Identificada la región de origen del tripanosoma

El este de África puede haber sido el área desde donde el protozoo fue transportado hasta América, de acuerdo con un estudio internacional encabezado por investigadores de la Universidad de São Paulo

Por Peter Moon  |  Agência FAPESP – En un estudio realizado en África y encabezado por científicos de la Universidad de São Paulo (USP), se detectó una mayor diversidad genética de Trypanosoma vivax –un parásito patogénico para el ganado bovino, ovino y caprino– en el este de África, que es probablemente la región de origen y de diversificación de dicho parásito.

Este trabajo, cuyo objetivo consiste en mapear la diversidad y las rutas de dispersión del microorganismo, es llevado adelante desde hace 10 años por investigadores del Departamento de Parasitología del Instituto de Ciencias Biomédicas de la USP.

Bajo la supervisión de la profesora Marta Maria Geraldes Teixeira y del profesor Erney Plessmann de Camargo, el estudio cuenta con la colaboración de un gran grupo de científicos de universidades brasileñas, sudamericanas, africanas e inglesas que investigan la filogenia y la evolución de los tripanosomas en general.

Resultados recientes de esta investigación, que cuenta con el apoyo la FAPESP, salieron publicados en las revistas Parasites & Vectors e Infection, Genetics and Evolution. Los dos primeros autores son respectivamente Herakles Antonio García Pérez, docente de la Universidad Central de Caracas (Venezuela) y becario de posdoctorado de la FAPESP, y Carla Monadeli Filgueira Rodrigues, becaria de posdoctorado del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq).

Las dos especies más conocidas de Trypanosoma son el Trypanosoma brucei –responsable de la enfermedad del sueño, transmitida por la mosca tse-tse en África– y el Trypanosoma cruzi –causante de la enfermedad de Chagas en América Latina y transmitido por el insecto conocido como vinchuca (Triatominae).

Plessmann de Camargo comenta que en general los tripanosomas patogénicos para animales ungulados son transmitidos exclusivamente por moscas tse-tse (Glossina) y, por ende, se restringen a África. “Sin embargo, el T. vivax puede ser también transmitido mecánicamente por otras moscas hematófagas en las regiones áridas de África –en el Sahel, una extensa región árida situada al sur del desierto del Sahara– y de América Central y América del Sur”, dijo.

Según Geraldes Teixeira, la variabilidad genética encontrada en el este africano indica la posibilidad de que dicha región sea el origen y el lugar de diversificación del T. vivax.

“Cuando empezamos a comparar asilados brasileños y africanos de T. vivax, obtuvimos una única muestra del este de África. Ese aislado era muy distinto a nuestras cepas y a la cepa de referencia de T. vivax de Nigeria, en el oeste de África, la única bien estudiada hasta entonces”, dijo.

La recolección de muestras en África se concretó con la participación del grupo brasileño, en el marco del proyecto ProÁfrica del CNPq, que reunió a investigadores de Brasil y de países africanos.

En el primer trabajo realizado en Mozambique, los científicos encontraron un nuevo genotipo al secuenciar ADN de muestras de sangre de antílopes. A este descubrimiento le siguieron nuevos genotipos de T. vivax identificados en Tanzania, con la colaboración de científicos ingleses.

“Nuestros resultados iniciales indicaban que en el este de África había una grande diversidad de T. vivax. Decidimos entonces profundizar los estudios. Para complicar las cosas, se estaban hallando nuevos genotipos en ungulados silvestres –búfalos, antílopes, cebras y jirafas– que no desarrollan la enfermedad, y en moscas tse-tse de áreas protegidas. Sólo fue posible hacer este estudio porque obtuvimos la autorización para trabajar en los Parques Nacionales de Gorongosa y de Niassa, en Mozambique”, dijo Geraldes Teixeira.

Análisis moleculares de tripanosomas de una cantidad elevada de moscas tse-tse y de sangre de ungulados revelaron dos grupos de genotipos de T. vivax. Uno con pocos genotipos, genéticamente similares a los hallados en África Occidental y en América del Sur, y otro con más de 11 genotipos sumamente divergentes que sugería la existencia de otras especies, y hasta ahora exclusivo del este africano.

La evidencia de una diversidad mucho mayor de T. vivax en el este africano sugiere que ésa sería la región de origen y de diversificación de este parásito, hace millones de años. “Pero puede indicar también la existencia de recombinaciones (aún no comprobadas en T. vivax) en la mosca tse-tse de diferentes genotipos que circulan entre los animales silvestres. Esta hipótesis aún debe ponerse a prueba”, dijo Plessmann de Camargo.

Viajes en carabelas

Al contrario de lo detectado en el este africano, estudios con T. vivax en América del Sur, realizados por García Pérez, Filgueira Rodrigues y otros, revelaron una gran homogeneidad genética entre poblaciones de áreas endémicas y brotes entre aislados de animales enfermos o asintomáticos.

Estos estudios demostraron que los parásitos de África Occidental y de América del Sur son muy similares, aunque no son idénticos. “Estudios recientes han revelado diferencias significativas en los genomas de aislados de América del Sur y de África”, dijo Geraldes Teixeira.

Los resultados de los análisis de polimorfismo genético (microsatélites) sugieren que el parásito puede haber sido introducido a América desde África Occidental, probablemente en varios momentos y durante los últimos 500 años. Los resultados de este análisis salieron publicados en 2014 en la revista Parasites & Vectors.

“Animales infectados con T. vivax pueden haber sido traídos en las carabelas de los colonizadores españoles y franceses desde sus colonias de África Occidental”, dijo Plessmann de Camargo.

Los primeros casos de enfermedad sólo se describieron a partir de 1830, en Guayana Francesa, el Caribe, Venezuela y el norte de Brasil.

“Los historiadores creen que el T. vivax presente en Brasil habría llegado proveniente de Senegal vía Guayana Francesa. Es posible que haya sido así, toda vez que existe una gran semejanza entre nuestro semiárido, Senegal y el Sahel, en líneas generales. En esas regiones hay una enorme cantidad de asnos, y esos animales son altamente tripanotolerantes (infección asintomática), y de este modo sirven como reservorios de T. vivax”, dijo Plessmann de Camargo.

El investigador comenta que fue pensando en esto que Carla Rodrigues empezó a estudiar la patología de los brotes de T. vivax en el semiárido, y resolvió buscar T. vivax en burros abandonados en las carreteras de Rio Grande do Norte, el estado en donde nació. Los resultados de esa investigación salieron publicados en 2015 en Parasites & Vectors.

“Eso también sucede en Etiopía, donde el T. vivax es altamente prevalente. Al analizar la diversidad genética de los tripanosomas, encontramos diferencias importantes en moscas tse-tse que capturamos allá recientemente. Aparentemente, al seguir las rutas históricas de las migraciones humanas y sus rebaños, el T. vivax salió del este africano, llegó a África occidental y desde allá fue traído al Nuevo Mundo. Es un largo viaje, uno más entre los que se iniciaron en el Gran Valle del Rift [un complejo de fallas tectónicas que se generó hace alrededor de 35 millones de años con la separación de las placas africana y arábiga]. Necesitamos aún conocer las rutas de ese viaje”, dijo Plessmann de Camargo.

Brotes de alta mortalidad en ganado vacuno de Brasil

La Amazonia y el Pantanal, al igual que los Llanos venezolanos, son regiones endémicas para el T. vivax, desde donde vacas y búfalos asintomáticos son introducidos en áreas libres de ese parásito, lo que desencadena brotes de enfermedad aguda: un gran número de parásitos en la sangre y graves trastornos hematológicos y neurológicos, tal como afirmaron los investigadores del Instituto de Ciencias Biomédicas de la USP.

“Nuestro grupo realizó un seguimiento de diversos brotes de T. vivax. Cuando empezamos, una gran dificultad radicaba en efectuar el diagnóstico del tripanosoma. Desarrollamos un método de PCR [reacción en cadena de la polimerasa], que ha sido utilizado en América del Sur y en África, y estandarizamos nuevos marcadores y métodos moleculares para la realización de análisis de la diversidad y de las relaciones filogenéticas”, dijo Marta Teixeira.

“El primer brote de infección aguda, con alta mortalidad, se describió en 2007 en ganado lechero del nordeste de Brasil (en el estado de Paraíba), con la participación de nuestro grupo. Desde entonces, los brotes de infección por T. vivax se describieron en los estados de Ceará, Pernambuco, Minas Gerais, Tocantins, Rio Grande do Sul, Goiás y São Paulo”, dijo.

La mortalidad puede ser grande si no se trata a los animales rápidamente. Los que desarrollan enfermedad crónica exhiben alteraciones reproductivas, abortos y una disminución en la producción de leche.

“La situación actual es seria en Brasil, pero la cantidad de animales enfermos está subestimada, porque los productores no notifican la enfermedad. Sin embargo, tal como sostiene Herakles Garcia, mucho peor aún es la situación en Venezuela, donde los búfalos, que son supertripanotolerantes, están muriéndose debido a la infección por T. vivax”, dijo Teixeira.

La investigadora comenta que, en busca de la historia de T. vivax, el grupo de científicos fue a África. “Pero allá encontramos mucho más, diversos descubrimientos importantes para estudios evolutivos de tripanosomas de cocodrilos, lagartos, sapos, aves y murciélagos. Describimos tripanosomas de murciélagos africanos filogenéticamente relacionados con el Trypanosoma cruzi. Pero ésta es otra historia, mucho más antigua y complicada, porque los murciélagos vuelan”, dijo Teixeira.

El artículo intitulado Remarkable richness of trypanosomes in tsetse flies (Glossina morsitans morsitans and Glossina pallidipes) from the Gorongosa National Park and Niassa National Reserve of Mozambique revealed by fluorescent fragment length barcoding (FFLB), de Herakles A. Garcia, Carla M. F. Rodrigues, Adriana C. Rodrigues, Dagmar L. Pereira, Carlos L. Pereira, Erney P. Camargo, P.B. Hamilton y Marta M. G. Teixeira, publicado en Infection, Genetics and Evolution, se encuentra disponible en: doi.org/10.1016/j.meegid.2017.07.005.

Y el artículo New insights from Gorongosa National Park and Niassa National Reserve of Mozambique increasing the genetic diversity of Trypanosoma vivax and Trypanosoma vivax-like in tsetse flies, wild ungulates and livestock from East Africa (doi: https://doi.org/10.1186/s13071-017-2241-2), de Carla M.F. Rodrigues, Herakles A. Garcia, Adriana C. Rodrigues, André G. Costa-Martins, Carlos L. Pereira, Dagmar L. Pereira, Zakaria Bengaly, Luis Neves, Erney P. Camargo, Patrick B. Hamilton y Marta M.G. Teixeira, está publicado en: parasitesandvectors.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13071-017-2241-2.