Examinando por Autor "Azat Soto, Claudio"

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    Ecology of ranavirus and batrachochytrium dendrobatidis infection : assessing the roles of invasive aquatic species and seasonality
    (Universidad Andrés Bello, 2021) Peñafiel Ricaurte, Diana Alexandra; Azat Soto, Claudio; Cunningham, Andrew A.; Facultad de Ciencias de la Vida
    La ranavirosis, causada por distintos virus del género Ranavirus, y la quitridiomicosis, causada por el hongo quítrido Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), son dos enfermedades emergentes responsables de mortalidades masivas y declinación de poblaciones de anfibios en todo el mundo. A pesar de que se han publicado varios estudios respecto a ambas enfermedades, la mayoría de estudios consideran solo uno de los dos patógenos, dejando interrogantes sobre la situación del otro patógeno y sus impactos en las poblaciones estudiadas. Hasta el momento, la mayoría de estudios sobre ranavirus se han enfocado en especies provenientes de Norte América y Europa, y los datos sobre esta enfermedad en otros continentes, incluido Sudamérica, son escasos. Además, se ha sugerido que varias especies invasoras, como la rana africana (X. laevis) y diferentes especies de peces, actúan como reservorios de ranavirus; sin embargo, se requiere más información para evaluar el role de las especies invasoras de anfibios y peces en la epidemiología de ranavirus. En el 2017, especímenes preservados de 3 especies de anuros (Alytes obstetricans, Rana temporaria, y Bufo bufo) colectados entre 2007–2017 de cuatro lagos del Parque Nacional de los Pirineos (PNP) durante eventos de mortalidad asociados a quitridiomicosis, y muestras de una trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) moribunda encontrada en 2017 en uno de los lagos estudiados, fueron analizadas para detección de ranavirus. Se detectó un virus tipo FV3 en A. obstetricans y R. temporaria de dos de los cuatro lagos muestreados en el PNP, y se confirmó que la trucha arcoíris moribunda había muerto por ranavirosis. Se detectaron casos positivos únicamente en muestras colectadas en 2009 y 2017 en bajas prevalencias, y con bajas cargas virales. Este es el primer reporte de FV3 o un virus tipo FV3 infectando anfibios de Francia, y el primer caso reportado de infección y enfermedad por ranavirus en una O. mykiss silvestre. Todos los individuos positivos a ranavirus estaban coinfectados con Bd, y presumiblemente murieron por quitridiomicosis. El impacto de la infección por ranavirus y de la coinfección con Bd en el desempeño de los anfibios a nivel de hospedero y a nivel poblacional, y el hecho de si los anfibios actúan como reservorio de FV3 o un virus tipo FV3 para O. mykiss y otros peces invasores, o si los peces juegan un rol activo en la transmisión de ranavirus a anfibios aún debe ser estudiado. Desde su introducción a Chile en 1970, X. laevis ha establecido poblaciones ferales, y actualmente se encuentra ampliamente distribuida en Chile central. Recientemente se detectó ranavirus y Bd en X. laevis silvestres de Santiago, y se ha sugerido su rol como reservorio de ambos patógenos. Además, se ha detectado ranavirus infectando individuos de rana chilena (Calyptocephalella gayi), y se sabe que el Bd infecta varias especies nativas de Chile, incluyendo algunas en peligro de extinción. Se sabe que los factores ambientales como la temperatura pueden afectar el desenlace de las enfermedades infecciosas, y varios estudios han sugerido que existe una estacionalidad de las infecciones por ranavirus y Bd; sin embargo, los datos existentes sobre las variaciones naturales en la ocurrencia de ambos patógenos son escasos. Para obtener más información sobre el origen de ranavirus en Chile, su distribución, las especies afectadas, y el rol de X. laevis y varias especies de peces como reservorios de ranavirus, en el periodo 2015–2017 se llevó a cabo un estudio de vigilancia epidemiológica que incluyó anfibios silvestres y criados en cautiverio, y peces silvestres en un amplio rango latitudinal (2,500km). Además, para evaluar las variaciones estacionales en la ocurrencia de ambos patógenos en condiciones naturales, se llevó a cabo un estudio longitudinal de un año de duración, que incluyó X. laevis silvestres de tres poblaciones de Chile central, positivas a ranavirus y Bd, y se evaluó el rol de seis variables ambientales como predictores de la infección por ranavirus y Bd. En total, 1752 anfibios y 526 peces fueron colectados en Chile y muestreados para detección de ranavirus a través de un ensayo de qPCR específico para ranavirus, y se estimaron las cargas virales en las muestras positivas. Se detectó ranavirus en bajas prevalencias en 9 de 1011 X. laevis (0.9%) provenientes de cuatro poblaciones de Chile central. Ninguna otra especie de anfibio o pez fue positiva a ranavirus. También se obtuvieron secuencias parciales de ADN de las muestras positivas, que se identificaron como virus de la rana tipo 3 (FV3). Se encontró que la temperatura ambiental y la temperatura del agua tienen una fuerte influencia en la ocurrencia de ranavirus y Bd. Se detectó ranavirus (en bajas prevalencias de 0–7%) únicamente cuando la temperatura del aire (>28°C) y la temperatura del agua (>22°C) fueron más cálidas, mientras que la ocurrencia de Bd varió de 0%–100% a lo largo del año, alcanzando su punto máximo cuando la temperatura del aire (<10°C) y la temperatura del agua (<15°C) fueron más frías. Se encontró que el ranavirus está ampliamente distribuido en Chile central, pero aparentemente restringido a X. laevis. Los resultados obtenidos sugieren que el FV3 pudo haber ingresado al país junto con X. laevis infectadas, mismas que parecen actuar como un reservorio competente, propagando el virus a medida que invade nuevas áreas. Finalmente, los resultados del monitoreo anual de ranavirus y Bd en X. laevis silvestres de Chile indica que las infecciones por ranavirus y Bd están fuertemente influenciadas por la temperatura, y proporciona evidencia para respaldar el papel de la temperatura como predictor de la presencia de ambos patógenos en la naturaleza. Nuestros hallazgos resaltan la importancia de considerar los factores ambientales al momento de planificar estudios de vigilancia epidemiológica y al diseñar planes de mitigación. Aunque en este estudio no se detectó coinfección por ranavirus y Bd en Chile, el impacto de la infección con uno de los dos patógenos y de la coinfección con ambos patógenos en el desempeño de los hospederos y el impacto a nivel poblacional deberían ser materia de futuros estudios.
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    Epidemiology of Batrachochytrium dendrobatidis in Chile and the role of the invasive African clawed frog (Xenopus laevis) as a vector
    (Universidad Andrés Bello, 2020) Alvarado Rybak, Mario Andrés; Azat Soto, Claudio; Cunningham, Andrew A.
    La quitidiomicosis en anfibios, es una enfermedad causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), se considera uno de los principales impulsores de la crisis mundial de disminución de anfibios. Un linaje panzoótico global de Bd (Bd-GPL), está asociado con eventos de mortalidad masiva, extirpación de poblaciones locales y la extinción de especies en múltiples continentes. Además, se ha descrito recientemente que la expansión de este patógeno coincide con la expansión global del comercio de anfibios. En este contexto, el comercio internacional de la rana Africana (Xenopus laevis) podría haber contribuido a la propagación inicial de Bd en Chile. Este hongo infecta todos los órdenes de anfibios y muchas de estas especies pueden desarrollar la enfermedad letal y la disminución de la población En este contexto, al analizar la prevalencia y la diseminación de Bd a escala regional, es posible identificar los factores de riesgo para la ocurrencia de Bd. En esta disertación, propongo evaluar la epidemiología de Bd en Chile, incluida su distribución, el papel de las especies invasoras y la variabilidad genética de Bd. Además, proporciono resultados aplicables a otros procesos ecológicos que podrían ser relevantes para la dinámica de la población de anfibios en general, y para la dinámica del huéspedBd en particular. Utilizamos qPCR para detectar la infección por Bd en anuros en el punto de acceso a la biodiversidad de Chile y realizamos análisis de exploración espacial para detectar patrones de distribución de Bd. Además, evaluamos si la prevalencia de Bd y la carga de infección (ZE) que se distribuyeron entre familias de anfibios, regiones, ecorregiones o historia de vida. Analizamos información de muestreos realizados durante la última década (2008-2018) para identificar áreas de bajo y alto riesgo para Bd en Chile. Los datos comprendieron 4,155 muestras específicas de Bd de 162 sitios del norte al sur de Chile (18º a 51ºS). Batrachochytrium dendrobatidis también se cultivó de anfibios silvestres y de cría en cautiverio en Chile, para describir la variabilidad genética de Bd. Finalmente, exploramos los impactos de los anuros infectados con Bd (X.laevis y el sapito de cuatro ojos; Pleurodema thaul), la cobertura del suelo y las condiciones climáticas en la probabilidad de detección (p) y de ocupación (ψ) de dos anfibios nativos del centro de Chile: Calyptocephalella gayi y P. thaul. Utilizamos datos empíricos de presencia/ausencia en 23 sitios (cuerpos de agua) en el centro de Chile. Detectamos especies de anfibios en 19 de 23 sitios muestreados. En general, se encontró Bd en 24 de las 40 especies estudiadas, y 97 de 162 sitios muestreados, con una prevalencia general estimada del 19.1%. Además, los resultados muestran áreas de riesgo significativos de Bd, con la identificación de un grupo local situado en las áreas central y sur (es decir, ecorregiones de bosques templados Valdiviano y matorral chileno); algunos grupos se superponen con a distribución de X. laevis. Además, encontramos que los factores de riesgo de que un incremento en la altitud, temperatura media anual y precipitación anual, cobertura del suelo, biomas antropogénicos y ecorregiones, se asociaron con una mayor prevalencia de Bd. Además, se obtuvieron tres aislamientos: AVS7 de C. gayi de Valdivia, PA1 y PA2 de C. gayi de Santiago. El grupo de aislados chilenos dentro del linaje Bd-GPL con sus parientes más cercanos son genotipos provenientes del Reino Unido. Finalmente, X. laevis fue la especie más común detectada en 14 de los sitios (60.8%), seguida de los anuros nativos P. thaul en 12 (52.2%), C. gayi en 6 (26.1%). La infección con Bd se detectó en 13 de los 19 sitios que contienen anfibios con una prevalencia general de infección del 21,7%. Calyptocephalella gayi exhibió la mayor prevalencia de Bd (28.5%), seguido de X. laevis (25.2%) y P. thaul (17.9%). Además, C. gayi exhibió la mayor intensidad de infección (16,785 ZE), seguido de P. thaul (975 ZE) y X. laevis (106 ZE). En el modelo de ocupación de un-sitio, una-temporada y una-especie con mejor soporte, se observó que un aumento de anuros positivos para Bd, la probabilidad de detección disminuye.Además, la modificación antropogénica de la cubierta terrestre disminuye la probabilidad de detección y ocupación de P. thaul. Además, encontramos el efecto opuesto del aumento de la precipitación, en la que la probabilidad de ocupación de X. laevis disminuye mientras que en C. gayi aumenta. En total, mis resultados proporcionan evidencia de que la infección por Bd está ampliamente distribuida en Chile, infectando una gran cantidad de especies de anfibios. Además, extiendo la distribución conocida de la infección por Bd y los aislados de Bd-GPL en Chile y Sudamérica, y la introducción relativamente reciente de Bd-GPL en el país, brindando apoyo adicional al papel de la actividad antropogénica en la propagación de este linaje panzoótico global. Mis hallazgos también indican que la presencia de Bd y la cubierta de tierra antropogénica, disminuye la probabilidad de detección y ocupación de los anfibios nativos e introducidos en el centro de Chile. En total, mi disertación aporta información importante para el desarrollo de estrategias de conservación de anfibios y mitigación de Bd en Chile.
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    Is chytridiomycosis a threat to the Darwin’s frog (Rhinoderma darwinii)? : a multi-approach disease risk assessment = ¿es la quitridiomicosis una amenaza para la Ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii)? : una evaluación de riesgo de la enfermedad con múltiples aproximaciones
    (Universidad Andrés Bello, 2017) Valenzuela-Sánchez, Andrés; Azat Soto, Claudio; Cunningham, Andrew A.
    Cada día existe mayor evidencia de que la biodiversidad de la Tierra está entrando en la sexta extinción masiva. Quizás el ejemplo más alarmante de este problema se observa en el grupo de los anfibios. La quitridiomicosis de los anfibios, una enfermedad causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), es considerada una de la principales causas de la crisis global de declinación de este grupo taxonómico. Un linaje pandémico global de Bd (BdGPL) está asociado con eventos de mortalidad masiva, con la extirpación de poblaciones locales, y con la extinción de especies en múltiples continentes. Por ejemplo, se sospecha que en Chile Bd puede ser el responsable de la extinción de poblaciones locales de las ranitas de Darwin (Rhinoderma darwinii y R. rufum). Existe evidencia de que individuos de R. darwinii son susceptibles a desarrollar quitridiomicosis fatal en la naturaleza y se sospecha que esta enfermedad fue la causante de un evento de mortalidad en esta especie ocurrido en cautiverio. Sin embargo, nunca se han reportado epidemias ni mortalidades masivas de R. darwinii en vida silvestre. Por sobre todo, no existe evidencia sobre la diversidad de cepas de Bd que podrían estar presentes en Chile, así como tampoco sobre los efectos directos de la infección con Bd sobre la sobrevivencia de los hospederos y la dinámica poblacional en R. darwinii. En esta tesis, mi objetivo es evaluar el riesgo que representa la quitridiomicosis para la persistencia de las poblaciones locales de R. darwinii. Adicionalmente, proveo hallazgos aplicables a otros procesos poblacionales que podrían ser relevantes para la dinámica poblacional de anfibios en general, y para la dinámica hospedero-Bd en particular. Por primera vez Bd fue cultivado desde anfibios silvestres en Chile. Dos aislados fueron obtenidos: AVS2 desde Batrachyla antartandica desde Melimoyu y AVS4 desde Xenopus laevis desde Hualañé. Los aislados chilenos se agrupan dentro del BdGPL y los aislados más cercanos genómicamente fueron cepas obtenidas desde Estados Unidos y Reino Unido. Un estudio de captura-recapture (CR) llevado a cabo durante de 24 meses en cuatro poblaciones Bd-positivas y cuatros poblaciones Bd-negativas de R. darwinii, reveló que la infección con Bd tiene efectos devastadores sobre la sobrevivencia de los hospederos, tanto en juveniles como en adultos. Modelos matriciales poblacionales parametrizados con datos empíricos predijeron que los efectos observados a nivel individual de la infección con Bd tienen el potencial de disminuir marcadamente el crecimiento de poblaciones locales de R. darwinii, produciendo (en promedio) una lenta declinación poblacional hasta la extirpación. Un análisis de datos espaciales de CR en tres poblaciones de R. darwinii proveyó evidencia de dispersión edad-dependiente, siendo la dispersión natal más común que la dispersión para criar. Un modelo de caminatas aleatorias reveló que las diferencias en los desplazamientos anuales de juveniles y adultos se deben muy probablemente a estados de comportamiento edad-específicos. La dispersión de larga distancia estimada para R. darwinii puede permitir la conexión de poblaciones locales y la existencia de dinámicas metapoblacionales en la especies. En conjunto, mis resultados proveen evidencia contundente de que la quitridiomicosis en una seria amenaza para la conservación de R. darwinii y dan soporte a la hipótesis de que Bd estuvo involucrado en la extirpación de poblaciones locales de R. darwinii y R. rufum. Además, extiendo la distribución conocida de BdGPL en América del Sur, proveyendo soporte adicional al rol de la actividad antropogénica en la dispersión global de BdGPL. Mis hallazgos también indican que las extirpaciones poblacionales mediadas por Bd pueden ocurrir incluso en la ausencia de dinámicas epidémicas y donde la prevalencia es relativamente baja. Mi tesis contribuye con información esencial para desarrollar una estrategia de conservación para R. darwinii. Algunas medidas de manejo, como exclusiones, pueden ser una medida de corto a mediano plazo para la mitigación de Bd en poblaciones locales de esta especie. Ahora es el tiempo para dar un salto definitivo en favor de la conservación de esta especie. El manejo adaptativo parecer ser una aproximación adecuada para lidiar con la incerteza en la respuesta de las poblaciones de R. darwinii a diferentes opciones de manejo.