Un dilema que todo parásito debe resolver es cómo conseguir moverse entre sus huéspedes con el fin de completar su ciclo biológico. En lugar de dejarlo en manos del azar, muchos parásitos han desarrollado ciertos mecanismos que les permite tener cierto control del proceso que les faculta pasar de un huésped a otro. Entre los ejemplos más llamativos están aquellos en los que el parásito manipula el comportamiento del huésped obligando a éste a exponerse al próximo huésped. En estos casos el parásito hace de su huésped un verdadero zombi, un individuo manipulable que no tiene control alguno sobre su voluntad.
Existen por ejemplo en la selva brasileña diferentes especies de hongos que una vez dentro del cuerpo de las hormigas (Camponotus castaneus) que parasitan ejercen de verdaderos maestros titiriteros. El hongo (Ophiocordyceps kimflemingae) manipula de tal manera a las hormigas infectadas que las hace descender de la altura de los árboles donde tienen sus hormigueros a las ramas más bajas. La hormiga, manipulada por el hongo, busca entonces, en esas ramas cerca del suelo, el lugar con las condiciones idóneas y ancla literalmente a la hormiga con sus propias mandíbulas a una hoja. Allí se dan las condiciones ambientales de luz, temperatura y humedad ideales para que el hongo crezca, alimentándose desde dentro del cuerpo de la hormiga, hasta desarrollarse totalmente y liberar nuevas esporas hacia el suelo pudiendo con ello infectar a las hormigas que se muevan por el suelo y haciendo que todo vuelva a empezar (Fig. 1). El proceso puede durar diez días agonizantes durante los cuales la hormiga se resigna a estar donde el hongo a decidido que debe estar, mientras es devorada. Lejos de lo que se creía en un principio, el hongo no interviene el sistema nervioso de la hormiga, su cerebro es precisamente de las pocas partes que el hongo no controla. El cuerpo del hongo parasitario se extiende por todo el interior, abrazando las fibras musculares, deduciéndose que a través de una serie de compuestos neurmoduladores pueden «conducir» al individuo por el suelo del bosque al mejor de los lugares posibles.
Las diferentes especies tropicales de hormigas no son las únicas hormigas que deben enfrentarse a parásitos manipuladores. El tremátodo Dicrocoelium dendriticum, conocido en España como «gusarapo chico», es un parásito que afecta básicamente a mamíferos de pastoreo, ovejas y vacas, pero tienen como huéspedes intermedios en su complejo ciclo a caracoles y hormigas. En una de sus fases, la de las cercarias, el parásito libera unas toxinas que actúan sobre el sistema nervioso de la hormiga infestada. La hormiga entonces, al caer la noche, en lugar de refugiarse en el hormiguero como el resto, permanece en el exterior para ser ingerida por una oveja o una vaca que ande pastando por la zona. No sólo evita que busque refugio en el hormiguero sino que incita a la hormiga a subirse hasta lo más alto de un tallo de hierba y permanecer allí inmóvil. Así aumenta sus posibilidades de ser tragado por uno de los rumiantes. Si no lo consigue la primera noche, la hormiga al día siguiente sigue con su actividad normal, volviendo a mostrar este extraño comportamiento al caer de nuevo la noche, repitiéndose la acción una noche tras otra hasta que al final es ingerida involuntariamente por la vaca.
Otro parásito maestro de la manipulación, y mucho más casero y cercano a muchos de nosotros, es el protozoo Toxoplasma gondii, causante de la toxoplasmosis. Una enfermedad leve que sin embargo puede complicarse y resultar fatal tanto para gatos como para fetos humanos, huéspedes en los que tienen lugar la fase sexuada del protozoo. Pero para quien sin duda resulta fatal muchas veces, es para las ratas y ratones que pueden actuar de huéspedes intermediarios. En ellos el protozoo forma quistes en el cerebro que alteran su comportamiento para poder así alcanzar a los felinos que son sus huéspedes definitivos. Se ha visto que su alteración del comportamiento es quirúrgica, lejos de convertir en los ratones en animales suicidas, los ratones infectados mantienen todos sus miedos menos uno. Por ejemplo conservan sus precauciones al desplazarse pegados a las paredes evitando los espacios abiertos o evitan comer alimentos desconocidos hasta estar seguros de su inocuidad, sin embargo el protozoo sí que hace que adopten una actitud más atrevida ante la presencia de un gato, sin huir al ser expuestos al olor de gatos. Respuesta que favorece que sean capturados e ingeridos por sus depredadores. Es así, evitando que reconozcan a sus depredadores, que el protozoo se garantiza pasar a su siguiente huésped, el gato, donde desarrollará su fase sexual.
No todos los parásitos han desarrollado unas vías tan sofisticadas para aumentar las probabilidades de alcanzar su próximo huésped. Otros, sin necesidad de actuar como maestros titiriteros, simplemente introducen pequeños y sutiles cambios en el huésped que atraen al vector hacia ellos. Un ejemplo, volvemos a las hormigas, es el de como un nemátodo consigue llegar hasta su huésped definitivo que no es otro que las aves. Para ello hace uso de las hormigas tropicales (Cephalotes atratus). Lejos de modificar su conducta, la acumulación de huevos en el abdomen de las hormigas hace que estos cambien morfológicamente. Si el abdomen de un individuo normal es negro, el del individuo infestado es rojo, un rojo encendido e inflamado que le proporciona al abdomen un aspecto llamativo (Fig. 2). Eso podría parecer que fuese a favor del animal para evitar ser depredado, pero lejos de eso, este nuevo aspecto es precisamente lo que lo hace atractivo, especialmente para las aves fructivoras que se alimentan de pequeñas bayas rojas del bosque. Las hormigas infestadas tienen toda la apariencia de una baya con lo cual mucho de sus estómagos, repletos de huevos de nemátodos, acaban siendo ingeridos por las aves habiendo conseguido así los parásitos su objetivo.
Pues bien, a la vista de nuevos estudios, parece que los humanos tampoco conseguimos mantenernos al margen y somos alterados por algunos de los parásitos que nos afectan. Un estudio reciente ha demostrado que el parásito responsable de la malaria, Plasmodium falciparum, es capaz de alterar el olor del hospedador humano para atraer así a más mosquitos que lo ayuden a dispersarse. El parásito que llega a través de la picada de un mosquito Anopheles, requiere que otro mosquito pique al humano infectado para transmitir los gametocitos. Estudios previos habían observado que las personas infectadas en general atraían más a nuevos mosquitos pero se desconocía el mecanismo responsable de este aumento de atracción.
Sabiendo que una de las zonas más atractivas son los pies, los investigadores llevaron a cabo un ingeniosos experimento en el cual «capturaron» el olor de los pies de varios niños keniatas infectados haciéndoles usar durante 20 días los mismos calcetines. Luego los mismos niños, tras recibir un tratamiento antimalaria, volvieron a recoger en otros calcetines el olor de sus pies. Exponiendo los calcetines, de antes y después del tratamiento contra la malaria, a mosquitos Anopheles gambiae observaron que la mayoría se veían atraídos por los calcetines de los niños cuando estaban infectados. Mediante gascromatogografías analizadas con un espectrómetro de masas detectaron diferentes composiciones en las muestras de olores entre individuos infectados y no infectados. Encontraron varias moléculas de diferencia: aldehídos-heptanal, octanal, nonanal, (E)-2-octenal, (E)-2-decenal y 2-octanone. Pero sólo esta última especialmente relacionada con los gametocitos del Plasmodium. Una molécula que al parecer tiene un aroma afrutado o similar al de los quesos azules.
Lo que sin duda evidencian todos estos estudios es que los humanos, al igual que muchos otros organismos, somos susceptibles de ser alterados y hasta cierto punto manipulados, por los parásitos que nos afectan, en este caso el el de la malaria, con el fin de seguir propagándose. Para ello, aunque desconozcamos exactamente los mecanismos involucrados, la presencia del parásito en nuestros eritrocitos parece cambiar nuestro olor corporal, especialmente el de los pies, y con ello nos hace más atractivo a los mosquitos. Pensándolo bien, no somos tan diferentes a los ratones infectados con el protozoo Toxoplasma gondii que no se aterran ante la presencia de un gato en las proximidades, o de las hormigas con tremátodos que trepan a lo alto del tallo de una graminia en un verde pasto y, allí amarrada, observa impasible como las vacas alrededor van arrancando con su musculosa lengua grandes manojos de hierba a medida que se va acercando a su posición.
Lecturas complementarias
- Berdoy, M., Webster, J.P., Macdonald, D.W. (2000) Fatal attraction in rats infected with Toxoplasma gondii. Proceedings of the Royal Society B 267:10.1098/rspb.2000.1182
- De Boer, J.G. Robinson, A., Powers, S.J., Burgers, G.E., Caulfield, J.C., Birkett, M.A., Smallegange, R.C., van Genderen, P.J.J., Bousema, T., Sauerwein, R.W., Pickett, J.A., Takken, W., Logan, J.G. (2017) Odours of Plasmodium falciparum – infected participants influence mosquito-host interactions. Scientific Reports 7:9283
- Emami, S.N., Lindberg, B.G., Hua, S., Hill, S.R., Mozuraitis, R., Lehmann, P., Birgersson, G., Borg-Karlson, AK., Ignell, R., Faye, I. (2017) A key malaria metabolite modulate vector blood seeking, feeding, and susceptibility to infection. Science 355:1076–1080
- Fredericksen, M.A., Zhang, Y., Hazen, M.L., Loreto, R.G., Mangold, C.A., Chen, D.Z., Hughes, D.P. (2017) Thee-dimensional visualization and deep-learning model reveal complex fungal parasite networks in behaviorally manipulated ants. PNAS 201711673:1–6
- Lacroix, R., Mukabana, W.R., Gouagna, L.C., Koella, J.C. (2005) Malaria infection increase attractiveness of humans to mosquitoes. PLoS Biology 3:e298:1590–1593
- Leal, H.M., Hwang, J.K., Tan, K., Leal, W.S. (2017) Attraction of Culex mosquitoes to aldehydes from human emanations. Scientific Reports 7:17965
- Robinson, A., Busula, A.O., Voets, M.A., Beshir, K.B., Caulfield, J.C., Powers, S.J., Verhulst, N.O., Winskill, P., Muwanguzi, J., Birkett, M.A., Smallegange, R.C., Masiga, D.K., Mukabana, R., Sauerwein, R.W., Sutherland, C.J., Bousema, T., Pickett, J.A., Takken, W., Logan, J.G., De Boer, J.G. (2018) Plasmodium-associated changes in human odor attract mosquitoes. PNAS 20:E4209–E4218
- Yanoviak, S.P., Kaspari, M., Dudley, R., Poinar, G.Jr. (2007) Parasite-induced fruit mimicry in a tropical canopy ant. The American Naturalist 171:536–544
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EvOikos
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