La vida no siempre es sencilla sobre el negocio de vivir.
Una red alimentaria, por ejemplo, consiste en cadenas tras cadenas de organismos que roban las capacidades de procesamiento de energía de otros organismos.
No podemos procesar la luz solar en los azúcares que necesitamos para obtener energía; esperamos que las plantas lo hagan y nos las comemos. Los carnívoros no pueden digerir adecuadamente las plantas; esperan a que otros animales coman plantas y luego comen esos animales.
En otras palabras, la mayoría de nosotros nos aprovechamos de otros organismos de alguna manera, pero los parásitos llevan la noción a su última conclusión. ¿Por qué emprender el arduo trabajo de vivir cuando puedes conseguir que otra criatura lo haga por ti? O mejor, hazlos hazlo por ti.
Este es el salvaje oeste de la parasitología: cuando un parásito no solo hace autostop, sino que secuestra el cuerpo de su anfitrión de alguna manera, llevándolo a comportamientos que benefician al parásito, a menudo en detrimento suyo, incluso fatal.
«En la literatura científica, el nombre para eso es hipótesis de manipulación adaptativa del huésped», dijo a ScienceAlert el parasitólogo Alex Maier de la Universidad Nacional de Australia.
«Eso significa que los parásitos en realidad inducen modificaciones en el huésped, lo que podría maximizar la enfermedad del parásito. De modo que el parásito se distribuya con más frecuencia y haya más parásitos».
Es posible que haya oído hablar de esto antes. Uno de los ejemplos más conocidos es Toxoplasma gondiique causa una enfermedad llamada toxoplasmosis.
Los estudios han encontrado que los animales infectados con T. gondii exhiben cambios de comportamiento, toman más riesgos y se comportan de maneras que pueden hacerlos más propensos a encontrarse con gatos, el único huésped en el que el parásito puede reproducirse.
Si o no T. gondii realmente manipula hosts todavía está bajo investigación, pero T. gondii es solo un parásito. Hay muchos parásitos que modifican a sus anfitriones de diferentes maneras… y lo fascinante es que a menudo no tenemos idea de cómo lo hacen realmente.
Vamos a lo físico
Los parásitos viven una vida muy complicada y tortuosa, pero parece ser increíblemente eficaz. Mientras que algunos parásitos se adhieren a un huésped durante todo su ciclo de vida, otros requieren múltiples huéspedes para completar su viaje biológico.
Así es como tienden a funcionar los ciclos de vida más complejos. Un parásito se reproduce y pone huevos en lo que se conoce como huésped definitivo. Esos huevos se arrojan al medio ambiente, generalmente en las heces; luego, los huevos o las larvas son absorbidos por el primer huésped intermedio.
Allí, el parásito continúa desarrollándose y desde aquí puede continuar creciendo hasta la madurez o llegar a un segundo huésped intermedio para completar su crecimiento.
Una vez que está completamente desarrollado y listo para reproducirse, debe regresar al huésped definitivo, a menudo un tipo específico de animal, como T. gondii y gatos
Que es donde entra en juego la manipulación adaptativa del huésped.
La forma más obvia en que un parásito puede manipular a un huésped es cambiando su cuerpo de alguna manera. Algunos de estos son espectacularmente extraños.
Ribeiroia ondatrae, el platelminto mutador de ranas, es un platelminto que, como su nombre indica, muta a las ranas. Específicamente, parece apuntar a las patas traseras de las ranas. A las ranas infectadas con este parásito les crecen extremidades adicionales e inútiles, a veces muchas.
Otro platelminto, llamado Leucochloridium paradoxum (el saco de cría de bandas verdes), entra en los ojos de los caracoles, donde se hincha y pulsa, creando una llamativa exhibición de movimiento y color.
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En ambos casos, el objetivo final de los parásitos no son las ranas ni los caracoles. Ambos R. ondatrae y L. paradójico viven y crecen en los cuerpos de sus huéspedes intermedios, pero solo pueden reproducirse en los cuerpos de las aves (o también de los mamíferos, por ejemplo). R. ondatrae).
Su objetivo final, por lo tanto, es aumentar la probabilidad de que las ranas y los caracoles (o sus ojos, de todos modos) sean devorados, llevándose los parásitos con ellos.
En el caso de las ranas, el parásito reduce su movilidad y capacidad de huida. En el caso de los caracoles, la exhibición de colores es como un letrero de neón que les dice a los pájaros «SNACKS THIS WAY». (Curiosamente, señala Maier, los pedúnculos de los caracoles se regeneran después de ser comidos por un pájaro, por lo que el mismo caracol puede proporcionar muchos bocadillos para los pájaros).
En estos casos, los investigadores tienen una comprensión de cómo los parásitos están haciendo lo que hacen.
las larvas de R. ontradae se sienten atraídos por las yemas de las extremidades de sus segundos huéspedes anfibios intermedios; se enquistan alrededor de esta región, donde influyen en el crecimiento de las extremidades. L. paradójico se coloca donde será más visible y atractivo para los depredadores.
Sin embargo, no siempre es tan simple.
Todo está en la mente
L. paradójico tiene otro truco bajo la manga, y este es un poco más difícil de entender. Los caracoles infectados con el parásito también se comportan de manera diferente a los caracoles no infectados.
«El saco de cría con bandas verdes también altera su comportamiento, no solo la morfología», explica Maier.
«Así que esa es la hinchazón de los tallos de los ojos y este comportamiento pulsante en los tallos de los ojos. De manera similar, se mueven al aire libre para que las aves entren y luego puedan arrancar esos tallos de los ojos».
Toda una plétora de especies de parásitos se han relacionado con comportamientos similares. Pomphorhynchus laevisel gusano de cabeza espinosa, invierte la reacción de su huésped intermediario camarón a la luz, lo que los hace más vulnerables a la depredación de las carpas que son el huésped definitivo.
Sapos de caña infectados con el gusano pulmonar Rhabdias pseudosphaerocephala busque temperaturas más cálidas y ambientes más húmedos, que aumentan el crecimiento y la capacidad de supervivencia de los parásitos, respectivamente.
Un ejemplo particularmente fascinante es Dicrocoelium dendriticumla duela hepática lanceta, que se dirige a las ovejas y al ganado como su huésped definitivo, pero la forma en que llega a las ovejas y al ganado es realmente tortuosa.
Una vez que la duela se ha reproducido, los huevos se arrojan con las heces del huésped y, posteriormente, los caracoles los comen, donde eclosionan y se desarrollan. En este punto, hacen su salida a través de la baba de los caracoles, la cual contiene una sustancia azucarada muy deliciosa para las hormigas.
Dentro de la hormiga, el parásito se desarrolla hasta la madurez… y desde allí, el ganado y las ovejas se comen a la hormiga, donde puede comenzar el ciclo de vida nuevamente.
«El defecto lógico es que la vaca es vegetariana. ¿Por qué deberían comer hormigas?» Dice Maier.
«En realidad, las hormigas infectadas suben a la hierba por las tardes. Durante el día muestran un comportamiento normal. Por las tardes, cuando baja la temperatura, normalmente las hormigas regresan a su nido. Pero las infectadas trepan por la hierba. Y luego, cuando la la temperatura desciende aún más, tienen espasmos en las mandíbulas y, de hecho, se encierran en esa hierba.
«Así que pasaron la noche en esa hierba; por la mañana viene la vaca, come la hierba y recoge esas hormigas infectadas».
De alguna manera, el parásito secuestra a la hormiga y la lleva a un comportamiento fatal para volver a la fiesta sexual casual que ocurre en las vacas.
¿O está en la mente?
Sabemos, un poco, acerca de cómo D. dendrítico podría estar logrando esto. Hace unos años, un equipo de investigadores realizó tomografías computarizadas de hormigas parasitadas y descubrió que, si bien la mayoría de los parásitos estaban agrupados en el abdomen, casi siempre había un parásito solitario situado justo al lado del cerebro de la hormiga.
Todavía no sabemos qué hace exactamente esa casualidad piloto, pero podría estar manipulando el cerebro de la hormiga, ya sea química o físicamente.
En muchos casos, sin embargo, no conocemos los hilos reales que se mueven, especialmente para los parásitos humanos. La razón de esto es que generalmente confiamos en datos de comportamiento, y el comportamiento es algo complejo con innumerables posibles impulsores, incluida la personalidad. Y puede haber sesgo en la forma en que seleccionamos los datos de comportamiento para incluirlos en la investigación.
Un estudio de cohorte de nacimiento publicado en 2016, por ejemplo, encontró poca evidencia para respaldar la idea de que Toxoplasma gondii conduce a un mayor riesgo de trastornos psiquiátricos o una mayor impulsividad en humanos, como se había afirmado anteriormente.
De hecho, no está definitivamente claro que T. gondii manipula roedores, tampoco. Un estudio de 2013 encontró que la evidencia no era convincente. Puede ser extremadamente difícil vincular de manera concluyente tales cambios con la manipulación de parásitos.
Tal vez el anfitrión simplemente se está comportando de manera diferente porque se siente enfermo… ya sabes, porque tiene una infección parasitaria.
El caso de la rabia es más convincente. Los síntomas de comportamiento incluyen hiperactividad, insomnio y un miedo extremo al agua y al aire libre, que los científicos han relacionado con un neuroinhibidor similar a una toxina liberado por el virus. Lisavirus de la rabia.
Cuando aparecen los síntomas de la rabia, es demasiado tarde para hacer algo al respecto; Tales casos son casi siempre fatales. Y no tenemos forma de diagnosticar la rabia antes del inicio de los síntomas.
Aunque se sabe que relativamente pocos parásitos alteran el comportamiento humano, la manipulación adaptativa del huésped es un campo que merece una mayor investigación. Estos pequeños autoestopistas en realidad tienen un gran impacto en el mundo en general.
Evolución de conducción
La batalla entre el parásito y el anfitrión es una especie de carrera armamentista evolutiva. El parásito quiere maximizar sus posibilidades de llegar a su huésped definitivo; el anfitrión quiere minimizar sus posibilidades de enfermedad parasitaria.
Entonces, los parásitos desarrollarán adaptaciones que lo ayudarán a infectar a sus anfitriones, y los anfitriones aumentarán la resistencia y la tolerancia a los parásitos en respuesta.
Esto puede tener algunas consecuencias bastante interesantes. Un psicólogo incluso exploró teóricamente la noción de que la evolución del cerebro humano podría haber sido impulsada, al menos en parte, por parásitos.
Si bien es puramente especulativa, la idea tiene algunas implicaciones interesantes, como imitar el ataque de un parásito para estimular los mecanismos de defensa del cerebro.
No es una idea tan extraña. Investigaciones recientes se han mostrado prometedoras en el tratamiento de afecciones del intestino irritable, como la enfermedad celíaca y la enfermedad de Crohn, con gusanos parásitos que viven en el intestino, lo que se conoce como terapia con helmintos.
Los pacientes con enfermedad celíaca mostraron un aumento masivo en la tolerancia al gluten después de ser infectados con anquilostomas, y los pacientes con enfermedad de Crohn tratados con tricocéfalos a menudo entran en remisión.
Estas son condiciones autoinmunes, y la respuesta a la infección por parásitos sugiere una razón potencial para ello, dice Maier.
«En los últimos 50 años, algunas partes de la raza humana han crecido en un ambiente higiénico, esa es la hipótesis de la higiene», explica.
«Y la parte de nuestro sistema inmunológico que normalmente solía lidiar con esos gusanos parásitos ahora está inactiva. No tiene nada que hacer. Y en algunas personas, comienza a atacar su propio tejido».
El parasitismo obliga tanto a los huéspedes como a los parásitos a diversificarse, a entrar en nuevos nichos ecológicos, a adaptarse. Las poblaciones de animales con parásitos tienen mayor diversidad genética, porque eso limita el éxito del parásito.
Si podemos vincular el comportamiento del parásito con nuestras propias adaptaciones evolutivas, eso podría tener algunas implicaciones sobre cómo tratamos, o incluso prevenimos, algunas formas de enfermedad.
Sin embargo, más allá de eso, los parásitos que pueden manipular a sus huéspedes nos dan pistas para comprender su biología. Alterar un neurotransmisor, por ejemplo, como lo hace la rabia, nos ayuda a aprender cómo funciona ese neurotransmisor.
Tenemos una tendencia a pensar en los parásitos con repugnancia y repugnancia, pero hay mucho más en juego con estos organismos vagabundos que los pedúnculos palpitantes, sin importar cuán vívidos y llamativos sean.
Tal vez la idea de la manipulación adaptativa del anfitrión abre todo tipo de preguntas filosóficas sobre la maleabilidad de nuestras propias identidades, pero tal vez nuestros pequeños pasajeros también nos están impulsando a todos hacia adelante y hacia cosas más grandes.
