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Os pesquisadores encontram que a capacidade do animal para resistir o parasita interno influencia fortemente o sucesso reprodutivo

Na primeira evidência que a selecção natural favorece a tolerância da infecção de um indivíduo, os pesquisadores da Universidade de Princeton e a universidade de Edimburgo encontraram que a capacidade de um animal para resistir um parasita interno influencia fortemente seu sucesso reprodutivo. Relatado na biologia de PLoS do jornal, encontrar podia fornecer o fundamento para impulsionar a superação dos seres humanos e dos rebanhos animais à infecção.

Os pesquisadores usaram 25 anos de dados em uma população dos carneiros selvagens que vivem em uma ilha em Escócia noroeste para avaliar a importância evolucionária da tolerância da infecção. Examinaram primeiramente o relacionamento entre o peso corporal de cada carneiro e o seu nível de infecção com nemátodo, os sem-fins parasíticos minúsculos que prosperam no aparelho gastrointestinal dos carneiros. O nível de infecção foi determinado pelo número de ovos do nemátodo pelo relvado da fezes do animal.

Quando todos os animais perderam o peso em conseqüência da infecção do nemátodo, o grau de perda de peso variou extensamente: um carneiro da fêmea adulta com a contagem máxima do ovo de 2.000 ovos pelo relvado da fezes pôde perder tão pouco quanto 2 por cento ou tanto quanto 20 por cento de seu peso corporal. Os pesquisadores então seguiram o número de prole produzido por cada um de quase 2.500 carneiros e encontraram que os carneiros com a tolerância a mais alta à infecção do nemátodo produziram a maioria de prole, quando os carneiros com mais baixa tolerância do parasita sairam de menos descendentes.

Para medir diferenças individuais na tolerância do parasita, os pesquisadores usaram os métodos estatísticos que poderiam ser estendidos aos estudos da epidemiologia da doença nos seres humanos, disseram autor Andrea superior Graham, um professor adjunto da ecologia e da biologia evolutiva em Princeton. Os pesquisadores médicos têm compreendido por muito tempo que os povos com níveis similares de infecção do parasita podem experimentar sintomas muito diferentes. Mas os biólogos apenas estão começando a apreciar a importância evolucionária desta variação individual.

“Por muito tempo, os povos supor que se você conheceu a carga do parasita de um indivíduo, você poderia perfeitamente prever suas perspectivas da saúde e da sobrevivência,” Graham disseram. “Mais recentemente, os biólogos evolucionários vieram realizar que não é o caso, e assim que desenvolveram ferramentas estatísticas para medir a variação entre anfitriões nas conseqüências da aptidão da infecção.”

Graham e seus colegas usaram a riqueza da informações recolhidas sobre muitos anos nos carneiros de Soay que vivem na ilha de Hirta, aproximadamente 100 milhas a oeste do continente escocês. Estes carneiros fornecem uma oportunidade original de estudar os efeitos dos parasita, do tempo, das mudanças da vegetação e dos outros factores em uma população de animais selvagens. Trazido à ilha por povos aproximadamente 4.000 anos há, os carneiros executaram selvagem desde os últimos habitantes humanos permanentes deixados Hirta em 1930. Mantendo uma pedigree detalhada, os pesquisadores do projecto dos carneiros do St Kilda Soay podem seguir a ascendência de todo o indivíduo de volta ao começo do projecto em 1985, e, inversamente, podem contar o número de descendentes deixados por cada um individuais.

Gastando a energia para lutar a infecção

Os nemátodo puncionam o intestino de um animal e podem impedir a absorção dos nutrientes. Conseqüentemente, a tolerância à infecção do nemátodo poderia resultar de uma capacidade para compensar pela nutrição perdida, ou da capacidade para reparar dano os parasita causam ao intestino, Graham disse. “Esta ilha é maneira para fora no Atlântico Norte, onde o sol não brilha muito,” ela disse. “Os indivíduos tão tolerantes puderam ser esses que podem melhor competir para que o alimento ou melhor capaz assimile a proteína e outros nutrientes úteis da forragem limitada.”

Os animais tolerantes puderam investir a energia no reparo do intestino, mas seriam esperados então incorrer custos. Graham e seus colegas identificaram umas trocas evolucionárias similares em um estudo 2010 que comparasse níveis da imune-resposta e o sucesso reprodutivo em carneiros fêmeas de Soay. Encontraram que os animais com respostas fortes do anticorpo produziram menos a prole todos os anos, mas igualmente viveram mais por muito tempo. A equipe não pôde ainda detectar custos da tolerância do parasita nos carneiros, mas tais custos poderiam ajudar a explicar a variação na tolerância se os animais os mais tolerantes estavam em disavantagem sob circunstâncias particulares.

Quando os resultados da biologia de PLoS fornecerem o forte evidência que a selecção natural favorece a tolerância da infecção, levantam perguntas, tais como como a tolerância é gerada, e porque a variação pôde persistir de uma geração ao seguinte apesar da vantagem reprodutiva da tolerância, Graham disse. Os dados neste estudo não permitiram os pesquisadores detectar um componente genético à tolerância. Se as genéticas jogam um papel, suspeita que os genes múltiplos podem interagir com os factores ambientais para determinar a tolerância; a pesquisa em curso ajudará a amolar distante estas possibilidades.

Compreender os sustentamentos genéticos da tolerância do nemátodo poderia um dia guiar esforços para impulsionar a tolerância nos rebanhos animais identificando e selectivamente produzindo aqueles animais que exibem uma tolerância aumentada do parasita, disse David Schneider, um professor adjunto da microbiologia e da imunologia na Universidade de Stanford.

“Este estudo mostra que a tolerância do parasita pode ter um efeito profundo na sanidade animal e no sucesso da criação de animais,” disse Schneider, que é familiar com o trabalho mas não foi envolvido nele. “A longo prazo, isto sugere que poderia ser rentável investir em produzir rebanhos animais tolerantes.”

Nos seres humanos e em animais domesticados, os parasita intestinais estão tornando-se cada vez mais resistentes às drogas usadas às infecções do deleite, Graham disse. Se a disponibilidade dos nutrientes, mesmo apenas durante os meses primeiros da vida, impacta a tolerância por toda a vida do parasita, os suplementos nutritivos simples poderiam ser um modo eficaz promover a tolerância nos povos. Aproximadamente 2 bilhão povos são contaminados persistente com os parasita intestinais do nemátodo no mundo inteiro, na maior parte em nações tornando-se. As crianças são especialmente vulneráveis aos efeitos dos sem-fins, que incluem a anemia, o crescimento stunted e dificuldades cognitivas.

“Idealmente, nós cancelaríamos os sem-fins das barrigas dos cabritos que têm aquelas cargas pesadas,” Graham dissemos. “Mas se nós poderíamos igualmente compreender como melhorar as conseqüências da saúde e promover assim a tolerância dos nemátodo, aquela poderia ser uma ferramenta muito poderosa.”