MICROBIOMA DE LA PIEL EN ANFIBIOS
El microbioma de la piel en anfibios ha demostrado tener un papel importante en la protección de sus hospederos ante organismos patógenos. Algunos miembros de este microbioma son capaces de inhibir, in vivo e in vitro, el crecimiento de los hongos patógenos Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) y Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal). Estos hongos causan la enfermedad emergente conocida como quitridiomicosis que ha provocado dramáticos declives poblacionales y extinciones de anfibios en todo el mundo.
Estudios recientes han demostrado que las comunidades bacterianas de la piel en los anfibios están influenciadas por distintos factores tanto bióticos como abióticos. En mi laboratorio, estamos interesados en determinar:
1)¿qué factores bióticos y abióticos influyen en la estructura y función de las comunidades microbianas de la piel?
2) ¿mediante qué mecanismos el hospedero modula la estructura y función de su microbioma?
3)¿Cómo las interacciones al interior de la comunidad microbiana determinan propiedades emergentes como la protección ante patógenos?
A través del uso de tecnologías de secuenciación masiva y métodos clásicos de cultivo, estamos abordando estas y otras preguntas con el objetivo de entender las bases ecológicas y evolutivas que dan lugar a la simbiosis entre anfibios y microorganismos. Nuestros modelos de estudio son principalmente especies de anfibios mexicanos, incluyendo endémicas en riesgos de extinción como son los ajolotes del género Ambystoma.
EL MICROBIOMA DE AMBYSTOMA ALTAMIRANI: estudio de los factores bióticos y abióticos que influyen sobre la microbiota simbionte de la piel del ajolote de arroyo de montaña
En este proyecto buscamos analizar por primera vez la diversidad de la microbiota de la piel en el ajolote Ambystoma altamirani. Esta especie de salamandra acuática pedomórfica es microendémica de la Sierra de Cruces, una cadena montañosa que provee una gran cantidad de servicios ambientales a la zona central del país. A. altamirani se encuentra gravemente amenazada por la pérdida de hábitat, la contaminación y la introducción de especies exóticas. El objetivo principal de este proyecto es determinar los factores bióticos y abióticos que influyen sobre la diversidad y función de la comunidad microbiana simbionte en este ajolote. Como parte de los factores abióticos evaluamos el papel del cambio en las variables fisicoquímicas del agua a lo largo del tiempo (estaciones del año). Como parte de los factores bióticos se determinará la influencia de las comunidades microbianas del ambiente (agua de los arroyos), sus distintas etapas de desarrollo y la presencia del patógeno B. dendrobatidis. Además estamos realizando ensayos funcionales en bacterias aisladas de la piel de este ajolote para determinar su capacidad antifúngica así como otras capacidades como son la formación de biocapas.
En este proyecto buscamos identificar los factores que influyen sobre las comunidades simbiontes en una especie de ajolote endémico a México. Hasta la fecha se desconoce la incidencia de la quitridiomicosis en las poblaciones de este ajolote por lo que resulta fundamental, no solo para determinar su influencia sobre la microbiota, sino para la implementación de medidas de salvaguarda y conservación de ésta y otras especies de salamandras en México.
Descifrando el microbioma de la piel en ajolotes y las consecuencias de la interacción huésped-microbioma sobre una enfermedad letal emergente.
Este proyecto tiene como objetivo determinar si los factores genéticos asociados al hospedero (diversidad genética, historia demográfica y la respuesta inmune) modulan la diversidad y estructura de las comunidades microbiana de la piel en especies de ajolotes (Ambystoma) endémicos de la Faja Volcánica Transmexicana. Con esta información, también se determinará si la incidencia de los hongos patógenos Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) y B. salamandrivorans (Bsal) se asocian con combinaciones específicas de factores asociados al hospedero o a sus microbiomas cutáneos.
En este trabajo realizaremos análisis detallados de la diversidad microbiana cutánea, la diversidad genómica del hospedero, la diversidad de secreciones de péptidos antimicrobianos (AMPs), y la incidencia de los patógenos Bd y Bsal. Nuestros sistemas de estudio son ocho especies de ajolotes endémicos del Eje Neovolcánico Transversal de México: Ambystoma altamirani, A. ordinarium, A. dumerili, A. andersoni, A. granulosum, A. velasci, A. mexicanum y A. taylori. Estas especies poseen distribución restringida en lagunas y ríos, y se encuentran en alguna categoría de riesgo por la Ley Mexicana NOM-059-Semarnat-2010 y la UICN. Evaluaremos por primera vez el microbioma de la piel (bacterias y hongos) y la secreción de péptidos antimicrobianos en poblaciones de ajolotes silvestres. También llevaremos a cabo una búsqueda de polimorfismos (SNPs) en el genoma de las ocho especies de ajolotes. La detección de SNPs será una herramienta esencial para ligar patrones entre la diversidad genética y historia demográfica de los ajolotes, con la diversidad del microbioma cutáneo y la incidencia de hongos patógenos. La integración de estos datos nos permitirá proponer estrategias de conservación para estas especies de ajolotes que se encuentran amenazadas o en peligro de extinción.
Este es un Proyecto de Ciencia de Frontera – CONACYT liderado por la Dra. Eria Rebollar del Centro de Ciencias Genómicas y en colaboración con investigadores del Instituto de Biología UNAM, la Universidad Michoacana, la Universidad Autónoma del Estado de México, y el Colegio de la Frontera Sur.