Los biólogos han descubierto que el parásito infectado por humanos produce soldados estériles como hormigas y termitas.

Los biólogos han descubierto que el parásito infectado por humanos produce soldados estériles como hormigas y termitas.

Los parásitos que infectan a los humanos producen soldados estériles, como hormigas y termitas.

El gusano plano parásito Haplorchis pumilio produce soldados no reproductivos (izquierda) que tienen bocas más grandes que sus compañeros de colonia reproductivamente competentes (centro). Los soldados usan sus bocas para defender la colonia produciendo poderosas ráfagas de succión para matar a sus enemigos (fuerza). Crédito: Dan Metz

Una nueva investigación realizada por científicos del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego ha descubierto que un pequeño parásito de agua dulce que puede causar problemas de salud en los humanos defiende sus colonias con una clase de soldados infértiles.

Invención, publicada en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias Esta especie de platelmintos parásitos se encuentra entre sociedades animales complejas, como hormigas, abejas y termitas, que tienen distintas clases de trabajadores y soldados que han abandonado la reproducción para servir a sus colonias.

Cuando llega a los humanos, normalmente a través del consumo de pescado crudo o poco cocido, esta especie de platelminto, Haplorchis pumilio, puede provocar problemas gastrointestinales y, en casos graves, derrames cerebrales o ataques cardíacos. Según las pautas de la Administración de Alimentos y Medicamentos, cocinar bien el pescado o congelar cualquier pescado que se coma crudo durante al menos una semana es suficiente para matar los trematodos.

Aunque no existen estadísticas específicas para Haplorchis pumilio, las infecciones por trematodos transmitidas por los alimentos representan 2 millones de vidas perdidas por discapacidad y muerte cada año en todo el mundo.

A diferencia de las abejas y las termitas, las colonias de estas especies de platelmintos no se encuentran bajo tierra ni en huecos de árboles, sino dentro del cuerpo de un caracol vivo. Los parásitos no matan al caracol, sino que bombean nutrientes durante años mientras producen clones que nadan libremente y buscan el próximo pez huésped de los platelmintos en su complejo ciclo de vida.

«En comparación con las abejas o las termitas, se pueden establecer más colonias con estos gusanos planos en el laboratorio», dijo Ryan Hechinger, ecólogo de Scripps y autor principal del estudio. «Estos platelmintos pueden ser herramientas valiosas para investigar cuestiones fundamentales en sociología: ‘¿Cómo evoluciona este tipo de organización social?’

Aunque algunas otras especies de esta clase de platelmintos parásitos, llamados trematodos, tienen soldados, es posible que los soldados de esas especies todavía tengan algo de tejido reproductivo latente, lo que indica que pueden reproducirse en algún momento.

El estudio es la primera evidencia de soldados trematodos que están tan especializados físicamente en su tarea que carecen de tejido reproductivo y son permanentemente incapaces de reproducirse, dijo Hechinger.

Haplorchis pumilio forma una colonia similar a un nido dentro del caracol de agua dulce Melanoides tuberculata y luego infecta a dos huéspedes sucesivos durante su ciclo de vida: generalmente un pez y finalmente un vertebrado de sangre caliente. Tanto el trematodo como el caracol son nativos de África y el sur de Asia, pero son coinvasivos en América, incluidas California, Texas y Florida.

Los investigadores encontraron la especie soldado cuando la etapa del ciclo de vida de este trematodo forma una colonia dentro de un caracol. Los soldados defienden la colonia contra intrusos, como otros parásitos, utilizando una boca grande que es capaz de abrir los poros de sus enemigos y succionar sus entrañas.

«Estos gusanos quieren proteger su hogar», dijo Dan Metz, autor principal del artículo e investigador postdoctoral de la Universidad de Nebraska-Lincoln que realizó el estudio durante su doctorado. en Scripps.

«Otro parásito que infecta a sus caracoles es como si alguien entrara a tu casa y amenazara a tu familia. Haces lo que puedes para proteger a tu familia, y estos gusanos también».

Metz encontró estos gusanos por casualidad. Mientras caminaba por el lago Murray en San Diego, California, vio un caracol desconocido en la orilla del agua y lo llevó al laboratorio. Resultó ser el caracol Melanoides tuberculata y estaba infectado con el trematodo Haplorchis pumilio.

Al observar de cerca una colonia de parásitos, Metz y Hechinger notaron que muchos miembros de la colonia eran la mitad de largos y de proporciones diferentes que el resto. Estos pequeños gusanos surgieron como soldados que, aunque medían menos de medio milímetro de largo (0,02 pulgadas), eran cinco veces más grandes que sus homólogos más grandes y con capacidad reproductiva.

«Estos soldados no son más que mandíbulas móviles», afirmó Metz. «Toda su función es morder cosas».

A través de experimentos y un examen minucioso, Metz y Hechinger descubrieron una gran cantidad de evidencia que indicaba que estos soldados eran completamente diferentes de sus parientes con potencial reproductivo dentro de las colonias.

En primer lugar, todos los soldados carecían de órganos reproductivos, pero los gusanos reproductivos más inmaduros (incluidos los gusanos no nacidos dentro de sus padres) tenían estructuras reproductivas detectables.

En segundo lugar, los investigadores no encontraron ningún gusano con un tamaño corporal que pareciera reducir la distancia física entre los soldados y los gusanos reproductivos. Los soldados de todos los tamaños tenían fauces relativamente grandes en relación con el tamaño total de su cuerpo, pero ninguno de los gusanos reproductores se acercaba a las proporciones centradas en la boca de los soldados. Y en tercer lugar, los investigadores demostraron mediante experimentos que los soldados atacaban constantemente a otros parásitos, pero los gusanos reproductores no mostraban ningún comportamiento agresivo.

El estudio demostró que tener soldados dedicados facilita el dominio ecológico de esta especie de trematodo, al menos en su área de distribución invasiva en el sur de California.

Entre otras especies de trematodos que invadieron el sur de California e infectaron a los mismos caracoles, los investigadores calcularon que las especies productoras de soldados representaron alrededor del 94% de todas las muertes entre diferentes especies.

Esta potencia de fuego superior en el conflicto de trematodos significa que la abundancia de otras especies de trematodos es menor de lo que sería de otra manera.

«Los soldados no infectan a los humanos; sólo están en los caracoles», dijo Metz. «Una etapa diferente en el ciclo de vida del gusano infecta a los vertebrados de sangre caliente, incluidos los humanos, pero este parásito con soldados tiene más éxito infectando a los caracoles, lo que significa más oportunidades de propagarse a los humanos».

Este parásito se está propagando por todo el mundo y comprender su biología es importante para la salud pública y para comprender las raíces evolutivas de una organización social compleja. Puede haber muchas más especies de trematodos con especies hospedadoras permanentes.

«Realmente estamos empezando a verlo», dijo Hechinger.

«Puede haber 200.000 especies de trematodos en el planeta, y sólo hemos visto unas pocas de ellas en términos de organización social. Hay mucho más por descubrir sobre las formas en que los trematodos forman sociedades complejas. Con una división del trabajo «.

Más información:
Daniel CG Metz et al., Una especie de platelminto físico-soldado invasora que infecta a los humanos y que es morfológicamente extrema y obligatoriamente estéril. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2024) DOI: 10.1073/pnas.2400953121

Proporcionado por la Universidad de California – San Diego

referencia: Los biólogos descubren que un parásito que infecta a los humanos produce soldados estériles como hormigas y termitas (2024, 24 de julio). Consultado el 28 de julio de 2024 en https://phys.org/news/2024-07-biologists-human-infecting-parasite-sterile.html. ha sido recuperado

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