La pérdida de hábitat y la aparición global de enfermedades infecciosas

El estudio de investigación de Auburn presenta el 'Efecto de la coevolución' para explicar la conexión entre la fragmentación del hábitat y la propagación de enfermedades en las poblaciones humanas

Autor: Sarah Zohdy, Tonia S. Schwartz, Jamie R. Oaks Fuente: Trends in Parasitology DOI:https://doi.org/10.1016/j.pt.2019.03.010 The Coevolution Effect as a Driver of Spillover

Aspectos destacados

La pérdida de hábitat se asocia con enfermedades infecciosas emergentes.
La mayoría de las hipótesis para explicar esta asociación se centran en los impulsores ecológicos y la estructura de la comunidad; sin embargo, ninguno se ha desarrollado para considerar presiones selectivas coevolutivas en un paisaje fragmentado.
El "efecto de coevolución" propone que, dentro de los fragmentos de hábitat, los cambios en la estructura de la población entre los hospedadores, parásitos obligados y patógenos funcionen en paralelo y actúen como"motores coevolutivos", acelerando la diversificación de patógenos y, por lo tanto, aumentando la diversidad de patógenos en un paisaje degradado.
Cuando se combina con vectores puente (por ejemplo, mosquitos y garrapatas), esto aumenta la probabilidad de que los patógenos con potencial zoonótico se viertan en las comunidades humanas.
Los sistemas de parásitos y huéspedes múltiples, como los primates y los piojos no humanos, los roedores y las pulgas, y los murciélagos y las moscas de la mosca, son susceptibles de probar esta hipótesis y pueden integrarse en los estudios existentes sobre ecología de enfermedades a nivel comunitario.
La fragmentación del hábitat mundial está asociada con la aparición de enfermedades infecciosas de origen de la vida silvestre en las poblaciones humanas.
A pesar de esta narrativa bien aceptada, los mecanismos subyacentes que impulsan esta asociación siguen sin estar claros. Introducimos una hipótesis matizada, el "efecto de la coevolución".
El concepto central es que la subdivisión de las poblaciones de huéspedes que se produce con la fragmentación del hábitat provoca la coevolución localizada de los huéspedes, los parásitos obligados y los patógenos que actúan como "motores coevolutivos" dentro de cada fragmento, acelerando la diversificación de patógenos y aumentando la diversidad de patógenos en todo el paisaje.
Cuando se combina con un mecanismo para salir de un fragmento (por ejemplo, los mosquitos), las variantes de patógenos se extienden a las comunidades humanas.
A través de este enfoque ecoevolutivo combinado, podemos comprender los mecanismos de escala fina que conducen a la aparición de enfermedades en el Antropoceno.

AUBURN, Alabama

Investigadores de la Universidad de Auburn publicaron una nueva hipótesis que podría proporcionar la base para nuevos estudios científicos que analicen la asociación de la pérdida de hábitat y la aparición mundial de enfermedades infecciosas.

Presentan su investigación en el artículo, "El efecto de la coevolución como un factor de desbordamiento", en el último número de la revista científica, Tendencias en parasitología.

"Brindamos una nueva perspectiva sobre cómo la pérdida de hábitat puede facilitar la aparición de enfermedades infecciosas en los humanos", dijo Sarah Zohdy, profesora asistente de la Facultad de Ciencias Forestales y de la Vida Silvestre y del Colegio de Medicina Veterinaria, quien fue coautora del estudio con Tonia Schwartz y Jamie Oaks, profesores asistentes en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias y Matemáticas.

A nivel mundial, los científicos creen que la pérdida de hábitat está asociada con enfermedades infecciosas emergentes, o EID, que se extienden de la vida silvestre a los humanos, como el ébola, el virus del Nilo Occidental, el SARS, el virus de Marburg y otros.

El equipo de Auburn desarrolló una nueva hipótesis, el efecto de la coevolución, que está arraigado en la ecología y la biología evolutiva, para explicar los mecanismos subyacentes que impulsan esta asociación.

Schwartz dijo que el equipo integró ideas de múltiples aspectos de la biología, incluida la ecología de las enfermedades, la biología evolutiva y la genética del paisaje, para desarrollar la nueva hipótesis de por qué es más probable que las enfermedades se propaguen de la vida silvestre a los humanos en hábitats deforestados.

"Brindamos una hipótesis comprobable que esperamos que otros investigadores intenten probar con sus datos, como lo haremos", dijo Schwartz. "Ya sea que estos estudios apoyen o no esta nueva hipótesis, anticipamos que proporcionará una nueva perspectiva que otros investigadores en este campo pueden usar y desarrollar, para finalmente impulsar este campo para comprender el desbordamiento de la enfermedad y prevenirla".

El campo de la ecología de las enfermedades se basa en gran medida en una hipótesis conocida como el efecto de dilución, que se publicó a finales de este siglo. Es esencialmente la idea de que la conservación de la biodiversidad puede proteger a los humanos de enfermedades infecciosas emergentes.

Zohdy dijo que el efecto de dilución resalta el papel crítico que puede desempeñar la conservación de la vida silvestre en la protección de la salud humana y ha transformado la comprensión de las enfermedades infecciosas zoonóticas.

Sin embargo, hasta ahora, incluso después de que una gran cantidad de investigaciones en las últimas décadas hayan explorado esa hipótesis y encontrado asociaciones entre la pérdida de biodiversidad y los EID, no ha habido ninguna explicación de dónde provienen los microbios que causan los EID y cómo llegan a ellos. los humanos

El efecto de la coevolución describe los mecanismos subyacentes incremento de la propagación de patógenos zoonóticos con pérdida de hábitat

"A través de nuestra hipótesis, proponemos que a medida que los humanos modifican el paisaje a través de la pérdida de hábitat, los fragmentos de bosques actúan como islas, y los hospedadores de la vida silvestre y los microbios causantes de enfermedades que viven en ellos experimentan una rápida diversificación", dijo Zohdy.

"A través de un paisaje fragmentado, veríamos un aumento en la diversidad de microbios causantes de enfermedades, aumentando la probabilidad de que cualquiera de estos microbios se extienda a las poblaciones humanas, lo que lleva a brotes".

Oaks dijo que le anima que la investigación afecte la forma en que se perciben estos problemas.

"Nuestro documento presenta un mecanismo evolutivo para explicar la asociación entre la fragmentación del hábitat y la propagación de enfermedades en las poblaciones humanas, que esperamos complementen las perspectivas ecológicas de este desafío de salud global", dijo.

El decano de la Escuela de Silvicultura y Ciencias de la Vida Silvestre Janaki Alavalapati dijo que los hallazgos del documento son convincentes.

"La Dra. Zohdy y sus colegas investigadores brindan información destacada en el campo de las enfermedades infecciosas emergentes y las fuerzas impulsoras detrás de ellas", dijo Alavalapati. "Sus hallazgos podrían dar lugar a un cambio significativo en la forma en que se perciben los orígenes de estas enfermedades".