La vida es sin duda el espectáculo más maravilloso de toda la historia de la Tierra. Resulta sorprendente creer que todas las criaturas vivientes que existieron hace millones de años y existen hoy desciendan todas de un único ancestro común. Más sorprendente todavía es concebir que la vida se originó en las condiciones más difíciles e inimaginables.

El árbol de la vida es una representación esquemática de las relaciones evolutivas (ancestro-descendiente) de los organismos vivos. La primera idea concisa sobre el árbol de la vida la esbozó (¡cuándo no!) Charles Darwin en 1837. A partir de allí, los científicos se han preguntado insistentemente cómo fue que todo surgió, por qué existe tanta diversidad en las formas vivientes y cómo dichas formas están interconectadas.

Hoy, gracias a la revolución de las herramientas genómicas, podemos reconstruir esta historia.[1] El árbol de la vida más reciente (o filogenia) es el resultado de la compilación del genoma de más de tres mil especies vivientes; es la representación más completa, desde un punto de vista evolutivo, sobre la diversidad mundial hasta la fecha, y su resultado es concluyente: todos los linajes existentes derivan de una única forma viviente que habitó el océano primitivo hace unos 3600 millones de años. Los biólogos denominan a este organismo último ancestro común universal o LUCA (por sus siglas en inglés). Y eso no es todo, los autores del estudio liderado por Jillian Banfield y colaboradores, publicado recientemente en Nature Microbiology (Hug, Baker, Anantharaman et al., 2016), reconfirman la existencia de nuevas ramas en el árbol; se trata de linajes de bacterias que han sido identificadas, pero que, por sus particularidades, no es posible aislarlas y mantenerlas bajo cultivo en el laboratorio. Así, los autores denominaron a este grupo (que comprendería nada menos que más de 15 por ciento del dominio de las bacterias) como radiación de filos candidatos o CPR (por sus siglas en inglés).

En definitiva, nuestra comprensión sobre la vida y su organización es hoy más completa que nunca y abre cada vez nuevas y excitantes posibilidades. Por lo menos, la evidencia muestra que hay un patrón mucho más ramificado y complejo que el definido por Woese en la década de los noventa, en su propuesta sobre los tres dominios de la vida: Archaea, Bacteria y Eukarya.

Ergo, podríamos preguntarnos qué porcentaje de toda esta vida está dedicada al parasitismo. Sorprendentemente, ¡los parásitos están presentes en todos los dominios de la vida! Así es, por ejemplo, Nanoarchaeum equitans (Nanoarcheota) es una especie de arqueobacteria (de los tipos de bacterias más antiguas) que crece sobre la superficie de otra arqueobacteria, denominada Ignicoccus, a temperaturas superiores a los 90 grados Celsius.

El parasitismo es un modo de vida que abarca desde las bacterias hasta los mamíferos. No obstante, todavía no disponemos de un cálculo exacto sobre las veces que el parasitismo ha evolucionado a lo largo y ancho del árbol de la vida. Sin embargo, Weinstein y Kuris (2016) estiman que dentro de los metazoos (o sea, menos de 1 por ciento de toda la diversidad de la vida), el parasitismo ha evolucionado de forma independiente por lo menos unas 223 veces. Es decir, cerca de la mitad de todos los animales que conocemos están adaptados a la vida parasitaria. Lejos de ser la excepción, el parasitismo es la regla en la naturaleza. Por lo tanto, entender el parasitismo como modo especializado de vida es condición sine qua non para entender cómo evolucionó la vida sobre la Tierra.

No hay especie viviente que no esté vinculada al parasitismo. Los seres humanos no somos la excepción. Desde los comienzos de la cultura, garrapatas, pulgas, mosquitos y moscas figuran en los primeros registros escritos. Los médicos egipcios (cuatro mil años antes del presente) y los griegos escribieron tratados sobre parásitos intestinales y documentaron la existencia de algunas “lombrices” como las tenias y los Ascaris. La malaria o paludismo es la enfermedad de origen parasitaria que causa el mayor número de muertes anuales y se le conoce desde tiempos antiguos.

La famosa peste negra o peste bubónica (causada por la bacteria Yersinia pestis), que asoló a la sociedad medieval, es transmitida por picaduras de pulgas, asociadas a ratas domiciliarias. Así, podemos seguir con una larga lista de epidemias, pasando por la gripe española de comienzos del siglo XX, hasta el más reciente brote del virus del Zika en las Américas.

Además, los parásitos están entre los primeros seres microscópicos descubiertos por el ser humano. En 1681, en un informe presentado a la Royal Society de Londres, el microscopista holandés Leeuwenhoek documentó por vez primera “pequeños animálculos moviéndose muy graciosamente […] algo más largos que anchos, con el vientre provisto de varias patitas” (Lane, 2015). Lo que nos falta apuntar es que estos “animálculos” procedían de una muestra de las heces diarreicas del propio microscopista y correspondían a Giardia intestinalis, un protozoo patógeno y de amplia distribución, agente causal de la giardiosis (una variante común de diarrea).

Por otra parte, existen otros astutos parásitos que enferman no al ser humano, sino a… descubrámoslo a continuación.

Guardando las proporciones, imaginemos una avispa del tamaño de una casa y capaz de infectarnos con sus huevos, ya sea dejándolos sobre nuestra espalda o envenenándonos y atravesando nuestros intestinos sin que podamos hacer mayor cosa. Al cabo del tiempo, estos huevos eclosionan y se transforman en larvas: gusanos que se alimentan de nuestro interior hasta convertirse en adultos gigantescos que dejan nuestra carcaza y, tras provocarnos una muerte lenta y dolorosa, vuelan para reproducirse de nuevo y repetir el ciclo.

Pues bien, esto es lo que hacen las avispas parásitas (Hymenoptera: Braconidae) con sus hospederos lepidópteros (mariposas y polillas). Pero esta relación no se queda acá. Los Bracovirus son un género de virus estrictamente asociado a avispas parásitas de esta familia y, por ende, a sus hospederos originales: las orugas o estado larvario de los insectos lepidópteros. Así pues, los virus son parásitos intracelulares obligados que se insertan en la maquinaria genética de los organismos para manipular los mecanismos de replicación del ADN y con ello reproducir los elementos constitutivos del virus y el propio virus. Existen más de diez mil especies de avispas parásitas, pertenecientes a la familia Braconidae, cada una de ellas asociada a un tipo particular de Bracovirus. Hace unos cien millones de años, en un solo evento de integración, el ancestro de los Bracovirus (familia Nodaviridae) se unió al genoma del ancestro de las avispas parásitas, para replicar la maquinaria proteica y genética del virus en los huevos de las avispas que son inyectados en las larvas de mariposa. Su adaptación es tal que los virus se replican en la línea germinal de las avispas y son pasados de una generación a otra. Así pues, el virus es parte integral del genoma de la avispa.

Estos virus son indispensables para el desarrollo de las larvas de las avispas dentro de las orugas. No obstante, en 2015 se descubrió que también existe transferencia horizontal de genes (traspaso de material genético de una especie a otra) hacia las orugas y, eventualmente, aumentan el fitness (eficacia biológica o capacidad que tienen las especies de adaptarse exitosamente a su medio en la lucha por la vida) de las mariposas, protegiéndolas de virus letales.

Normalmente, los virus irrumpen en la maquinaria celular de la oruga e impiden la respuesta inmune, dando paso libre al desarrollo de las avispas y matando a las orugas. No obstante, hay casos en los que la oruga no muere y el propio virus encuentra el mecanismo de autodetención. La historia evolutiva se encargó de incorporar partes constitutivas de Bracovirus contra otros virus, en el genoma de las mariposas y, de manera sorprendente, también en su línea germinal.

En parasitología evolutiva, existe la convicción de que un parásito está “mejor adaptado” a su huésped toda vez que no consigue asesinarlo. Hay numerosos ejemplos de estas relaciones que no podemos enumerar aquí. Sin embargo, a partir de este ejemplo, esperamos motivar a los lectores a indagar al respecto.

Hasta hace pocos años, se creía que la transferencia horizontal de genes era exclusiva de los genomas de las células procariotas en el árbol de la vida. Hoy, la ciencia ha develado que el paso de material genético de una especie a otra, remotamente relacionada, es más común de lo que se pensaba y es fundamental en la evolución de la vida de los eucariotas. Con este caso esperamos explicar uno de los innumerables ejemplos del increíble mundo del parasitismo, y que, sin importar las adversidades, la vida siempre encuentra su camino para seguir evolucionando.

Los científicos a menudo usan el lenguaje de las metáforas y de las analogías para explicar y entender fenómenos complejos de la naturaleza. En el mundo de Alicia en el país de las maravillas, de Lewis Carroll, existe el país de la Reina Roja. Este país está en constante movimiento; de hecho, nunca se detiene, de ahí que todos sus habitantes “tengan que correr tan rápido como puedan a fin permanecer en el mismo sitio”. Van Valen, en 1973, usó por primera vez este concepto para explicar las tasas de extinción constantes exhibidas en organismos marinos. Este biólogo supuso que la extinción podría tener lugar entre ciertos habitantes de los mares, con independencia de la edad de sus linajes, si hay una probabilidad constante de relaciones inestables entre las interacciones de las especies (interacciones interespecíficas), como podría ocurrir en los casos en que las presas tienen que evolucionar constantemente para desarrollar protección contra sus predadores obligados, y viceversa. Así, se crea una especie de carrera armamentista en la que las dos especies (predador y presa) se ven obligadas a evolucionar tan rápido como para mantener su descendencia y poder sobrevivir. Esto implica que ambos sistemas o especies evolucionan en sincronía, en otras palabras, coevolucionan. El mecanismo que estaría favoreciendo esta supervivencia es nada menos que la selección natural.

Correr tan rápido como para permanecer en el mismo sitio es, pues, una analogía ideal para explicar la coevolución de las relaciones hospedero-parásito, seguida de selección natural para promover el cambio evolutivo y mantener la diversidad. Existe evidencia de varios organismos parásitos que promueven la diversidad genética de su hospedador. El más reciente ejemplo lo proporcionan Nadia Singh (2015) y colaboradores en un estudio publicado en Science sobre moscas de la fruta (Drosophila melanogaster): a pesar de que las avispas parásitas y las bacterias pueden afectar negativamente el fitness de las poblaciones de moscas, se observó que, tras la infección, la siguiente generación de moscas mostró un aumento en la recombinación, acompañada de reproducción sexual. Con esto, a pesar del costo de la reproducción sexual, la infección promueve la plasticidad en los gametos parentales, de lo que resulta una descendencia más diversa. Hasta el momento hemos visto ejemplos de parásitos de tamaño microscópico a muy pequeño. Sin embargo, podremos encontrar entre los parásitos a uno que vuela y es considerado el más grande. ¿Cuál será?

Existe un parásito que ha sido inspirador de cuentos y leyendas, por lo que se le ha estigmatizado como un organismo perverso… ¿cuál es éste? Se trata del mamífero parásito más grande que existe: el vampiro común (Desmodus rotundus), que es un tipo de parásito obligado, ya que su fuente de alimento es la sangre de otros mamíferos. A pesar de esto, y de que en algunas ocasiones provoca pérdidas considerables a la actividad ganadera, por la transmisión de la rabia que genera en el ganado bovino principalmente y la consiguiente muerte de éste, de su saliva ha sido aislada una sustancia llamada draculina que utiliza con el objetivo de evitar la coagulación de la sangre de sus víctimas y así lograr que la sangre siga manando para darse un buen festín lamiendo la linfa (sangre) de sus desafortunadas presas.

Ahora bien, esta draculina, que es una glicoproteína (moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios glúcidos o azúcares), es un anticoagulante más potente que los que pueden ser aislados de manera sintética. Por lo tanto, podría ser utilizada en el desarrollo de medicamentos para evitar la presencia de embolias (obstrucción de una vena o arteria producida por un coágulo sanguíneo, burbuja de aire, grasa, etc.) y trombos (formación de coágulos que causan infartos). Cada año, más de 600 mil personas en todo el mundo sufren embolias y trombos, y muchas de ellas mueren por esta causa. ¿Sigue siendo la misma nuestra perspectiva de los parásitos? ¿Serán todos los parásitos nuestros enemigos?, ¿o quizás algunos de ellos sean nuestros aliados? ♦

HUG, L. A., B. J. Baker, K. Anantharaman et al. (2016). A new view of the tree of life. En: Nature Microbiology, 1, núm. de artículo 16048 [en línea]: <www.nature.com/articles/nmicrobiol201648>. Ir al sitio

LANE, N. (2015) The unseen world: reflections on Leeuwenhoek (1677) ‘Concerning little animals’. En: Philosophical Transactions B, vol. 370, núm. 1666.

SINGH, N. D., D. R. Criscoe, S. Skolfield et al. (2015). Fruit flies diversify their offspring in response to parasite infection. En: Science, vol. 349, núm. 6249, pp. 747-750 [en línea]: <science. sciencemag.org/content/349/6249/747>. Ir al sitio

WEINSTEIN, S. B., y A. M. Kuris (2016). Independent origins of parasitism in Animalia. En: Biology Letters, vol. 12, núm. 7.

Para saber más

BÉZIER, A., M. Annaheim, J. Herbinière et al. (2009). Polydnaviruses of Braconid Wasps Derive from an Ancestral Nudivirus. En: Science, vol. 323, núm. 5916, pp. 926-930 [en línea]: <science.sciencemag.org/content/323/5916/926>. Ir al sitio

GASMI, L., H. Boulain, J. Gauthier, A. Hua-Van, K. Musset, A. K. Jakubowska et al. (2015). Recurrent Domestication by Lepidoptera of Genes from Their Parasites Mediated by Bracoviruses. En: PLoS Genetics, vol. 11, núm. 9 [en línea]: <journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005470>. Ir al sitio

HUBER, H., M. J. Hohn, R. Rachel, T. Fuchs, V. C. Wimmer, y K. O. Stetter (2002). A new phylum of Archaea represented by a nanosized hyperthermophilic symbiont. En: Nature, núm. 417, pp. 63-67 [en línea]: <www.nature.com/nature/journal/v417/n6884/full/417063a.html>. Ir al sitio

WOESE, C. R., O. Kandler, y M. L. Wheelis (1990). Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. En: PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 87, pp. 4576-4579 [en línea]: <www.pnas.org/content/pnas/87/12/4576.full.pdf>. Ir al sitio