El cuis, un buen modelo de estudio para la ecología de enfermedades y, posiblemente, el Alzheimer

El Dr. Raúl Sobrero* es Investigador Asistente del CONICET en el Laboratorio de Ecología de Enfermedades (LEcEn) del ICIVET Litoral (CONICET, UNL), sito en Esperanza (Sta. Fe), donde estudia los efectos del comportamiento social sobre la dinámica de parásitos en el cuis campestre (Cavia aperea). Futuras investigaciones, mediante colaboración nacional e internacional, postulan la especie como modelo alternativo y válido en el estudio de patologías neurodegenerativas y su relación con infecciones y el comportamiento social.

En esta región, ¿hay abundante presencia del cuis campestre?

Pese a su amplia distribución en Sudamérica, esta especie, en la región, presenta, al parecer, una abundancia relativamente baja. Muestreos pilotos llevados a cabo por nuestro Laboratorio, en poblaciones naturales de Santa Fe, evidencian esta baja abundancia e inclusive sugieren zonas con altas densidades producto del anegamiento por precipitaciones tanto estacionarias como extraordinarias. Al mismo tiempo, dicha especie ocupa áreas vinculadas con la actividad agrícola ganadera, sobre todo pastizales lindantes con márgenes de caminos rurales o rutas. Es ahí donde a los animales se los observa forrajeando en grupos relativamente numerosos, lo cual no habría que vincularlo con su abundancia sino más bien con una estrategia antidepredadora en el momento de alimentarse. Después de forrajear, comportamiento al que dedican gran parte del día, los animales se dispersan hacia el pastizal o zonas con cobertura vegetal para estructurarse o segregarse socialmente, ocasión en la que se podrían encontrar animales solitarios, parejas o grupos de 3 o 4 individuos que comparten el mismo refugio o área de descanso.

Con relación a esta especie, investigadores del LEcEn fueron convocados en 2018…

En efecto, en mayo del año pasado, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación y la Sociedad Argentina para el Estudio de los Mamíferos nos convocaron a mí y a la Dra. Ayelen Eberhardt para no sólo recategorizar (según los criterios de la UICN**) el estado de conservación de Cavia aperea en el país sino también para, junto con otros especialistas, establecer una base de metadatos, de acceso libre a través de una plataforma online, y elaborar una nueva edición del Libro Rojo de Mamíferos Amenazados de la Argentina. Dicha plataforma y su página están en construcción y se habilitarían en octubre de este año.

¿Por qué es necesario estudiar la relación “comportamiento-dinámica de parásitos”?

Porque generar conocimientos sobre los fenómenos que ocurren en una escala “individuo” proporciona valiosa información para una visión realista de la dinámica de patógenos y su relación con el comportamiento social. Por tradición, la información aportada proviene desde la escala poblacional donde el efecto del individuo se diluye o, dicho de otro modo, solo se ve reflejado por la escala “tamaño de grupo social”, donde se supone que todos los individuos tienen la misma posibilidad de hacer uso del espacio, relacionarse socialmente, establecer contactos físicos y dispersar patógenos. Recientemente, la literatura retoma este punto y lo discute haciendo hincapié en la importancia de la escala individuo en el grupo o entre grupos sociales, en lo lábil o plástico de diferentes rasgos que hacen al fenotipo de macho y hembras, en el dimorfismo sexual, en la capacidad diferencial, sin ir más lejos producto de la estructuración social, en el contagio y dispersión de patógenos con importancia sanitaria en poblaciones naturales del Litoral argentino.

Investigar en la relación causa-efecto, ¿brinda explicaciones fiables?

La causalidad o direccionalidad, en cualquier explicación en Ecología, es difícil de ver a simple vista, más aún si nuestro trabajo se realiza en condiciones no controladas, en campo o semi-cautividad. En este caso, la pluricausalidad -o red de factores interactuando de diferentes modos- explicaría de mejor manera nuestras variables de interés. No obstante, establecer cierta direccionalidad en los resultados proporciona una robusta herramienta, estableciéndose como modelos nulos o con escasa varianza para ver justamente cuánto se desplazan nuestras explicaciones al incluir un número mayor de factores o covarianza. Por lo mismo, nuestro Laboratorio considera aproximaciones no solo metodológicas sino también teóricas que complementen tanto la causalidad como variabilidad, estudios en campo o condiciones de semi-cautividad con estudios en laboratorio o condiciones controladas.

¿Estudia los animales “a campo” o en un contexto de “clausura”?

El proyecto PICT #2014-2333 involucró campañas preliminares en campo, específicamente en Wildermuth y El Fisco (ambos sitios en la Pcia. de Santa Fe). Complementariamente, también se realizaron capturas en áreas vinculadas con agroecosistemas próximos a la ciudad de Esperanza, las cuales actuaron como poblaciones fuente para proporcionar los animales estudiados, ahora sí, en condiciones de semi-cautividad o clausuras. Dicho proyecto fue aprobado y financiado principalmente por la ANPCyT, con un financiamiento parcial desde el Gobierno de Chile. El proyecto cuenta con el permiso de captura y manipulación de roedores silvestres otorgado por la Secretaría de Medio Ambiente (Res. Nro. 284, Expediente. Nro. 02101-0015001-5).

¿Cómo influye el hecho de que no se hallen en contacto directo con la Naturaleza?

El hecho de realizar un estudio en condiciones de semi-cautividad, o grandes clausuras experimentales, facilita el control de ciertas variables y ver su efecto en el fenómeno de interés. Específicamente, nuestro estudio controló densidades y también capacidad de dispersión de los animales, aunque no hubo control sobre depredación sobre toda el aérea. Pese a que el diseño experimental incluyó el control de una densidad inicial y dispersión de los animales, cada clausura (4 totales) aseguró una amplia superficie (0.125ha) y oferta de refugios o áreas de cobertura (1-2m2), y la disponibilidad de cobertura mínima para aquellos individuos con tendencia a dispersarse o con baja integración social ante los grupos residentes o estables.

Respecto de los parásitos, ¿cómo gravita la circunstancia de que los cuises estén juntos y semi-cautivos?

Uno de los principales “costos” de ser social, costos de cierta manera acumulativos, provienen de la posibilidad del contacto físico o proximidad entre individuos, lo cual promueve o facilita el contagio o transmisión de parásitos. Basándose en esto, explicaciones clásicas predicen altos niveles de prevalencia, intensidad e inclusive riqueza de parásitos entre individuos con cierto grado de sociabilidad versus aquellos solitarios, se esperaría la misma tendencia para aquellos individuos que viven en grupos más numerosos en comparación con los que establecen grupos pequeños; y por último, aquellos individuos que exhiban mayor número de lazos sociales o un alto valor para centralidad en la red social presentarían un nivel de infección mayor comparado con aquellos en una posición periférica a la red social, o con menor número de lazos sociales conformados. Sin embargo, la literatura también aporta contraevidencia para esta explicación clásica. Primero, un mayor grado de sociabilidad podría seleccionar estrategias que reduzcan los riesgos de infección. Además, la relación “conducta social y carga parasitaria” podría variar o perder significado al incorporar otro tipo de conductas, mecanismos fisiológicos, la historia de vida o ecología tanto del hospedador como del patógeno. Entonces, mediante un esfuerzo significativo de muestreo y el uso de análisis de redes sociales, los resultados obtenidos hasta el momento indican una tendencia al incremento de carga parasitaria para aquellos individuos con bajos valores para centralidad y grado de sociabilidad en C. aperea, mientras que aquellos individuos centrales o parte de unidades sociales estables presentarían menor carga parasitaria, sobre todo en aquellas condiciones de alta densidad o fuerte estructuración social. Preliminarmente, estos resultados, generados por datos y métodos representativos, aportan evidencia a una visión extendida para comprender la relación sociabilidad y carga parasitaria en roedores silvestres, donde el costo de un alto grado de sociabilidad o centralidad y así riesgo de parasitismo se ve amortiguado por la misma vida en grupo.

Estos estudios, ¿qué han generado en cuanto a los datos sobre la especie?

Hemos formado la primera base de datos significativa con información sobre diferentes rasgos fenotípicos para C. aperea en el Litoral Centro de Argentina. La totalidad de datos, tomados de manera simultánea entre 2015-2018, aportan conocimiento inédito no solo sobre biometrías o datos morfológicos para ambos sexos y todas las franjas etarias representadas, sino también sobre competencias tanto conductuales como inmunológicas. Cabe destacar que, durante 2017, dichos resultados fueron expuestos en la 35th International Ethological Conference y Summer Meeting of the Association for the Study of Animal Behaviour, desarrollados en Estoril, Portugal. En el mismo año, se presentaron avances sobre el reconocimiento taxonómico de los ectoparásitos de cuises en la V Jornada de Difusión de la Investigación y Extensión de la FCV (UNL). Además, durante 2018, los avances para el análisis de redes sociales y carga parasitaria se presentaron en la 6th International Conference of Rodent Biology and Management, y 16th Rodens et Spatium, en Potsdam, Alemania.

¿Por qué eligió este tema y qué aporte intenta realizar a la disciplina?

Desde los ´70, la Ecología Conductual ha conseguido un notorio desarrollo teórico y metodológico. Esto se manifiesta en artículos publicados por revistas y editoriales con alto impacto. Lo más importante es que la disciplina, en su dialéctica, ha conseguido alcanzar un carácter holístico, aportando conocimiento transversal para el avance e integración de la ecología de enfermedades infecciosas y las neurociencias. Sin embargo, la disciplina podría considerarse inmadura para el Litoral argentino. A nivel nacional se reconocen esfuerzos de estudios, aunque fundamentalmente del tipo descriptivos sin hacer énfasis en causas próximas y últimas para el fenómeno de interés. Es decir, son trabajos que carecen de una aproximación más del tipo integradora o interdisciplinaria, sobrestimando el objeto de estudio y descuidando parcialmente la pregunta motivadora de la investigación. Entonces, la propuesta desde nuestro Laboratorio es instaurar una línea de investigación robusta, tanto en teoría como en métodos, e incorporar de manera formal una aproximación de estudio interdisciplinaria para comprender la relación entre patógenos y sociabilidad en roedores silvestres. En otras palabras, establecer una aproximación actualizada en la que el objetivo principal esté en comprender cómo aquellos factores próximos o mecanismos se correlacionan con el ambiente para fijar cierto fenotipo social en la población. Esto se verá facilitado por la infraestructura del ICIVET Litoral y sobre todo por el recurso humano altamente calificado. Por último, desde nuestro Laboratorio se busca promover el uso de especies-modelo no tradicionales. Es decir, incentivar propuestas en las que el objetivo principal sea demostrar el valor de los cuises como modelo de estudio alternativo y no tradicional en investigaciones sobre Ecología y Neurociencias.

Al respecto, y a futuro, ¿podría el estudio del cuis aportar datos respecto de la enfermedad de Alzheimer?

Recientemente, algunos trabajos han demostrado y consensuado la validez de Octodon degus (Octodontidae) como buen modelo de estudio. Los degus, especie endémica con distribución central y norte chico de Chile, desarrollan patologías neurodegenerativas, incluida el Alzheimer. Esto posiciona al degu como el primer modelo animal alternativo y de gran validez en estudios sobre el desarrollo de esta patología y su relación con la senescencia. Además, existe una alta homología (97,5%) entre el péptido humano y la β-amiloidea detectada entre los degus, de ahí el poder comparativo. Entonces, el uso de O. degus ha generado importantes avances en el conocimiento de la diagnosis temprana del Alzheimer. Sin embargo, el endemismo presentado por la especie y la dificultad para instalar colonias experimentales fuera de Chile, establece en la comunidad científica la necesidad de identificar otros buenos modelos alternativos y silvestres para el estudio de neuropatologías.

¿Qué otras analogías y diferencias existen entre ambas especies?

El cuis es un roedor caviomorfo, filogenéticamente cercano al degu, aunque con una amplia distribución en Argentina. Más aun, el cuis presenta poblaciones naturales vinculadas al Espinal, zonas inundables y agroecosistemas litoraleños o santafesinos. Tanto el degu como el cuis son roedores sociales y diurnos, sin embargo, presentan grados de sociabilidad diferentes: mientras el degu responde a un sistema de apareamiento promiscuo y grandes tamaños de grupos sociales, el cuis presenta una fuerte estructuración social, sistemas de apareamiento del tipo harenes, tamaños grupales reducidos y caracterizados por diferentes fenotipos sociales tanto para hembras como para machos. Es decir, una interesante varianza intrasexual entre fenotipos en la cual no solamente se exacerba lo conductual sino también diferencias para tamaños corporales y condiciones reproductivas en un mismo grupo o entre grupos sociales de C. aperea. En conjunto, estos rasgos posicionan al cuis como un posible buen modelo para el avance de estudios sobre patologías neurodegenerativas y aspectos ecológicos en Argentina.

(*) Nacido en la ciudad de Santa Fe, es Doctor en Ciencias Biológicas, Mención Ecología (Pontificia Universidad Católica de Chile) y profesor adjunto en la FHUC (UNL). (**) Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. Financiamiento del proyecto: PICT #2014-2333 y, parcialmente, desde FONDECYT, Gobierno de Chile, Proyecto #3150306.

Entrevistó: Lic. Enrique Alberto Rabe (ÁCS/CONICET Santa Fe).