Importancia de la coinfección en la dinámica de una enfermedad
Finlandia: Estudio científico utilizó tres cepas de F. columnare para estudiar el efecto de la coinfección sobre la virulencia.
En la naturaleza, los organismos son comúnmente coinfectados por dos o más cepas de patógenos, que se ha demostrado que influyen en la virulencia de la enfermedad. Sin embargo, los efectos de coinfecciones de patógenos ambientales oportunistas en el resultado de la enfermedad son poco conocidos, aunque como generalistas, es muy probable que participen en coinfecciones.
Las coinfecciones pueden ser especialmente importantes para la ecología y la evolución de patógenos oportunistas que a menudo son capaces de persistir y transmitir desde el medio ambiente. Los oportunistas, con una amplia gama de hospedadores, tienen una mayor probabilidad de encontrar posibles huéspedes que los especialistas. Por lo tanto, es más probable que participen en coinfecciones.
Flavobacterium columnare es el agente causante de la enfermedad del agua fría y el síndrome del alevín de la trucha arcoíris en cultivos de salmónidos en el mundo. Es un patógeno generalista con un estilo de vida oportunista y una capacidad de transmitirse ambientalmente.
Desafío
El estudio publicado en la revista de acceso abierto BMC Evolutionary Biology y ejecutado por investigadores del Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales y del Centro de Nanociencia de la Universidad de Jyvaskyla, Finlandia, determinó los cambios en la virulencia producto de la coinfección con cepas oportunistas conespecíficas, y si estos cambios están asociados con el crecimiento bacteriano o la competencia por interferencia.
Para ello, los investigadores infectaron peces cebra (Danio rerio) con tres cepas oportunistas de Flavobacterium columnare geográfica y/o temporalmente distantes en forma individual y en coinfección. En tanto, la virulencia de las cepas de F. columnare se estudió en peces cebra aparentemente libres de enfermedad (peso medio 0,384 ± 0,114 g). El diseño experimental consistió en siete grupos de tratamiento (todas las cepas por separado, y en combinaciones de dos y tres cepas), seis grupos de control de cepas individuales y un grupo de control negativo.
Los peces fueron desafiados individualmente en 0,5 litros de agua de pozo usando un método de infección continua optimizado previamente. Además, el crecimiento de las cepas se estudió en cultivos únicos y en co-cultivos en medio líquido, y la competencia por interferencia (capacidad inhibidora del crecimiento) en cultivo de agar.
Entre los principales resultados obtenidos por el estudio, el artículo destacó que las diferentes cepas utilizadas diferían en su virulencia, crecimiento y capacidad para competir por interferencia. En tanto, el número de cepas coinfectantes influyó significativamente en la virulencia de la infección. Las diferencias en virulencia parecían asociarse con la identidad de las cepas bacterianas coinfectantes, y sus interacciones.
“Esto indica que los beneficios de la capacidad competitiva (producción de compuestos inhibidores del crecimiento) para la virulencia son más altos cuando co-ocurren múltiples cepas, mientras que la alta virulencia en la coinfección puede ser independiente del crecimiento bacteriano in vitro”, destacaron los investigadores.
Finalmente, los autores concluyeron que la competencia intraespecífica puede conducir a una mayor virulencia, probablemente causada por una utilización más rápida de los recursos del huésped y estimulada por las interacciones competitivas entre las cepas. Sin embargo, el resultado de la enfermedad depende tanto de las características de las cepas individuales como de sus interacciones.
“Dado que la probabilidad de coinfecciones por patógenos oportunistas transmitidos por el medio ambiente es alta, la composición genética de la población coinfectante puede conducir a resultados variables de la infección. Esto puede afectar significativamente los resultados de las infecciones. Además, en los oportunistas no restringidos por el compromiso de transmisión-virulencia, las coinfecciones pueden seleccionar las cepas de patógenos más virulentas”, aseguraron los investigadores.
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