¿Por qué las aves tienen menos cánceres que los mamíferos?
Los hallazgos arrojan nueva luz sobre las compensaciones evolutivas entre la reproducción y la supervivencia de las aves.
Por Richard Harth
El cáncer afecta prácticamente a todos los organismos pluricelulares, incluidas las aves. Un nuevo estudio pone de relieve el equilibrio entre la inversión en reproducción y el mantenimiento del ADN. Las aves que ponen un mayor número de huevos tienen menos recursos disponibles para garantizar la integridad de su genoma, lo que las hace más vulnerables al cáncer. Ilustración: Jason Drees
En uno de los mayores estudios sobre la susceptibilidad al cáncer en distintas especies de aves, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU), en Estados Unidos, describen una intrigante relación entre las tasas de reproducción y la susceptibilidad al cáncer.
La investigación, realizada por un equipo internacional de científicos, analizó los datos de más de 5.700 necropsias de aves de 108 especies diferentes. Descubrieron que las aves que ponen más huevos por puesta tienden a tener tasas más altas de cáncer. Los resultados arrojan nueva luz sobre las compensaciones evolutivas entre reproducción y supervivencia en los pájaros, y tienen además implicaciones para la salud y la enfermedad en todo el árbol de la vida.
Al examinar cómo las distintas estrategias de asignación de energía afectan al desarrollo del cáncer en las aves, los investigadores adquieren conocimientos sobre mecanismos relevantes para el estudio de los cánceres humanos. Esta comprensión podría conducir a nuevas estrategias de prevención y tratamiento del cáncer, lo que pone de relieve la interconexión de la investigación biológica entre especies.
Las aves contraen menos cáncer que los mamíferos y no sabemos por qué
"Las aves son excepcionales por muchas razones, pero una de ellas es el hecho de que estas contraen menos cáncer que los mamíferos, y no sabemos por qué —dice Carlo Maley, uno de los autores del nuevo estudio. Y añade—: Nos gustaría entender cómo las aves evitan contraer cáncer y ver si podemos usar eso para ayudar a prevenir el cáncer en los humanos".
Maley dirige el Centro de Cáncer y Evolución de Arizona, es investigador del Centro de Biodiseño para Biocomputación, Seguridad y Sociedad y da clase en la Facultad de Ciencias de la Vida de ASU.
El estudio, publicado en la revista Evolution, Medicine, and Public Health, fue realizado por un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad Estatal de Arizona, la Universidad de California en Santa Bárbara, la Universidad Estatal de Carolina del Norte y varias universidades europeas. El equipo reunió expertos en biología evolutiva, medicina veterinaria e investigación del cáncer.
En las aves, las especies que tienen altas tasas de reproducción e invierten mucho tiempo y esfuerzo en criar a sus polluelos tienen menos energía disponible para reparar el ADN, lo que las hace más susceptibles al cáncer. En la imagen, un ejemplar de monarca colilargo asiático (Terpsiphone paradisi) alimenta a sus crías. Foto: Md Naimur Rahman Sazan
Aunque los tumores malignos son un peligro omnipresente en casi todos los organismos pluricelulares, la susceptibilidad y los factores de riesgo del cáncer en las aves no se han estudiado tan exhaustivamente como en los mamíferos. Las aves, y todos los demás organismos, disponen de recursos energéticos limitados que pueden destinar a diversas funciones.
Cuando se dedica más energía a la reproducción, se dispone de menos de ella para mantener la salud del organismo, lo que puede dar lugar a un mayor riesgo de sufrir enfermedades, incluido el cáncer.
Energía para los hijos o para la lucha contra el cáncer
La teoría de la historia vital es una parte de la ecología evolutiva que examina cómo las presiones evolutivas determinan las compensaciones entre las distintas funciones vitales. En las aves, las especies que tienen altas tasas de reproducción e invierten mucho tiempo y esfuerzo en criar a sus polluelos tienen menos energía disponible para reparar el ADN, lo que las hace más susceptibles al cáncer. Lo mismo puede ocurrir en los mamíferos, como ya han demostrado los mimos autores.
Estos estudios también ayudan a explicar por qué algunas especies longevas, que tienden a tener menos descendencia e invierten más en mantenimiento y longevidad, podrían tener tasas de cáncer más bajas. Por el contrario, las especies con altas tasas de reproducción y vidas más cortas pueden priorizar la reproducción sobre la longevidad y el mantenimiento, aumentando así su vulnerabilidad al cáncer.
Según Stefania Kapsetaki, coautora del estudio, "resulta interesante que, dependiendo del rasgo reproductivo en el que nos centremos, la compensación entre reproducción y mantenimiento corporal no siempre está clara". Y añade—: "Por ejemplo, invertir en un rasgo relacionado con el aumento de la reproducción no siempre significa invertir menos en un rasgo relacionado con el mantenimiento del cuerpo. Es importante tener en cuenta que los patrones de prevalencia del cáncer aviar se ven afectados por múltiples componentes que interactúan, algunos conocidos y otros aún por descubrir".
Fractura de pico asociada a leiomiosarcoma —un tipo de cáncer raro que crece en los músculos lisos— en un periquito (Melopsittacus undulatus). Cortesía: Frontiers / https://doi.org/10.3389/fvets.2023.1309185
El estudio no encontró una correlación significativa entre el tamaño corporal o la esperanza de vida y el riesgo de cáncer en las aves, al contrario de lo que podría esperarse. Estos resultados ponen de relieve un fenómeno en biología llamado paradoja de Peto, en el que los animales más grandes y longevos a veces muestran tasas de cáncer más bajas a pesar de tener más células que podrían convertirse en cancerosas.
En investigaciones anteriores, Maley y sus colegas exploraron cómo los grandes mamíferos, incluidas las ballenas y los elefantes, han desarrollado estrategias sofisticadas de supresión del cáncer, que pueden contener pistas en la batalla contra los cánceres humanos.
Los autores del presente trabajo han encontrado que las aves con tamaños de nidada más grandes, esto es, más huevos porpuesta, tienen tasas significativamente más altas de tumores malignos. Esto sugiere una posible compensación entre la reproducción y los mecanismos de defensa contra el cáncer.
Otros factores, como la duración de la incubación, las diferencias físicas entre machos y hembras y el sexo del ave, no se asociaron significativamente con la prevalencia del cáncer.
Costes de la reproducción
Los resultados se suman a un creciente número de pruebas que relacionan la inversión reproductiva con el riesgo de enfermedad en los animales. Los investigadores utilizaron técnicas estadísticas avanzadas para tener en cuenta las relaciones evolutivas entre distintas especies de aves, lo que les permitió identificar patrones que quizá surgieron de la selección natural y no del azar.
Esto sugiere que puede haber niveles óptimos de defensa contra el cáncer para distintos nichos ecológicos, que pueden variar ocasionalmente debido a cambios ambientales.
Los datos sobre la susceptibilidad al cáncer procedían de necropsias realizadas en veinticinco instituciones zoológicas diferentes a lo largo un curato de siglo, y la información sobre el ciclo vital se recopiló a partir de bases de datos científicas existentes sobre la biología de las aves. Los investigadores subrayaron que sus conclusiones se basan en aves que viven bajo cuidado humano, lo que puede diferir de las poblaciones salvajes en algunos aspectos.
Vías para futuras investigaciones
El estudio abre nuevas preguntas para futuras investigaciones, como estas: ¿cuáles son los mecanismos moleculares que subyacen a la relación entre el tamaño de la nidada y el riesgo de cáncer? ¿Cómo influyen los factores ecológicos en la susceptibilidad al cáncer en las poblaciones de aves silvestres? Y en el caso de las especies de aves que tienen tasas de cáncer extremadamente bajas, ¿cómo están previniendo el cáncer?
Los hallazgos podrían tener implicaciones para el cuidado y la conservación de las especies de pájaros.
Los zoológicos y los centros de vida silvestre tal vez deban considerar la detección del cáncer con mayor cuidado en las especies con nidadas más numerosas. Además, los esfuerzos de conservación de las especies de aves en peligro de extinción pueden beneficiarse de considerar el riesgo de cáncer como parte de la gestión general de la salud de la población.
La investigación demuestra el valor de aplicar el pensamiento evolutivo a la biología del cáncer. Al estudiar cómo las diferentes especies gestionan el riesgo de cáncer, los investigadores pueden descubrir nuevas estrategias de prevención y tratamiento que podrían beneficiar tanto a la medicina humana como a la veterinaria. ▪️
Información facilitada por la Universidad Estatal de Arizona -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Stefania E. Kapsetaki, Zachary T. Compton, Jordyn Dolan, Valerie Κ. Harris, Walker Mellon, Shawn M. Rupp, Elizabeth G. Duke, Tara M. Harrison, Selin Aksoy, Mathieu Giraudeau, Orsolya Vincze, Kevin J. McGraw, Athena Aktipis, Marc Tollis, Amy Μ. Boddy, Carlo C. Maley. Life history traits and cancer prevalence in birds. Evolution, Medicine, and Public Health (2024). DOI: https://doi.org/10.1093/emph/eoae011
