermedad que incluye interacciones entre el huésped, el patógeno, el medio ambiente y un cuarto elemento: el microbioma
El papel del clima.
El microbioma es un determinante importante de si un animal se infectará con un patógeno en el medio ambiente. Por ejemplo, señalan los autores del estudio, es menos probable que un mosquito se vuelva susceptible al parásito de la malaria si tiene más bacterias pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae en su intestino.
«Un microbioma en equilibrio puede proteger contra la infección en condiciones ambientales cambiantes», explica la primera autora del estudio, Adriana P. Bernardo-Cravo, de la Universidad de Toulouse, Francia, y el Centro Helmholtz de Investigación Ambiental, Alemania.
Sin embargo, los cambios en el medio ambiente pueden, a su vez, afectar el microbioma.
El microbioma mantiene un delicado equilibrio de diferentes especies bacterianas, que ayudan a proteger a un organismo contra la infección. Los cambios en el clima pueden desequilibrarlo.
La temperatura, en particular, tiene un efecto significativo en la composición del microbioma, lo que podría explicar en parte por qué el cambio climático influye en la propagación de enfermedades. Este efecto puede ser mayor en los anfibios porque, como ectotermos, dependen de temperaturas externas para regular todas sus funciones corporales.
Los investigadores dan el ejemplo de una enfermedad fúngica, la quitridiomicosis, que afecta a los anfibios, incluidas las ranas.
Los anfibios con un microbioma más diverso son más resistentes a esta enfermedad, que las bacterias antimicóticas en la piel pueden combatir. El cambio climático cambiará la distribución de esta enfermedad y podría causar una mayor disminución de los anfibios, los vertebrados más amenazados. Sin embargo, estos cambios no solo afectarán la vida silvestre. Los autores advierten que la interrupción de cualquiera de los cuatro fundamentos de la pirámide de la enfermedad podría conducir a la aparición de nuevas enfermedades que también afectan a los humanos.
