La tenia ayuda al mono de mar a protegerse contra el arsénico

Los investigadores de la Estación Biológica de Doñana en Sevilla, Marta Sánchez y Andy Green, estudian la parasitología del medio ambiente, es decir, las interacciones entre los parásitos y la contaminación o el cambio climático. En un estudio publicado hoy en la revita Plos Pathogens los científicos explican cómo han recolectado artemia –un crústaceo que se utiliza como modelo para probar la toxicidad en el agua– de un estuario altamente contaminado en España para determinar su estado de infección con larvas de la tenia y ver cómo este parásito afecta a su protección ante productos químicos.

La artemia, también llamada comúnmente ‘mono de mar’, producen huevos –conocidos como quistes– que pueden almacenarse durante largos períodos y eclosionar para proporcionar una fuente de alimento vivo para la industria pesquera. Unas dos mil toneladas de quistes de artemia se venden al año en todo el mundo.

Este organismo es un huésped intermedio para las tenias que finalmente infectan aves acuáticas como flamencos y zampullines. Los científicos ya sabían que la infección por tenia puede cambiar la fisiología y el comportamiento de los monos de mar.

De las primeras muestras recogidas en abril de 2014, el 98% de los crustáceos estaban infectados y aproximadamente la mitad con una sola especie de tenia. Un mes más tarde, en mayo de 2014 se volvía a repetir la cifra, el 98% de artemia estaban infectados y la mayoría de ellos con más de una especie del parásito.

Para examinar cómo la infección del parásito actuaba en la artemia frente a la toxicidad del arsénico, los investigadores recolectaron otra muestra de la misma ubicación en mayo de 2015. Al comparar crustáceos no infectados e infectados, encontraron que el número de gotitas que grasa en las artemias infectadas eran mayores. La infección del parásito también se asoció con cambios significativos en los marcadores de estrés oxidativo.

Ambas muestras se utilizaron para las pruebas de toxicidad con arsénico, un contaminante que se encuentra comúnmente en concentraciones consideradas como perjudiciales en los estuarios de donde procede el crustáceo.

Para su sorpresa, los investigadores encontraron que los monos de mar infectados fueron consistentemente más resistentes al arsénico que las no infectadas. “Lo que dota de protección a la artemia contra la contaminación, por el efecto de los parásitos son principalmente tres factores: el aumento de los niveles de lípidos en artemia, el incremento en los niveles de carotenoides, particularmente cantaxantinas –uno de los antioxidantes más potentes que existen en la naturaleza–y el aumento en la actividad de la catalasa y la glutatión reductasa, enzimas antioxidantes con un importante papel contra el estrés oxidativo causado por la exposición a contaminantes”, declara a Sinc Marta Sánchez, autora principal del estudio e investigadora de la Estación Biológica de Doñana, CSIC.

Sin embargo, los mecanismos mediante los cuales los parásitos cestodos con los que trabajan los científicos ocasionan estos cambios en su huésped son complejos. Estudios previos indican que existe una regulación por parte del parásito a nivel del sistema nervioso central de la artemia, lo que se ha puesto de manifiesto a través de análisis proteómicos, mostrando la expresión diferencial de proteínas entre artemias parasitadas (durante el proceso de manipulación del parásito) y sanas.

La supervivencia del más gordo

El aumento de lípidos en artemia se considera parte de la estrategia de transmisión del parásito, encaminada a facilitar la predación por el huésped definitivo. Estos parásitos usan los monos de mar como huéspedes intermediarios y a las aves como huéspedes definitivos, donde pueden completar su desarrollo y reproducirse.

“Podemos proponer tres escenarios, no mutuamente excluyentes, para explicar este cambio en el metabolismo de los lípidos causado por el parásito. Dada que la manipulación parasitaria –el fenómeno por el cual el parásito modifica el fenotipo de su huésped para aumentar su probabilidad de transmisión– es costosa para el parásito, el incremento de reservas energéticas podría permitir al parásito manipular a su huésped por más tiempo, aumentando de esta forma las probabilidades de transmisión”, asegura la científica.

Por otro lado, otro de los escenarios es el incremento de reservas energéticas que permite al parásito aumentar el valor nutritivo de la artemia, facilitando la predación por las aves ya que estas buscan maximizar la ingesta de energía cuando se alimentan.

Finalmente, y en relación al principio de ‘supervivencia del más gordo’ el aumento de lípidos podría estar encaminado a proteger al huésped de los efectos negativos de la contaminación.

“Los lípidos tienen la capacidad de retener metales y metaloides, de manera que organismos con mayor cantidad de lípidos presentan también niveles mayores metales o metaloides como el arsénico. ‘Secuestrando’ estos contaminantes en gotas lipídicas se evita que afecten a sitios clave para el funcionamiento de los organismos, por ejemplo, a nivel celular. El que más grasa tiene (el más ‘gordo’) es el que mejor está protegido contra la contaminación”, añade Sánchez.

Según los investigadores, este estudio proporciona la primera evidencia empírica de que los parásitos pueden aumentar la resistencia a la contaminación de metal o metaloide, en lugar de disminuirlo. También es el primer estudio que examina la influencia de los cambios de temperatura en las interacciones parásito-contaminantes.

Los resultados "contradicen la opinión preexistente de que la contaminación y los parásitos son factores de estrés y que ambos tienen efectos negativos sobre la salud de los organismos que viven en libertad", y sugieren estudios adicionales en otros sistemas huésped-parásito para evaluar y ampliar la relevancia de estos hallazgos.