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La migración marítima de las cigüeñas por el estrecho de Gibraltar

Las aves planeadoras como las cigüeñas y las grandes rapaces han evolucionado para volar explotando las corrientes "térmicas" de aire ascendente, elevándose sin esfuerzo para luego deslizarse entre térmicas sucesivas, y recorriendo así enormes distancias con un gasto energético mínimo. Sin embargo, las rutas migratorias se ven con frecuencia atravesadas por grandes masas de agua, como el Mar Mediterráneo que se interpone entre Europa y África. En los tramos acuáticos, la ausencia de térmicas impide el vuelo de remonte y planeo, convirtiéndose en medios hostiles y peligrosos que dificultan el movimiento y pueden provocar la muerte por ahogamiento. Para evaluar el efecto del mar sobre las capacidades de vuelo de las grandes aves planeadoras, se marcaron varios grupos de cigüeñas blancas con sensores GPS, altímetros y acelerómetros miniaturizados instalados en las aves en plena migración. Este marcaje permitió medir y comparar las estrategias de vuelo antes, durante y después de cruzar el estrecho de Gibraltar, caracterizando así el desplazamiento migratorio de los tramos que conectan las zonas de cría europeas con los cuarteles de invernada africanos. El trayecto marino cambió por completo el modo de desplazamiento de las cigüeñas, obligando a ejecutar vuelos dominados por un intenso y costoso aleteo a lo largo de trayectorias descendentes, marcadamente rectilíneas y con altas velocidades que duplicaron el gasto energético respecto a desplazamientos terrestres. Estos resultados apoyaron la hipótesis de la barrera de agua, es decir, la idea de que las masas de agua funcionan efectivamente como una barrera al desplazamiento difícil de atravesar. En contraposición, los trayectos terrestres registrados a ambos lados del estrecho mostraron vuelos dominados por remontes y planeos realizados con poco gasto energético, a lo largo de trayectorias ascendentes y muy tortuosas particularmente durante los tramos previos al marino, respaldando así la idea de que las cigüeñas necesitan explorar y negociar el cruce de la barrera. Las posiciones de cada individuo a ambos lados del estrecho fueron altamente predecibles por la intensidad de los vientos laterales y el lugar elegido para entrar al campo de Gibraltar. Además, las cigüeñas no mostraron movimientos compensatorios terrestres que anticipasen la esperable deriva generada por el viento durante el cruce marino. La distancia entre Europa y África en el punto elegido de partida al mar, la altitud de salida y los vientos fueron los mayores determinantes de la eficacia del vuelo sobre el mar, explicando las distancias y tiempos de vuelo marino, las elevaciones mínimas sobre el mar, velocidades, ángulos de ascenso y el gasto energético. Este estudio proporciona un excelente ejemplo a alta resolución para comprender cómo ajustan las aves su comportamiento y fisiología conforme se desplazan a través de un medio cambiante, y cómo reasignan sus recursos y modifican su movimiento para superar los peligros de una barrera ecológica como es el estrecho de Gibraltar. informacion[at]ebd.csic.es: Blas et al (2020) Overland and oversea migration of white storks through the water barriers of the straits of Gibraltar. Scientific Reports 10: 20760. DOI 10.1038/s41598-020-77273-x. VER Nota de prensa


www.nature.com/articles/s41598-020-77273-x
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Epigenética, malaria humana y mosquitos

Epigenética, malaria humana y mosquitos

La malaria es una enfermedad causada por parásitos protozoos del género Plasmodium, que transmiten mosquitos e infecta a varios grupos de animales, incluidos humanos. Pese a los avances en materia de investigación en la actualidad no existe vacuna efectiva contra la malaria. El Plasmodium para transmitirse y adaptarse a sus hospedadores, ha desarrollado una enorme variabilidad de formas a lo largo de ciclo de desarrollo así como la capacidad de evadir al sistema inmune mediante la expresión variante de genes de virulencia. Y todo esto lo hace mediante mecanismos de tipo epigenético. Además de esta capacidad del parásito para cambiar "de camisa" en respuesta al ambiente y de modular su virulencia, existe un conocimiento limitado de su ciclo de vida completo, limitados a las etapas de desarrollo del parásito en humanos, mientras no se conoce casi nada de lo que ocurre durante el ciclo de vida del parásito en el mosquito. Esto es fundamental ya que el control de las fases de transmisión en el mosquito es crítico para la erradicación de la malaria y para el desarrollo de vacunas más efectivas. Además, las adaptaciones entre el parásito, el mosquito y el humano son muy específicas, de aquí la importancia de estudiar la enfermedad en las condiciones naturales de la transmisión. En este estudio se han caracterizado los patrones de expresión así como estudiado diversos mecanismos epigenéticos implicados en la regulación de genes, del parasito de la malaria humana P. falciparum a su paso por el mosquito vector Anopheles gambiae. Para ello se ha utilizado un sistema experimental natural en un área de malaria endémica en África (Burkina-Faso). Nuestros resultados muestran que el paso por el mosquito tiene efectos a nivel de la regulación global de genes y también altera la expresión y el perfil epigenético en genes implicados en la patogénesis y virulencia de malaria en humanos. Más importante, la familia clonal variante de genes var que codifican para el antígeno de superficie PfEMP1, también se encuentran alterados durante el ciclo de vida del parásito en el mosquito. La mayor parte de los genes de virulencia, y en concreto todos los genes var que codifican para esta proteína PfEMP1, se encuentran silenciados o se expresan a niveles muy bajos en los estadios del parasito en el humano. Tras la infección del mosquito, solo uno de estos genes se activa y se amplifica en el estadio de esporozoíto en las glándulas salivares del mosquito, el estadio en el que se transmite mediante la picadura de este mosquito infectado a otro humano. Entre los mecanismos epigenéticos identificados implicados en la activación del gen var que codifica para una variante de PfEMP1 en el mosquito se encuentran ARN largos no codificantes (lncRNAs) y factores de transcripción específicos. Estos resultados son de gran relevancia ya que ponen al mosquito en una posición central en las estrategias de control de malaria futuras. Así es, un mejor conocimiento de cómo opera la epigenética en el parásito mientras se encuentra dentro del mosquito es el primer paso para identificar puntos débiles del parásito, como pueden ser genes o mecanismos moleculares claves para su desarrollo y supervivencia, y para dirigir la investigación en vacunas y otras estrategias de control. informacion[at]ebd.csic.es: Gómez-Díaz et al (2017) Epigenetic regulation of Plasmodium falciparum clonally variant gene expression during development in Anopheles gambiae. Sci Rep doi:10.1038/srep40655


http://www.nature.com/articles/srep40655