Una buena historia de Halloween: Zombis del plancton

Scrippsiella acuminata

Impacto de un parásito eucariota marino en su anfitrión mientras la víctima aún está viva

Es un cuento tan antiguo como el tiempo. Un parásito se alimenta de otra especie, toma lo que necesita y finalmente deja a su paso un cadáver del organismo hospedador.

Uno podría pensar que en el mundo de las microalgas esto ni siquiera ocurre, o que los parásitos se dan allí un festín con un organismo unicelular completo porque no parece una comida muy grande. Pero, por desgracia, ese no es necesariamente el caso.

Y en esta historia de investigación, aprendemos sobre un plancton secuestrando la energía, el metabolismo y tal vez incluso el material genético de otro plancton, todo mientras la víctima aún está viva.

Los científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) del grupo Schwab estudiaron este tema como parte de un proyecto de investigación dirigido por el grupo de Johan Decelle y Laure Guillou, en el CNRS de Grenoble y la estación marina de Roscoff, respectivamente. A medida que en la última década más investigadores trabajaron para caracterizar y comprender los parásitos oceánicos, estos científicos se centraron en comprender mejor las relaciones planctónicas, específicamente, una cepa del parásito Amoebophyra y su microalga anfitriona Scrippsiella acuminata.

En julio, los científicos publicaron los resultados de su reciente investigación con microscopía electrónica 3D combinada con transcriptómica. Este último puede identificar los genes y las vías de un parásito y cómo responden a los estímulos, incluso cuando están en medio de un ataque al núcleo de un fitoplancton para secuestrar procesos de producción de energía.

zombies del plancton

Imagen: Dos parásitos (sus núcleos son visibles en azul) invaden el núcleo de una microalga hospedadora que contiene cromosomas (azul=material genético). A la derecha está la etapa posterior de la infección en la que los parásitos comienzan a engullir o tragar los cromosomas del anfitrión (azul) y digerirlos. Crédito: Crédito: Johan Decelle/CNRS

Sí, eso es lo que le sucede a S. acuminata, una microalga unicelular conocida como dinoflagelado, cuando es invadida por el parásito Amoebophyra. S. acuminata tampoco es necesariamente un espectador inocente en esta historia. Muchos dinoflagelados, incluidos tanto el parásito como el anfitrión en este caso, están asociados con las "mareas rojas", la proliferación de algas nocivas que causan consecuencias ambientales y de salud humana de gran alcance.

Amoebophyra es un parásito pero también otro tipo de dinoflagelado. Al igual que un virus, uno o más entrarán en las células de S. acuminata mientras el desprevenido anfitrión continúa nadando en su mundo acuático como si nada hubiera cambiado, incluso cuando Amoebophyra devora su núcleo. Sorprendentemente, S. acuminata continúa nadando y realizando la fotosíntesis mientras el parásito conquista activamente a las células productoras de energía en el núcleo del huésped.

Luego, el parásito comienza a replicarse dentro de este anfitrión unicelular, generando más parásitos que eventualmente partirán para encontrar sus propios hospedadores y comenzar este proceso nuevamente, embarcándose en sus propias conquistas parasitarias. Sin embargo, el anfitrión S. acuminata finalmente muere, un resultado ligeramente diferente al de Zombieland. El plancton no muerto aparentemente aún no parece existir.

esquema de los zombies del plancton

Imagen: Resumen esquemático del metabolismo potencial del parásito marino Amoebophrya dentro de su huésped dinoflagelado de microalgas Scrippsiella acuminata que subyace a los principales cambios metabólicos.

Y si bien esto es una buena historia de Halloween, la ciencia tiene un propósito mayor.

"Esta investigación es realmente solo el comienzo de arrojar luz sobre lo que está sucediendo en el ecosistema más amplio", dijo Decelle. "Con este tipo de microscopía 3D, pudimos observar un proceso que ocurre dentro del núcleo, paso a paso a una resolución de nanoescala. Ahora, se trata de descifrar los mecanismos y ver dónde estas pequeñas actividades tienen implicaciones a una escala mucho mayor: el entorno en el que viven".

La investigación fue publicada en The ISME Journal: Intracellular development and impact of a marine eukaryotic parasite on its zombified microalgal host

Etiquetas: ZombiPlancton

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