Síndrome de la nariz blanca: algunos murciélagos están mostrando inmunidad a una infección que ya ha matado a millones de ejemplares

Los murciélagos de América del Norte se enfrentan a su propia pandemia devastadora. El síndrome de la nariz blanca, una enfermedad causada por un hongo amante del frío, ha matado a más de 6 millones de murciélagos desde que se detectó por primera vez en una cueva al norte en el estado de Nueva York en 2006. Amenaza con la extinción a algunas especies, como el murciélago orejudo del norte.

El hongo, llamado Pseudogymnoascus destructans, se ha extendido desde entonces por los EE. UU. y Canadá, transportado tanto por los movimientos rutinarios de los murciélagos como por los humanos curiosos visitantes de las cuevas. A su paso, el síndrome de la nariz blanca ha dejado una carnicería: más del 90 por ciento de algunas poblaciones regionales de murciélagos han sido aniquiladas.

“La nariz blanca es mucho peor para los murciélagos que los coronavirus para los humanos”, afirma Kate Langwig, bióloga de conservación en Virginia Tech, en Blacksburg, Virginia. "Esta sería nuestra peor pesadilla para un patógeno". Langwig explica que el P. destructans puede sobrevivir en una cueva durante más de 10 años sin ningún huésped presente y que la enfermedad que la acompaña causa una "enorme mortalidad".

Pero una chispa de esperanza brilla dentro de las cuevas de América del Norte. Las poblaciones de pequeños murciélagos pardos, una especie anteriormente abundante que experimentó las pérdidas más dramáticas a causa de la enfermedad, parecen estabilizarse en algunos lugares afectados al principio de la epidemia, incluidas partes del estado de Nueva York y Nueva Inglaterra.

Investigaciones recientes muestran que estos sobrevivientes tienen diferencias detectables en su ADN en comparación con los murciélagos que han muerto, que involucran genes relacionados con el metabolismo y la hibernación, que pueden ayudarlos a resistir la infección. Estos descubrimientos brindan esperanza para los murciélagos y para un campo que necesita noticias alentadoras.

"La evolución contra esta enfermedad está ocurriendo muy rápidamente en las poblaciones de murciélagos", señala Sarah Gignoux-Wolfsohn, ecóloga de enfermedades del Centro de Investigación Ambiental Smithsonian, en Edgewater, Maryland. "Es algo que está sucediendo durante nuestra vida, en los últimos 10 años, aquí mismo en el noreste de EE. UU."

“Hemos estado luchando contra [el síndrome de la nariz blanca] durante tanto tiempo que creo que algunas personas comienzan a sentirse realmente desesperadas… y ahí es cuando la gente se da por vencida”, dice Amanda Adams, gerente de investigación de conservación de Bat Conservation International. "Entonces, cualquier nueva evidencia que surja que pueda respaldar la esperanza, puede ser realmente poderosa".

¿Cómo daña el síndrome de la nariz blanca a los murciélagos?

El P. destructans infecta a los murciélagos cuando se encuentran con él en las cuevas y puede causar lesiones en las alas y marcas blancas borrosas en la cabeza y la cara. Pero la nariz blanca en realidad mata al hacer que los murciélagos se despierten de la hibernación en invierno, aumentando el uso de energía y agotando las reservas de grasa. Sin insectos para que los murciélagos coman en el frío, las víctimas mueren de hambre.

El hongo se ha encontrado en cuevas que infectan murciélagos en todo el país. Está más establecido en el este y el medio oeste, pero también se ha extendido al oeste de la montaña, y hay islas de infección confirmada hasta Washington y California. 

A veces, cuando el síndrome de la nariz blanca golpea a una colonia de murciélagos en hibernación, hay "alfombras de murciélagos muertos", señala Adams.

Sin embargo, más comúnmente, la nariz blanca significa que no hay murciélagos en absoluto: los investigadores a menudo han entrado en cuevas y las han encontrado vacías. Los murciélagos ausentes probablemente mueren después de dejar sus sitios de hibernación en invierno en busca de comida o son devorados por carroñeros antes de ser encontrados. Hasta ahora, se ha confirmado que 12 especies de murciélagos en América del Norte son susceptibles al síndrome de la nariz blanca.

“En el caso de algunas especies, tenemos una fuerte sospecha de que se extinguirán”, afirma Langwig. El murciélago de orejas largas del norte, por ejemplo, parece particularmente vulnerable, desapareciendo por completo de áreas donde el síndrome de la nariz blanca ha estado presente durante solo unos pocos años. "De otras especies, diría yo, simplemente no tenemos suficientes datos".

El P. destructans se originó en Eurasia, donde infecta a los murciélagos, pero no provoca muertes masivas como en América del Norte. Los científicos aún no están seguros de qué explica la diferencia, pero es probable que sea una combinación de factores: milenios de coevolución y sutiles diferencias ecológicas.

“Es posible que, hace millones de años, [los murciélagos euroasiáticos] pasaron por lo mismo que estamos viendo ahora. Simplemente no estábamos allí para documentarlo”, señala Adams.

La investigación anterior de Langwig y sus colegas ha demostrado que los murciélagos asiáticos tienen menores cargas de hongos que sus contrapartes estadounidenses, lo que sugiere que los murciélagos mismos pueden ser resistentes al crecimiento de hongos. En un estudio de seguimiento de 2020, los científicos encontraron que crecían menos hongos en las cuevas de Eurasia en comparación con las de América del Norte, especialmente a principios del invierno. Langwig dice que esto significa que los murciélagos en Europa y Asia se infectan más tarde y se enferman menos durante la hibernación invernal.

¿Evolución hacia la resistencia?

En cuatro sitios de hibernación encuestados en Nueva York entre 2006 y 2017, los investigadores informaron que las poblaciones estaban aumentando desde sus mínimos pandémicos y habían vuelto a subir a entre el cinco y el 30 por ciento de sus números anteriores. En Vermont, donde más de las tres cuartas partes de la población de murciélagos se perdió entre 2008 y 2011, los biólogos han contado poblaciones en aumento lento desde 2012. Estos rebotes de la población local podrían ser el producto de la selección genética, según un cuerpo de investigación emergente.

Los sobrevivientes de nariz blanca en Nueva York y Nueva Jersey tienen características genéticas detectables que los diferencian de los murciélagos que han muerto a causa de la enfermedad, según un estudio reciente publicado en la revista Molecular Ecology. La investigación se basa en trabajos anteriores, incluido un estudio de 2020 que encontró resultados similares en Michigan y un estudio de 2017 que analizó murciélagos en el este de Canadá.

Los investigadores en el trabajo publicado más recientemente secuenciaron los genomas completos de 132 murciélagos. Los científicos recolectaron material genético tomando pequeños e inofensivos pinchazos en las alas de los murciélagos vivos y devolviéndolos a su cueva, o recolectando los cuerpos de los ya muertos. Al hacerlo, identificaron 63 variaciones genéticas únicas, llamadas polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), más comunes en los sobrevivientes que en los murciélagos que murieron con el hongo.

Los pequeños murciélagos marrones se reproducen lentamente. Cada hembra madura solo tiene alrededor de una cría al año. También son muy longevos para estos pequeños mamíferos, que viven más de 30 años en la naturaleza. Esto significa que algunos de los murciélagos incluidos en la secuenciación genética y todas las variantes genéticas beneficiosas detectadas, probablemente sean anteriores a la aparición del síndrome de la nariz blanca. 

Para descubrir cómo estas variaciones pueden ayudar a los murciélagos a resistir la infección, Gignoux-Wolfsohn buscó en cada sección de código en bases de datos genéticas y señaló sus observaciones en genomas de murciélagos y otros animales mapeados previamente (como ardillas terrestres y ratones).

“Nuestra hipótesis inicial era que íbamos a ver cambios en los genes relacionados con la inmunidad”, señala. Pero solo uno de esos cambios observados fue un gen inmunológico. Todo el resto que se pudo identificar estaba relacionado con la hibernación y el metabolismo.

Debido a que una característica clave del síndrome de la nariz blanca es la hibernación interrumpida, el descubrimiento no fue del todo inexplicable. Un estudio realizado en 2019 informó que los murciélagos del noreste de EE. UU. ahora entran en hibernación almacenando significativamente más grasa que antes de la invasión de hongos. Es lógico que los murciélagos sobrevivientes sean mejores en el almacenamiento de grasa o exhiban un comportamiento y fisiología de hibernación alterados, dice Gignoux-Wolfsohn.

Los nuevos resultados de 2021 complementan el estudio publicado anteriormente de murciélagos de Michigan, que también descubrió marcadores genéticos relacionados con el metabolismo y la hibernación en murciélagos supervivientes. Sin embargo, una verdadera sorpresa de esta investigación de 2020 fueron los cambios detectados en el gen FOXP2, que está relacionado con el procesamiento del lenguaje en humanos, según Giorgia Auteri, autora principal del estudio y estudiante de posgrado de la Universidad de Michigan. Ella explica que FOXP2 está relacionado con vocalizaciones y con la ecolocalización en murciélagos, pero que también podría tener otras funciones aún desconocidas para la ciencia. "Creo que destaca lo compleja que es la genética".

Pero al menos un estudio que utilizó diferentes métodos descubrió resultados contradictorios. Un artículo de 2020 concluye que "no hubo signos de selección en toda la población", en respuesta al síndrome de la nariz blanca en las poblaciones de murciélagos de la muestra. El resultado diferente podría deberse a que este tercer estudio utilizó un enfoque "más conservador" al agrupar la información genética de los murciélagos en lugar de secuenciar el genoma de cada murciélago individual como parte del análisis, dijo el autor principal Thomas Lilley, biólogo de la Universidad de Helsinki, en Finlandia en un correo electrónico. También es factible que diferentes poblaciones de murciélagos estén respondiendo a la enfermedad de diferentes maneras.

“Necesitamos trabajar más para vincular realmente… los cambios fenotípicos o los cambios de comportamiento” con sus fundamentos genéticos, dice Gignoux-Wolfsohn. "Pero este es el primer paso hacia eso, porque ahora sabemos qué genes mirar".

¿Cómo se sigue?

Si bien los pequeños murciélagos marrones pueden estar evolucionando por sí mismos, los investigadores dicen que no reduce la necesidad de continuar los esfuerzos de conservación. Hasta ahora, no se han detectado rebotes poblacionales similares ni cambios genéticos en ninguna de las otras especies de murciélagos en peligro por el síndrome de la nariz blanca y el hongo continúa propagándose.

Los pequeños murciélagos marrones y los grandes murciélagos marrones son especies relativamente comunes en los EE. UU., o al menos lo eran antes de la nariz blanca. Pero muchos otros son más raros, como el murciélago de Indiana y el murciélago tricolor. Por lo tanto, encontrar suficientes de estos individuos "para comprender qué les permite sobrevivir, o si están sobreviviendo, es simplemente un gran desafío", dice Langwig.

La pérdida de hábitat, la disminución de insectos y otros problemas ambientales causados por el hombre también continúan ejerciendo una presión adicional sobre las poblaciones de murciélagos. Los pequeños murciélagos marrones que evolucionan para responder a la única amenaza aguda de nariz blanca no son una excepción.

Los esfuerzos iniciales de conservación se centraron principalmente en tratar de frenar el transporte humano del P. destructans, señala Adams.  

Pero ahora que el hongo está tan extendido, los métodos más recientes que se están investigando incluyen el desarrollo de vacunas, rociar las cuevas con fungicida y mejorar el hábitat para ayudar a las colonias restantes. Un proyecto en el que Adams está trabajando directamente son los “buffets de insectos”, carnadas para atraer más insectos cerca de las cuevas para aumentar la disponibilidad de alimento para murciélagos justo antes de la hibernación.  

Sin embargo, todos estos métodos son costosos e ineficientes: requieren el acceso, la inversión y el poder de las personas para tratar los sitios de hibernación individualmente. Gignoux-Wolfsohn espera que su investigación pueda ayudar a los investigadores a decidir dónde y cómo aplicar estas herramientas para ayudar a los sitios y especies más vulnerables.

Independientemente, el esperanzador rayo de resistencia genética en los pequeños murciélagos marrones es una señal bienvenida en el mundo de los murciélagos. Saber que la resistencia es posible también hará que sea más fácil "justificar gastar algo de dinero y esfuerzo en el corto plazo", dice Auteri, "sabiendo que a largo plazo, esta población podría sobrevivir".