El profesor asistente Luis Escobar (en el centro) sostiene un murciélago vampiro mientras Karen Sarmientos, estudiante de la Universidad Distrital de Colombia, lo alimenta con una solución de agua azucarada a través de un gotero antes de devolverlo a la naturaleza. Foto cortesía de Laura V. Ávila Vargas. Crédito:Tecnología de Virginia
En junio, el profesor asistente de Virginia Tech, Luis Escobar, dirigió un equipo de estudiantes a las montañas de los Andes y las tierras bajas de Colombia para comprender cómo los murciélagos vampiros pueden ayudar a predecir y prevenir la próxima gran epidemia.
Escobar es un experto en evaluar cómo responden las enfermedades al cambio climático y del paisaje en el Departamento de Conservación de Pesca y Vida Silvestre de la Facultad de Recursos Naturales y Medio Ambiente. Con una subvención de $ 358,000 de la Fundación Nacional de Ciencias y el apoyo de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), su último proyecto examina cómo los murciélagos vampiros portadores del virus de la rabia pueden ayudar a los científicos a pronosticar áreas donde la transmisión del virus de la vida silvestre podría ocurrir en los próximos años.
El estudio documenta en profundidad cómo la confluencia de la geografía, las características de la población y el cambio climático afectan la propagación de enfermedades infecciosas de los murciélagos a otras especies y propone nuevos modelos para predecir cuándo y dónde ocurrirán tales eventos indirectos. Los hallazgos podrían arrojar luz sobre qué condiciones ambientales aumentan la probabilidad de transmisión de la rabia, así como otras enfermedades que se transmiten de animales a humanos, como el coronavirus y el virus del Ébola.
El clima y la topografía variados de Colombia, desde las frías y áridas elevaciones de la Cordillera de los Andes hasta las cálidas y húmedas tierras bajas y las áreas costeras, ofrecen el escenario ideal para dicha investigación.
“El cambio climático y el aumento de las temperaturas aumentan el riesgo de propagación de enfermedades infecciosas”, dijo Escobar. "Colombia proporciona un gran sistema para ver de cerca los efectos de las temperaturas extremas sin tener que esperar a que se desarrolle el cambio climático. Estamos monitoreando grandes áreas y diferentes climas y elevaciones para crear un estudio general de los factores detrás de la geografía del desbordamiento. para responder a la pregunta:¿Podemos predecir el desbordamiento entre áreas espaciales?"
Los murciélagos vampiros son anfitriones de vida silvestre ideales para estudiar la transmisión de enfermedades. Son una fuente frecuente de propagación de patógenos en América Latina, donde las muertes de ganado por el virus de la rabia son comunes. A medida que los murciélagos y las infecciones transmitidas por murciélagos avanzan hacia el norte debido al aumento de las temperaturas, la rabia de los murciélagos vampiros representa una amenaza importante para el ganado, el ganado y otros animales en el sur de los Estados Unidos.
"Muchos patógenos que causan epidemias provienen de los murciélagos, que pueden infectar a una amplia gama de especies, desde carnívoros hasta ganado y humanos", dijo Escobar. "Hemos aprendido muchas lecciones sobre enfermedades gracias a la rabia, lo que hace que la rabia sea un modelo excelente para comprender cómo el cambio climático en curso puede desencadenar la próxima pandemia. Si podemos tener una buena idea de cómo las condiciones ambientales (paisaje, temperatura, lluvia) , urbanización:aumente o disminuya la transmisión de enfermedades, entonces podremos comprender mejor cómo los patógenos cruzan las líneas de especies para propagarse al público y causar epidemias e incluso pandemias como la COVID-19".
Como investigador principal en el estudio, Escobar, quien es un miembro de la facultad afiliado al Centro de Cambio Global y al Centro de Patógenos Emergentes, Zoonóticos y Transmitidos por Artrópodos, está realizando todas las investigaciones de campo además de manejar la supervisión y gestión general del proyecto.
Su colega, el profesor Eric Hallerman del Departamento de Conservación de Pesca y Vida Silvestre, llevará a cabo una evaluación genética de la población a partir de muestras de murciélagos vampiros. También examinará las relaciones entre las diferentes poblaciones de murciélagos vampiros para determinar si comparten genes o tienen colonias independientes, lo que puede ayudar al equipo a comprender mejor los procesos de transmisión.
La co-investigadora principal Lauren Childs, profesora asociada de matemáticas en la Facultad de Ciencias, reunirá diferentes patrones de datos, creando un marco de modelado matemático para reconstruir y ayudar a proyectar futuros eventos indirectos.
Los científicos de Virginia Tech se asocian en el esfuerzo con científicos de alto nivel de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU., la Universidad de La Salle en Colombia y funcionarios de los Departamentos de Salud y Agricultura de Colombia.
Los estudiantes encuentran la oportunidad de sobresalir en el trabajo de campo
Para recopilar los primeros datos de campo en junio, Escobar reunió y capacitó a un equipo de estudiantes de Virginia Tech, incluido un estudiante de posgrado y tres de pregrado. El equipo, junto con estudiantes de cuatro universidades colombianas, visitó cuatro sitios con diferentes elevaciones, temperaturas y condiciones ecológicas para atrapar y tomar muestras de más de 250 murciélagos vampiros.
Trabajando de noche, cuando los murciélagos están más activos, atraparon murciélagos en grandes redes de niebla rectangulares en bosques y tierras de cultivo. También aprendieron a descender a las cuevas usando trajes, guantes y máscaras de riesgo biológico para capturar murciélagos durante el día. Los murciélagos se colocaron en bolsas y se llevaron a un laboratorio móvil, donde Escobar y los estudiantes identificaron las especies, las midieron, extrajeron muestras de sangre, las etiquetaron y las alimentaron con una solución de agua azucarada antes de liberarlas.
La oportunidad de adquirir experiencia práctica en investigación y trabajo de campo es una prioridad para la universidad. Se espera que los estudiantes que estudian en el Departamento de Conservación de Pesca y Vida Silvestre completen una experiencia de aprendizaje experiencial antes de graduarse; una opción para cumplir con este requisito es la investigación de pregrado.
La universidad y el departamento también valoran la inclusión y la oportunidad, y Escobar alentó específicamente las solicitudes de estudiantes de entornos subrepresentados y desatendidos en ecología de enfermedades.
Dyess Harp, de Berryville, Virginia, quien se graduó en junio con un título en conservación de peces y vida silvestre, dijo que la experiencia reafirmó su interés en obtener una maestría en el campo.
"La oportunidad de obtener experiencia práctica en biodiversidad, ecología de enfermedades y murciélagos, y ser parte de un equipo de apoyo tan multicultural fue un sueño hecho realidad", dijo Harp. "Para mí, esto fue algo realmente alentador porque las personas queer, especialmente las personas transgénero, históricamente no han sido incluidas en viajes de investigación de campo de este alcance".
Quan Dong, estudiante de último año de Annandale, Virginia, con especialización en conservación de vida silvestre y ciencias biológicas, lo llamó "el viaje de su vida".
"Esta fue, con mucho, mi mejor experiencia universitaria hasta la fecha", dijo. "El trabajo de campo es una experiencia única que realmente no se puede replicar de ninguna otra manera. Pude aprender habilidades relacionadas con los aspectos físicos del trabajo de campo, como las técnicas para instalar una red de niebla y controlar el ritmo para un día de caminata por las montañas. También pude aprender cómo ser un investigador eficaz, brindando comentarios críticos y colaborando con otros. Espero que estas habilidades me acompañen durante toda mi vida y me ayuden a estimular una carrera fructífera en la conservación de la vida silvestre".
Dong también formuló su propio proyecto de investigación por separado sobre la acústica de los murciélagos y la actividad de ecolocalización. Grabó vocalizaciones de murciélagos y ahora está investigando los lenguajes únicos y comunes de los murciélagos vampiros en varias regiones.
Escobar y un nuevo grupo de estudiantes regresarán el próximo año para recolectar más muestras y completar el estudio. Mientras tanto, el equipo está analizando un siglo de datos históricos de América Latina, buscando patrones en el cambio climático y la propagación de la rabia que puedan ser útiles para predecir futuros eventos de transmisión.
"Los estudiantes que estudian la conservación de la vida silvestre en la Facultad de Recursos Naturales y Medio Ambiente tienen una oportunidad única no solo de ensuciarse las botas, sino también de trabajar con los CDC y otras agencias de salud que estudian las enfermedades de la vida silvestre", dijo Escobar. "A través de proyectos como este, estamos llenando un nicho crítico:el estudio empírico de los efectos del cambio climático en la aparición de enfermedades".
"El éxito de los estudiantes es el enfoque central de nuestro departamento, y obtener experiencia en investigación trabajando en nuevos entornos y con problemas ambientales apremiantes es una excelente manera para que los estudiantes amplíen su currículum y aseguren su éxito a medida que avanzan más allá de Virginia Tech", dijo Joel Snodgrass, jefe de departamento y profesor en el Departamento de Conservación de Peces y Vida Silvestre. "El trabajo del Dr. Escobar representa tal oportunidad y demuestra claramente los beneficios para nuestros estudiantes de una facultad y cuerpo estudiantil diverso". El primer vistazo a cómo la rabia afecta el comportamiento social de los murciélagos vampiros