Bacterias de la piel están asociadas a la susceptibilidad a Bd en anfibios tropicales: lecciones de las comunidades bacterianas de la piel en anfibios del Darién, Panamá.
Los anfibios están muriendo en todo el mundo a causa de la quitridiomicosis. Esta enfermedad, causada por Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), es responsable de dramáticos colapsos poblacionales y extinciones en el Neotrópico, incluyendo los bosques tropicales de Panamá.
The author in Panama, 2013
Somos un grupo de investigación financiado por la NSF dedicado a investigar la diversidad microbiana en la piel de anfibios en Panamá. Este equipo está constituido por tres investigadores principales (Lisa Belden, Reid Harris y Kevin Minbiole), tres investigadores postdoctorales (Eria Rebollar, Myra Hughey y Tom Umile) así como varios estudiantes de posgrado y licenciatura de James Madison University, Virginia Tech, Villanova University y el Smitshonian Tropical Research Institute. Estamos interesados en entender cómo la diversidad microbiana de la piel en anfibios contribuye a la sobrevivencia de especies que siguen presentes en la naturaleza a pesar de la presencia de Bd. Desde el año 2012 hemos colectado muestras de múltiples bosques tropicales de tierras bajas con el fin de entender los factores que influyen en las comunidades microbianas cutáneas en anfibios tropicales, incluyendo sitios en donde se encuentra el hongo patógeno Bd.
Recientemente hemos publicado un estudio de la microbiota cutánea de cinco especies de anfibios tropicales provenientes de uno de los pocos sitios en Panamá que no están infectados por Bd llamado Serranía del Sapo en la Provincia del Darién. En este sitio durante el verano del 2012, Myra Hughey, Roberto Ibáñez y Daniel Medina colectaron muestras de especies muy susceptibles y menos susceptibles a Bd incluyendo dos de las especies más amenazadas: Atelopus certus y Strabomantis bufoniformis. Cuando analizamos las especies bacterianas de la piel de estas cinco especies descubrimos que los anfibios poseen una microbiota única que es muy distinta a las comunidades bacterianas ambientales. Estas bacterias simbiontes no sólo son diferentes a las bacterias ambientales, sino que también son distintas entre las especies de anfibios. Interesantemente, encontramos que las especies menos susceptibles a Bd (Craugastor fitzingeri, Espadarana prosoblepon y Colosthetus panamansis) comparten un conjunto de especies bacterianas que no están presentes en las especies altamente susceptibles (A. certus y S. bufoniformis).
Atelopus certus, thought to be a species susceptible to Bd. Photo (c) Joel Sartore
Es posible que las bacterias presentes en las especies menos susceptibles tengan un papel importante contra la presencia de patógenos como Bd. Si estas bacterias tienen capacidades anti-fúngicas ¿Cuáles son los factores que determinan la presencia de estas bacterias benéficas en las especies menos susceptibles? Para abordar esta pregunta, comparamos las comunidades microbianas de C. fitzingeri en la región del Darién con las comunidades microbianas de regiones infectadas por el hongo en la provincia de Colón y Panamá (Mamoní, Soberanía y Gamboa). Encontramos que las comunidades bacterianas cutáneas en las regiones infectas estaban enriquecidas en bacterias del genero Pseudomonas y miembros de las bacterias Actinomicetos. Es interesante que estos grupos bacterianos son conocidos por sus capacidades anti-fúngicas en otros anfibios, y por lo tanto, es posible que jueguen un papel protector en contras del hongo Bd. Debido a que otros factores pueden estar afectando la diversidad de las comunidades microbianas, estamos actualmente analizando datos experimentales para determinar si la infección por Bd es el responsable de los cambios en estas comunidades bacterianas.
¿Cómo podemos utilizar toda la información que hemos recabado para proteger a los anfibios que no tienen estas bacterias benéficas? Actualmente estamos analizando cultivos bacterianos obtenidos de especies menos susceptibles para determinar experimentalmente sus propiedades anti-fúngicas. Si estas bacterias efectivamente inhiben el crecimiento de Bd, entonces ¿podríamos utilizarlas como probióticos en las especies altamente susceptibles?. Los probióticos son una estrategia muy prometedora para la conservación de especies de anfibios susceptibles ya que la manipulación de la microbiota cutánea se ha logrado en otras especies de anfibios para protegerlos contra Bd. Sin embargo se requieren todavía muchos estudios para poder implementar esta estrategia exitosamente.
Belden LK, Hughey MC, Rebollar EA, Umile TP, Loftus SC, Burzynski EA, Minbiole KPC, House LL, Jensen RV, Becker MH, Walke JB, Medina D, Ibáñez R and Harris RN (2015) Panamanian frog species host unique skin bacterial communities. Front. Microbiol. 6:1171. doi: 10.3389/fmicb.2015.01171
,,, , and ISME Journal. doi:10.1038/ismej.2015.234
Por Eria Rebollar