Microbios Binarios

  

Del cuaderno de un biólogo... 

El misterio de Dicrocoelium dendriticum:
         Hormigas zombis y bolas de baba !

Ilustración de Ernst Haeckel

Dentro del filo Platyhelminthes (del griego platys, "plano" y hélminthos, "gusano") encontramos a la clase Trematoda (del griego trimatodis, con aberturas o ventosas) que incluye especies parásitas de animales y del hombre, como Schistosoma mansoni, Clonorchis sinensis y Fasciola hepatica.


     Son gusanos aplanados, con forma de hoja lanceolada, hermafroditas, conocidos comúnmente por duelas, que tienen un ciclo de vida con distintos estadios y huéspedes invertebrados y vertebrados.

      Si bien la complejidad del ciclo de vida varía con la especie de trematodo, un “ciclo típico” sería el siguiente: cuando los huevos liberados por los adultos llegan al agua emergen las larvas nadadoras ciliadas llamadas miracidios. Éstas penetran en un hospedador intermediario (según la especie puede ser un cangrejo, una almeja o un caracol) y allí se transforman en esporocistos. Dentro del esporocisto un número de embriones se desarrollaran asexualmente y se transforman en esporocistos hijos o redias (en el caso de Dicrocoelium dendriticum no se forman redias). Las redias se alimentan de los tejidos del huésped y pueden generar una nueva generación redias o cercarias. Las cercarias abandonan el cuerpo del huésped , nadan como larvas de vida libre e infectan a su huésped definitivo. En algunas especies las cercarias se transforman en metacercarias antes de infectar al huésped.

       Dicrocoelium dendriticum fue descubierto por Karl Asmund Rudolphi en 1819. El parásito adulto vive en las vías biliares de ovinos, caprinos y vacunos y ocasionalmente puede infectar al hombre.

       Durante los primeros años del siglo XX se pensó que su ciclo de vida era similar al de Fasciola hepatica, donde el caracol, huésped intermedio, libera cercarias que se enquistan sobre plantas acuáticas y luego se transforman en metacercarias que son ingeridas cuando el ganado se alimenta.         
        En los años cincuenta Wendell Krull junto con una de sus estudiantes, Rose Courtland Mapes, en el estado de New York, pudieron esclarecer su ciclo de vida.

       Cortland Mapes halló que el huésped intermedio de D. dendriticum era Cionella lubrica, un caracol terrestre. Pero aparecieron dos interrogantes: primero, el ciclo de transmisión estaba ocurriendo en tierras de pastoreo, un ambiente demasiado seco para las sensibles cercarias y totalmente diferente al que se pensaba necesario para la transmisión, y segundo, no fue posible convertir las cercarias que liberaba el caracol en metacercarias infectivas.

              Pronto encontraron que el caracol liberaba bolas de baba (“slimeballs”) donde las cercarias estaban aglutinadas y que las mismas podrían constituir un método potencial de transferencia del parásito en zonas de baja humedad.


      Sin embargo el descubrimiento crucial sería publicado en 1952: “Nosotros observamos que las hormigas toman por error las “bolas de baba” como fuente de comida y las transportan a la colonia. Hemos determinado, por experimentos de alimentación controlados en ovejas, que Formica fusca es el segundo huésped intermediario de D.dendriticum”.

     Las cercarias se liberan dentro del intestino de la hormiga y migran al hemocele. Una de ellas (a veces 2 o 3) se instala en el ganglio sub-esofágico de la hormiga (“gusano del cerebro - brainworm”) y pierde su capacidad infectiva, mientras que las otras se convierten en metacercarias en el abdomen del insecto. 

     Cuando la temperatura desciende, la “hormiga zombi” no regresa al hormiguero, sino que trepa a una planta y queda aferrada por sus mandíbulas en la parte superior de una hoja durante toda la noche. Luego del amanecer, con el aumento de la temperatura, la “hormiga zombi” vuelve a su actividad normal. Dicho comportamiento aumenta la probabilidad de que las hormigas sean ingeridas por el huésped definitivo. El mecanismo que produce este cambio de comportamiento en la hormiga todavía no es conocido.

                                                   
Fuente imagen: http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/hTML/ImageLibrary/A-F/Dicrocoeliasis/body_Dicrocoeliasis_il4.htm

La estrategia de generar "hormigas zombis" también es utilizada por algunos hongos. Alfred Russel Wallace, el gran naturalista y contemporáneo de Darwin, realizó registros de "hormigas zombis - hongos" en 1859 cuando encontró dos ejemplares en Sulawesi,  Indonesia. Wallace también recolectó especímenes en el Amazonas, pero perdió todo el material cuando su barco, Helen, se incendió y hundió camino a Londres (1).

Bibliografía

1 - El hermoso libro "Wendell Krull: Trematodes & Naturalists" de SA Ewing puede descargarse de "Digital Collections Oklahoma State university"  
http://dc.library.okstate.edu/cdm/compoundobject/collection/research/id/4881.
2 - "Multiple strategies of digenean trematodes to complete their life cycles"
Katarzyna Niewiadomska, Teresa Pojmańska
http://ptparasit.org.pl/go.live.php/download_default/D488/multiple-strategies-of-digenean-trematodes-to-complete-their-life-cycles.html
3 - "The Behavior of Parasitized Animals. When an ant...is not an ant". Janice Moore
http://www.jstor.org/discover/10.2307/1312610?uid=3737512&uid=2129&uid=2&uid=70&uid=4&sid=21101594485191
4 - "Contributions to and review of dicrocoeliosis, with special reference to the intermediate hosts of Dicrocoelium dendriticum". Manga-González MY, González-Lanza C, Cabanas E, Campo R. Parasitology. 2001;123 Suppl:S91-114.
5 - "Parasites and infectious disease: discovery by serendipity, and otherwise". Gerald W Esch Cambridge University Press, 2007.

6 - Wikipedia Dicrocoelium dendriticum 
http://en.wikipedia.org/wiki/Dicrocoelium_dendriticum

7 - Centers for Disease Control and Prevention - Dicrocoeliasis 
http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/HTML/Dicrocoeliasis.htm

"Hormigas Zombis & Hongos"

(1) Traducción de un párrafo de la nota: "Fungi that create 'zombie ants' discovered in Brazilian Jungle". http://www.guardian.co.uk/science/2011/mar/02/fungi-zombie-ants-amazon.     02/03/2011

"Parasite Causes Zombie Ants To Die In An Ideal Spot"
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/08/090811161345.htm

"Host specificity of parasite manipulation: Zombie ant death location in Thailand vs. Brazil".Andersen S, Hughes D.
Commun Integr Biol. 2012 Mar 1;5(2):163-5.

"Behavioral mechanisms and morphological symptoms of zombie ants dying from fungal infection".
Hughes DP, Andersen SB, Hywel-Jones NL, Himaman W, Billen J, Boomsma JJ. BMC Ecol. 2011 May 9;11(1):13. doi: 10.1186/1472-6785-11-13.

"Hidden diversity behind the zombie-ant fungus Ophiocordyceps unilateralis: four new species described from carpenter ants in Minas Gerais, Brazil". Evans HC, Elliot SL, Hughes DP. PLoS One. 2011 Mar 2;6(3):e17024. 

Hormigas Zombis -  Parásitos (Dicrocoelium dendriticum)

Hormigas Zombis - Hongos (Cordyceps)