Biólogos de la Universidad de Michigan han documentado, por primera vez, la presencia generalizada de hongo quítrido en 80 especies de ranas de selva tropical de tierras bajas en la Amazonía peruana.

El Batrachochytrium dendrobatidis, también conocido como Bd u hongo quítrido, causa una enfermedad de la piel mortal que ha diezmado poblaciones de anfibios alrededor del mundo durante los últimos 40 años, especialmente en comunidades de ranas de altura moderada a alta, donde el clima es frío, como en las regiones montañosas del oeste de América del Norte, Central América, Sudamérica y el este de Australia. 

Pero hasta ahora se le había prestado poca atención al papel de las tierras bajas tropicales en la persistencia del patógeno, en parte porque se pensaba que esas áreas eran demasiado cálidas para albergar niveles significativos de Bd.

En un artículo publicado en la revista PLOS ONE, el equipo de investigación dirigido por la Universidad de Michigan informa que encontró una infección generalizada de Bd en 80 especies de ranas de tres sitios en las selvas tropicales de tierras bajas de la Amazonía peruana, una región donde no se ha documentado declive de anfibios por Bd.

“Nuestros resultados, que muestran una prevalencia alta y generalizada en un ecosistema tropical de tierras bajas, contradicen las expectativas basadas en el patrón global de patogenicidad de Bd que se limita en gran medida a elevaciones más altas y temperaturas más frías”, escribieron los autores. “Estos hallazgos implican que las tierras bajas pueden desempeñar un papel crítico en la propagación y persistencia de Bd en el tiempo y el espacio”.

El primer autor del artículo PLOS ONE es Imani Russell, quien realizó el trabajo para su tesis de maestría en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la U-M. Incluso las ranas de la Amazonía peruana de tierras bajas con niveles muy altos de infección por Bd no mostraron ninguno de los signos externos de la enfermedad que generalmente se ven en las ranas infectadas a elevaciones más altas, dijo, tales como el enrojecimiento y desprendimiento de la piel, letargo y el no huir. La enfermedad de la piel se llama quitridiomicosis.

“Muchos biólogos conservacionistas pensaron que no tenían que preocuparse de que este hongo infectara a las ranas en las tierras bajas cálidas”, dijo Russell, quien ahora es investigador en el programa de doctorado de la Universidad de California en Santa Bárbara.

“Pero ahora sabemos que estas ranas de las tierras bajas pueden albergar altos niveles de infección por hongos sin morir o incluso verse enfermas”, dijo. “Eso significa que podrían servir como un gran reservorio de enfermedades para futuras infecciones por hongos en muchas poblaciones de ranas en Perú.

“Este conocimiento puede ayudar a los biólogos conservacionistas a adaptar mejor sus estrategias de gestión para frenar la disminución de la población de ranas en todo el mundo”, dijo Russell.

Las ranas fueron recolectadas en tres sitios de la Amazonía peruana durante expediciones dirigidas por la UM en el 2016 y 2017. Los investigadores tomaron muestras en dos sitios de tierras bajas: la Estación Biológica Los Amigos (891 pies sobre el nivel del mar) y la Estación Biológica Madre Selva (330 pies sobre el nivel del mar). También recolectaron ranas en la Estación Biológica Villa Carmen, un sitio de laderas en elevaciones de hasta 2,805 pies.

Se recolectó un total de 324 ranas. A pesar de no observar signos clínicos de infección en el campo, los investigadores encontraron que, por sitio, entre el 24% al 46% de los individuos estaban infectados con Bd, con hasta 105,000 esporas de hongos por rana. Las cargas de infección por encima de 10.000 esporas a veces se denominan hiperinfecciones y se cree que son las más propensas a causar efectos nocivos en las ranas y provocar una disminución de la población.

Se secuenció el ADN de las muestras de hisopos de piel, proporcionando el primer análisis genético de los tipos de cepa Bd de Perú. Los resultados mostraron que las ranas peruanas estaban infectadas por cepas dentro del linaje de la pandemia global de Bd. Bd-GPL es la forma más virulenta y extendida del patógeno y se ha documentado en todos los continentes donde se encuentran anfibios.

Los investigadores buscaron factores que pudieran explicar las tasas de infección que observaron.

“Esperábamos encontrar que un grupo particular o una especie de rana estuviera significativamente más infectada que el resto, o que nuestro sitio más frío tendría drásticamente más Bd e infecciones más altas. Pero ese no fue el caso”, dijo Alison Davis Rabosky, profesora asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la U-M quien fue co-asesora de Russell.

“No encontramos una relación detectable entre qué especies estaban infectadas, en qué tipos de ambiente vivían y qué tan altas eran sus cargas de infección”, dijo. “Chytrid parecía estar en todas partes”.

Los investigadores dijeron que sus hallazgos podrían ser especialmente valiosos para los investigadores que trabajan con modelos de riesgo de enfermedad para predecir dónde es más probable que ocurran brotes.

Una de las grandes preguntas pendientes que surgen de este estudio es si los autores documentaron un nuevo conjunto de infecciones que ingresaron recientemente al Amazonas, o infecciones de larga data que simplemente se pasaron por alto, hasta ahora, porque los investigadores no esperaban ver altos niveles de hongo quítrido en Tierras Bajas.

“Claramente, estos modelos no logran capturar algún factor único sobre este ecosistema que necesitamos explorar más a fondo”, dijo el coautor del estudio Timothy Y. James, micólogo y profesor asociado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM. “Alternativamente, y esto sería alarmante si fuera el caso, Bd puede estar evolucionando rápidamente in situ para tolerar este nicho extremo”.

Además de Russell, Davis Rabosky y James, los autores del artículo PLOS ONE son Joanna G. Larson, Rudolf von May e Iris A. Holmes, todos del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la U-M durante el estudio.

Los fondos para el proyecto fueron provistos por la Fundación David y Lucile Packard, un subsidio del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM, una subvención de investigación de la Escuela Rackham Graduate School de la U-M y el fondo Lewis E. Wehmeyer de la divisón de Herpetología del Museo de Zoología de la UM..

Todos los métodos utilizados en el estudio fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la U-M. Las muestras fueron recolectadas y exportadas de acuerdo con los requisitos del Servicio Nacional Forestal y de Fauna Silvestre SERFOR. Las muestras se importaron de acuerdo con los requisitos de permisos del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU.

El estudio será publicado en PLOS ONE aquí: Widespread chytrid infection across frogs in the Peruvian Amazon suggests critical role for low elevation in pathogen spread and persistence