Los hipopótamos no son lo primero que se nos viene a la mente al considerar la epidemiología y la ecología de las enfermedades. Y, sin embargo, esta megafauna anfibia le ofreció al ecólogo de UC Santa Bárbara, Keenan Stears, una ventana a la progresión de un brote de ántrax que afectó al Parque Nacional Ruaha, Tanzania, enla estación seca de 2017.
A través de encuestas y monitoreo por GPS, Stears y sus colegas, Wendy Turner, Doug McCauley y Melissa Schmitt, revelaron que la reducción de los caudales de la estación seca en el río Great Ruaha propaga indirectamente la enfermedad al afectar el movimiento de los hipopótamos. Los resultados, que aparecen en eldiario Ecosfera , presenta una perspectiva única sobre la ecología de las enfermedades e ilustra cómo los cambios antropogénicos pueden afectar la vida silvestre y la salud humana.
La ecología de las enfermedades de la vida silvestre estaba muy lejos de la mente durante la estación seca en 2016, cuando Stears y su equipo equiparon a 10 hipopótamos machos con collares GPS. Los investigadores buscaron rastrear los movimientos de los animales para comprender mejor su comportamiento y ecología, especialmentea la luz de los caudales reducidos a lo largo de muchos de los principales ríos de África. El estudio resultante fue el primero en rastrear el movimiento de los hipopótamos y el uso de la tierra, y finalmente descubrió algunos de los hechos básicos sobre la ecología espacial de los hipopótamos.
Luego vino el ántrax.
"Esto no fue algo que realmente me propuse estudiar", dijo Stears, investigador postdoctoral en el Departamento de Ecología, Evolución y Biología Marina. "No se puede planificar que ocurra un brote; simplemente sucede".
Stears estuvo en el campo de 2016 a 2017 realizando conteos de hipopótamos y manteniendo el equipo. Los collares de rastreo por GPS habían estado en los animales durante aproximadamente un año, aproximadamente el tiempo que se supone que deben durar antes de dejarlos.los collares no se habían movido durante un par de días, pensó que se había caído. Parecía estar en una piscina cercana, así que Stears salió a buscarlo. "Di la vuelta a una curva en el río y había un hipopótamopiscina con unos seis cadáveres de hipopótamos ", recordó. Stears se había topado con un brote de ántrax.
El ántrax es una infección causada por la bacteria Bacillus anthracis , que puede manifestarse de diversas formas dependiendo de cómo se contraiga. La bacteria es notable por su capacidad para producir esporas que pueden permanecer inactivas en el suelo durante años. En particular, en brotes como el de este estudio, los animales puedensolo propagan la enfermedad una vez que mueren.
Aunque no es un ecologista de enfermedades, Stears rápidamente se dio cuenta de que sus datos de GPS podrían iluminar aspectos del brote. No parecía haber ningún estudio existente que combinara un relato espacio-temporal de un brote activo de ántrax con el movimiento de la vida silvestre,explicó. "Así que esta fue realmente una oportunidad única para responder algunas preguntas que en realidad no habían sido respondidas antes".
"No podemos predecir cuándo ocurrirá un brote de ántrax, por lo que es imposible planificar un estudio de este tipo", agregó la coautora Wendy Turner del Servicio Geológico de EE. UU. Y la Universidad de Wisconsin-Madison. "Este proyecto es en parteun poco de suerte fantástica para comprender la transmisión de enfermedades, no para los hipopótamos y, en parte, un pensamiento muy inteligente y rápido de Keenan y Melissa en UCSB, para aprovechar esta oportunidad única.
"He estado estudiando ántrax durante años en Namibia, con muchos más hosts con collar GPS monitoreados que los 10 en este estudio", continuó, "y todavía no he tenido a ninguno de nuestros individuos sucumbido a la enfermedad".
El equipo primero tuvo que determinar cuántos hipopótamos en esta población habían interactuado con piscinas potencialmente infectadas. Eso significaba identificar cuáles de las muchas piscinas desconectadas a lo largo de este tramo del río Gran Ruaha estaban infectadas. Los colegas de Stears en el Parque Nacional Ruaha realizaron un muestreopara que la patología confirme el brote de ántrax.
Stears y su equipo llevaron a cabo recuentos diarios de hipopótamos vivos y muertos en estas piscinas. Los estudios les permitieron rastrear la propagación de la enfermedad, su tasa y dirección. Los científicos también tenían curiosidad por saber de dónde venían los hipopótamos, adónde ibany si el brote estaba influyendo en su comportamiento.
Los investigadores vincularon esta información con los datos de movimiento de los hipopótamos que obtuvieron de los collares GPS. Cuatro de los 10 hipopótamos que habían rastreado podrían haber contraído la enfermedad, dijo Stears, y de ellos, tres murieron.
El equipo descubrió que la infección no tenía un efecto notable en el movimiento de un hipopótamo. Los individuos infectados deambulaban tanto como los hipopótamos sanos. "Esto tiene implicaciones importantes sobre hasta qué punto un solo individuo podría potencialmente vectorizar la enfermedad antes de su muerte y crear nuevos reservorios infecciosos", Dijo Stears. Bajo ciertas condiciones, la vida silvestre puede sucumbir a la infección en unos pocos días. Incluso si este es el caso, un hipopótamo puede caminar unos siete kilómetros en el transcurso de una noche en busca de agua. Por lo tanto, los hipopótamos pueden moverse rápidamentela enfermedad a grandes distancias.
Es más, los animales no parecían evitar activamente los cadáveres. ¿Por qué? Bueno, los tiempos secos no son buenos para ser hipopótamos. Normalmente, las especies evitan los cuerpos de su propia especie. Pero con estanques adecuados tan escasos, elLos animales anfibios se vieron obligados a permanecer en estanques junto a los muertos.
"El secado de los ríos es una de las principales razones por las que estos brotes se han agravado a lo largo de los años", explicó Stears. "A medida que el río se seca, los hipopótamos se ven obligados a congregarse en los charcos restantes del río. Ahora, este documento muestra quesus movimientos también propagan la enfermedad ".
Los brotes de ántrax son una ocurrencia natural, pero los ríos secos los están empeorando. A medida que las piscinas se secan, los hipopótamos se acumulan en las que quedan o se mueven para encontrar otras nuevas. El aumento de la aglomeración y las interacciones sociales pueden aumentar el estrés fisiológico, que los científicos han hechovinculado a una mayor susceptibilidad a la infección.
Además, los movimientos alterados de los hipopótamos mientras buscan nuevos estanques aumentan el riesgo de exposición a los reservorios de ántrax, así como la duración de la interacción con estos reservorios. Las interacciones agresivas alrededor de los estanques restantes significan que los hipopótamos visitan con frecuencia a varios en una noche determinada.Todos estos factores han exacerbado los brotes de ántrax en las poblaciones de hipopótamos.
Stears notó que los hipopótamos también parecen particularmente susceptibles a estos brotes, agregando como lo hacen en piscinas pequeñas y sucias durante la estación seca. Otros animales evitan beber de las piscinas de hipopótamos durante estos tiempos debido a todo el estiércol que se ha acumulado debido a la falta dedel flujo del río. En su lugar, buscan charcos menos profundos que estén más limpios, lo que potencialmente los protege de contraer dosis letales de la enfermedad.
"Comprender los brotes de enfermedades en los hipopótamos es especialmente importante", dijo el coautor Doug McCauley, profesor asociado de ecología, evolución y biología marina EEMB en UC Santa Barbara. "La gente no suele darse cuenta de que los hipopótamos son unespecie vulnerable que ha disminuido en muchas áreas. Hay muchos menos hipopótamos, por ejemplo, que elefantes africanos. Su perspectiva se complica aún más por los posibles impactos que el cambio climático puede tener en los ríos y cómo este cambio podría amplificar el riesgo de brotes de enfermedades ".
Stears planea comenzar a examinar los registros históricos del flujo de los ríos en África y vincular los cambios en la hidrología con el momento y la gravedad de los brotes de ántrax en el pasado. No ha habido mucha investigación sobre el ántrax y el flujo de los ríos, dijo; la mayor parte del trabajo se ha realizadoterrestres. Los registros históricos podrían ser un cofre del tesoro de información.
Arrojar luz sobre los factores que influyen en la dinámica de la enfermedad ayuda a los científicos a predecir cómo las perturbaciones podrían afectar los brotes futuros. Con esta información, pueden comenzar a evaluar cómo las circunstancias futuras podrían afectar el alcance y la gravedad de un brote de ántrax, así como la probabilidad de quesalta a otras especies de vida silvestre, ganado e incluso humanos.
"Los hipopótamos pueden considerarse el canario en la mina de carbón", agregó la coautora Melissa Schmitt, investigadora postdoctoral de la EEMB. "Su sensibilidad a las condiciones adversas los convierte en un buen indicador de cómo el cambio global puede influir en la dinámica de las enfermedades y la salud general de la vida silvestre.
En total, el documento representa una confluencia de eventos que ofrecieron una oportunidad incomparable para explorar nuevas dinámicas de enfermedades. "Solo se puede obtener este tipo de información teniendo un animal con collar y realmente infectado", dijo Stears.La situación única nos permitió responder preguntas que normalmente no puedes responder sin tener todo alineado ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Harrison Tasoff. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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