El aumento de las temperaturas provoca cambios genéticos en un tipo de hongo, lo que podría incrementar su potencial para causar enfermedades.
Sin embargo, las esporas fúngicas suelen ser más grandes que los virus, por lo que las mascarillas como las que se usaron durante los brotes de COVID-19 probablemente bastarían para detenerlas.
La siguiente fase de la investigación en este ámbito analizará patógenos de pacientes humanos que han padecido una infección fúngica recurrente.
Las temperaturas más altas hacen que un hongo patógeno conocido como Cryptococcus deneoformans activa al máximo sus respuestas adaptativas, según revela la investigación.
Esto aumenta su número de cambios genéticos, algunos de los cuales podrían conducir presumiblemente a una mayor resistencia al calor, y otros quizá a un mayor potencial para causar enfermedades.
Las bacterias y los virus han sido responsables de pandemias mortales a escala mundial e infecciones molestas. Pero los patógenos con los que todavía no hemos tenido que lidiar tanto son los hongos.
Los hongos patógenos (Candida, Aspergillus, Cryptococcus, y otros) son conocidos por ser letales para personas inmunodeprimidas. Pero, en su mayor parte, las personas sanas no han tenido que preocuparse por ellos, y la gran mayoría de los hongos potencialmente patógenos del planeta no soportan bien el calor de nuestro cuerpo.
Pero todo eso podría estar a punto de cambiar.
Los resultados muestran que el calor intenso hace que más elementos transponibles del hongo, o genes saltarines, se activen y se desplacen dentro del ADN fúngico, lo que provoca cambios en la forma en que se utilizan y regulan sus genes. Los resultados aparecen en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
“Es probable que estos elementos móviles contribuyan a la adaptación en el medio ambiente y durante una infección”, afirma Asiya Gusa, investigadora posdoctoral en genética molecular y microbiología en la Facultad de Medicina de la Universidad Duke. “Esto podría ocurrir aún más rápido porque el estrés térmico acelera la aparición de mutaciones.”
Esto puede resultar familiar a los espectadores de la nueva serie de HBO The Last of Us, en la que un infierno distópico es provocado por un hongo adaptado al calor que se apodera de los humanos y los convierte en zombis. “¡Eso es exactamente de lo que hablo, menos lo de los zombis!”, afirma Gusa, que acaba de ver el primer episodio y que se incorporará al cuerpo docente de Duke como profesora adjunta a finales de este año.
“No son enfermedades infecciosas en sentido contagioso; no nos transmitimos hongos unos a otros”, afirma Gusa. “Pero las esporas están en el aire. Inhalamos esporas de hongos todo el tiempo y nuestro sistema inmunitario está preparado para combatirlas.”
Las esporas fúngicas suelen ser más grandes que los virus, por lo que las mascarillas actuales contra la COVID probablemente bastarían para detenerlas. Eso, y el calor corporal, por ahora.
“Las enfermedades fúngicas están en aumento, en gran medida por el incremento del número de personas con el sistema inmunitario debilitado o con afecciones de salud subyacentes”, afirma Gusa. Pero al mismo tiempo, los hongos patógenos también podrían estar adaptándose a temperaturas más cálidas.
Trabajando en el laboratorio de la profesora Sue Jinks-Robertson, Gusa dirigió una investigación centrada en tres elementos transponibles que se activaban especialmente bajo estrés térmico en C. deneoformans. Pero, según explica, en esa especie podría haber fácilmente otros 25 o más elementos transponibles capaces de movilizarse.
El equipo utilizó la secuenciación de ADN de “lectura larga” para detectar cambios que de otro modo podrían haber pasado desapercibidos, afirma Gusa. El análisis computacional les permitió localizar los transposones y ver cómo se habían desplazado. “Ahora disponemos de herramientas mejoradas para observar estos movimientos que antes permanecían ocultos en nuestros puntos ciegos.”
El estrés térmico aceleró las mutaciones. Tras 800 generaciones de crecimiento en medio de laboratorio, la tasa de mutaciones de transposones fue cinco veces mayor en los hongos cultivados a temperatura corporal (37 grados Celsius) en comparación con los cultivados a 30 °C.
Uno de los elementos transponibles, denominado T1, tendía a insertarse entre genes codificantes, lo que podría provocar cambios en la forma en que se regulan los genes. Un elemento llamado Tcn12 solía situarse dentro de la secuencia de un gen, lo que podría alterar la función de ese gen y posiblemente conducir a resistencia a los fármacos. Y un tercer tipo, Cnl1, tendía a situarse cerca de los telómeros o dentro de ellos, en los extremos de los cromosomas, un efecto que, según Gusa, aún no se comprende del todo.
La movilización de los elementos transponibles también parecía aumentar más en los hongos que vivían en ratones que en cultivos de laboratorio. “Encontramos pruebas de que los tres elementos transponibles se movilizaban en el genoma del hongo tan solo diez días después de infectar al ratón”, afirma Gusa. Los investigadores sospechan que los retos añadidos de sobrevivir en un animal con respuestas inmunitarias y otros factores de estrés podrían hacer que los transposones sean aún más activos.
“Este es un estudio fascinante, que muestra cómo el aumento de la temperatura global podría afectar a la evolución de los hongos en direcciones impredecibles”, afirma Arturo Casadevall, catedrático de microbiología molecular e inmunología en la Universidad Johns Hopkins. “A medida que el mundo se calienta, los transposones de hongos del suelo como Cryptococcus neoformans podrían volverse más móviles y aumentar los cambios genómicos de formas que podrían potenciar la virulencia y la resistencia a los fármacos. ¡Una preocupación más que trae consigo el calentamiento global!”
La siguiente fase de esta investigación analizará patógenos de pacientes humanos que han sufrido una infección fúngica recurrente. “Sabemos que estas infecciones pueden persistir y reaparecer con posibles cambios genéticos.”
Es hora de tomarse en serio los hongos patógenos, afirma Gusa. “Este tipo de cambios provocados por el estrés pueden contribuir a la evolución de rasgos patógenos en los hongos, tanto en el medio ambiente como durante la infección. Podrían estar evolucionando más rápido de lo que esperábamos.”
Los Institutos Nacionales de Salud respaldaron la investigación.
Fuente: Universidad Duke
