Los anfibios son víctimas de epidemias letales de enfermedades de la piel. En el primer estudio a escala mundial, investigadores de 31 universidades y centros de investigación, incluido el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), recolectaron bacterias de la piel de más de 2,300 ranas y salamandras sanas de 12 países para describir microbios en una amplia gama de animales hospederos para mejorar el conocimiento de la distribución de bacterias en la piel de las ranas, que se sabe que son importantes para mantener la salud de los anfibios.

Sobre la base de muestras de 205 especies diferentes de anfibios, el equipo concluyó que el ambiente de un animal, especialmente la temperatura, desempeña un papel importante en el que las bacterias viven en su piel. Su resultado más sorprendente, publicado en Nature Ecology and Evolution, fue que los microbios de la piel de los anfibios son más diversos en áreas con inviernos fríos y temperaturas variables. Esto fue inesperado porque la mayoría de los animales y plantas son más diversos en los trópicos.

"Encontrar una mayor diversidad general de estas bacterias de la piel en áreas templadas fue una sorpresa, y luego se convirtió en nuestra tarea explicar por qué", comentó Jordan Kueneman, investigador postdoctoral de STRI que dirigió el estudio.

El estudio fue la culminación de muchos proyectos; varios grandes equipos de investigación que se centran en la disminución de anfibios en los EE. UU., Alemania, Panamá y Madagascar se unieron a grupos de varios continentes para recolectar muestras e interpretar los resultados. "Nuestra intención era unificar la investigación sobre anfibios en torno a un problema común, para poder compartir datos e ideas, para explorar nuevas interrogantes y resolver nuevos problemas a medida que surjan", comentó Kueneman.

Estudios anteriores demostraron que existían algunas reglas básicas sobre las bacterias de vida libre en diferentes lugares del mundo, y el equipo se preguntó si había reglas similares sobre las bacterias en la piel de un animal hospedero. También se preguntaron acerca de las interacciones entre los genes de los anfibios y las bacterias que viven en su piel y si la función genética pronosticada cambia de un lugar a otro.

Descubrieron que las bacterias de rápido crecimiento pueden dominar en climas cálidos, lo que reduce la diversidad. Sin embargo, en entornos más variables, como los climas templados, diferentes tipos de bacterias podrían favorecerse durante diferentes regímenes de temperatura anual. Por ejemplo, las bacterias que pueden sobrevivir al frío en un estado latente podrían permanecer en los anfibios, lo que podría ayudar a explicar la mayor diversidad microbiana observada en estos entornos. Se observó una mayor abundancia de genes de latencia en anfibios en climas más variables.

Debido a que la rana toro (Lithobates catesbeianus) vive en todo el mundo, la probaron en diferentes sitios para comprender mejor los efectos del medio ambiente en un solo hospedero. Esto es únicamente posible con esta especie debido a las introducciones novedosas, relacionadas con el consumo de ancas de rana. "Desafortunadamente, esta especie también es un reservorio y amplificador tolerante para la enfermedad causada por hongos en la piel de las ranas", comentó Kueneman.

Su trabajo está conduciendo a una comprensión del papel de los microbios en la salud de los anfibios y al conocimiento del uso de microbios beneficiosos para promover la recuperación de las ranas y prevenir las epidemias de enfermedades en el campo. Este estudio resalta la manera en que un equipo de científicos de distintos campos puede reunirse para estudiar la ecología de la piel de ranas, que pueden informar sobre los tratamientos con probióticos para anfibios enfermos y métodos de bioaumentación, introduciendo bacterias específicas con la intención de influir en el sistema de vida para mejorar la salud de las ranas en el futuro.

Con fondos de la Fundación Simons, Kueneman está trabajando ampliamente en la microbiología terrestre tropical. Él comentó que es imperativo construir conjuntos de datos sólidos, que incluyan microbiomas tropicales, para comprender mejor su papel en la salud del hospedero, la adaptación del hospedero, la coevolución y la biogeografía de los animales, las plantas y sus simbiontes. Apasionado por su trabajo, enfatiza el potencial de usar microbios beneficiosos para resolver problemas ambientales y promover la salud y el bienestar de los seres humanos, animales y plantas.

Referencia: Kueneman, J.G., Bletz, M.C., McKenzie, V.J. et al. 2019. Community richness of amphibian skin bacteria correlates with bioclimate at the global scale. Nature Ecology and Evolution, https://doi.org/10.1038/s41559-019-0798-1