Los investigadores encuentran que la capacidad del animal de aguantar el parásito interno influencia fuertemente éxito reproductivo

En las primeras pruebas que la selección natural favorece la tolerancia de la infección de un individuo, los investigadores de la Universidad de Princeton y la universidad de Edimburgo han encontrado que la capacidad de un animal de aguantar un parásito interno influencia fuertemente su éxito reproductivo. Denunciado en la biología de PLoS del gorrón, el encontrar podía ofrecer la base para reforzar la elasticidad de seres humanos y del ganado a la infección.

Los investigadores utilizaron 25 años de datos sobre una población de ovejas salvajes que vivían en una isla en Escocia del noroeste para fijar la importancia evolutiva de la tolerancia de la infección. Primero examinaron el lazo entre el peso corporal de cada oveja y su nivel de infección con los nematodos, los tornillos sin fin parásitos minúsculos que prosperan en el aparato gastrointestinal de ovejas. El nivel de infección fue determinado por el número de huevos del nematodo por el gramo de las heces del animal.

Mientras que todos los animales perdieron el peso como resultado de la infección del nematodo, el grado de baja de peso varió extensamente: una oveja de la hembra adulta con la cuenta máxima del huevo de 2.000 huevos por el gramo de heces pudo perder tan poco como el 2 por ciento o tanto como el 20 por ciento de su peso corporal. Los investigadores después rastrearon el número de descendiente producido por cada uno de casi 2.500 ovejas y encontraron que las ovejas con la tolerancia más alta a la infección del nematodo produjeron a la mayoría del descendiente, mientras que las ovejas con una tolerancia más inferior del parásito salieron de menos descendientes.

Para medir diferencias individuales en tolerancia del parásito, los investigadores utilizaron los métodos estadísticos que se podrían ampliar a los estudios de la epidemiología de la enfermedad en seres humanos, dijeron autor a Andrea mayor Graham, profesor adjunto de la ecología y de la biología evolutiva en Princeton. Los investigadores médicos han entendido de largo que la gente con los niveles similares de infección del parásito puede experimentar síntomas muy diversos. Pero los biólogos apenas están comenzando a apreciar la importancia evolutiva de esta variación individual.

“Durante mucho tiempo, la gente asumió que si usted conocía la carga del parásito de un individuo, usted podría predecir perfectamente sus perspectivas de la salud y de la supervivencia,” a Graham dijo. “Más recientemente, los biólogos evolutivos han venido realizar que no es el caso, y así que han desarrollado las herramientas estadísticas para medir la variación entre los ordenadores principal en las consecuencias de la aptitud física de la infección.”

Graham y sus colegas utilizaron la riqueza de la información cerco durante muchos años en las ovejas de Soay que vivían en la isla de Hirta, cerca de 100 millas al oeste del continente escocés. Estas ovejas ofrecen una oportunidad única de estudiar los efectos de parásitos, del tiempo, de cambios de la vegetación y de otros factores en una población de animales salvajes. Traído a la isla por la gente hace aproximadamente 4.000 años, las ovejas han ejecutado salvaje desde los habitantes humanos permanentes pasados dejados Hirta en 1930. Guardando un pedigrí detallado, los investigadores del proyecto de las ovejas del St Kilda Soay pueden rastrear la ascendencia de cualquier individuo al principio del proyecto en 1985, y, pueden contar inversamente el número de descendientes dejados por cada uno individuales.

Disparar energía para luchar la infección

Los nematodos pinchan la tripa de un animal y pueden impedir la amortiguación de alimentos. Por lo tanto, la tolerancia a la infección del nematodo podría resultar de una capacidad de compensar la nutrición perdida, o de la capacidad de reparar daño los parásitos causan a la tripa, Graham dijo. “Esta isla es salida en el Atlántico Norte, donde el sol no brilla mucho,” ella dijo. “Los individuos tan tolerantes pudieron ser los que pueden mejor competir para que la comida o un mejor capaz asimile la proteína y otros alimentos útiles del forraje limitado.”

Después se preveía que los animales tolerantes pudieron invertir energía en la reparación de la tripa, pero incurrieran en costos. Graham y sus colegas determinaron un equilibrio evolutivo similar en un estudio 2010 que comparó niveles de la inmune-reacción y éxito reproductivo en las ovejas femeninas de Soay. Encontraron que los animales con reacciones fuertes del anticuerpo produjeron menos al descendiente cada año, pero también vivieron más de largo. Las personas todavía no han podido descubrir costos de tolerancia del parásito en las ovejas, pero tales costos podrían ayudar a explicar la variación en tolerancia si los animales más tolerantes estaban en desventaja bajo condiciones determinadas.

Mientras que las conclusión de la biología de PLoS proporcionan prueba evidente que la selección natural favorece tolerancia de la infección, plantean preguntas, tales como cómo se genera la tolerancia, y porqué la variación pudo persistir a partir de una generación al siguiente a pesar de la ventaja reproductiva de la tolerancia, Graham dijo. Los datos en este estudio no permiso que los investigadores descubren un componente genético a la tolerancia. Si las genéticas desempeñan un papel, ella sospecha que los genes múltiples pueden obrar recíprocamente con factores ambientales para determinar tolerancia; la investigación en curso ayudará a tomar el pelo aparte estas posibilidades.

La comprensión de los apuntalamientos genéticos de la tolerancia del nematodo podría conducir algún día esfuerzos de reforzar tolerancia en ganado determinando y selectivamente criando esos animales que exhiben una tolerancia aumentada del parásito, dijo a David Schneider, profesor adjunto de la microbiología y de la inmunología en la Universidad de Stanford.

“Este estudio muestra que la tolerancia del parásito puede tener un efecto profundo sobre éxito de la salud de los animales y de la cría,” dijo a Schneider, que es familiar con el trabajo pero no estuvo implicado en él. “A largo plazo, esto sugiere que podría ser rentable invertir en la crianza del ganado tolerante.”

En seres humanos y animales domesticados, los parásitos intestinales están llegando a ser cada vez más resistentes a las drogas usadas a las infecciones de la invitación, Graham dijo. Si la disponibilidad de alimentos, incluso apenas durante los primeros meses de la vida, afecta tolerancia de por vida del parásito, los suplementos alimenticios simples podrían ser un modo eficaz de ascender tolerancia en gente. Infectan a cerca de 2 mil millones personas persistente con los parásitos intestinales del nematodo por todo el mundo, sobre todo en países en desarrollo. Los niños son especialmente vulnerables a los efectos de los tornillos sin fin, que incluyen anemia, incremento impedido y dificultades cognoscitivas.

“Idealmente, autorizaríamos los tornillos sin fin de los vientres de los cabritos que tienen esas cargas pesadas,” Graham dijimos. “Pero si podríamos también entender cómo mejorar las consecuencias para la salud y ascender así la tolerancia de nematodos, eso podría ser una herramienta muy potente.”