Bromadiolona en un granero: evolución de la resistencia y contaminación de la lechuza
En un granero de Álava se controla desde 2018 una población de ratón doméstico (Mus musculus) con bromadiolona, un anticoagulante que inhibe la VKORC1 (vitamina K epóxido reductasa) y reduce la síntesis de los factores de coagulación II, VII, IX y X. La densidad pasó de 40 a 12 individuos por 100 trampas-noche en 2019, pero en 2023 era de 55 y el 45 % de la población portaba el alelo de resistencia Vkorc1; en 2018 esa frecuencia era de 0,02. En el campo de cereal colindante, sin rodenticida, la frecuencia sigue siendo 0,05. En el granero nidifica una pareja de lechuza común (Tyto alba); dos de sus tres pollos presentaron hemorragias y residuos de bromadiolona en el hígado. No se han usado otros principios activos.
1. Explique por qué la frecuencia del alelo de resistencia pasó de 0,02 a 0,45 en cinco años, calcule las frecuencias genotípicas esperadas según Hardy-Weinberg con q = 0,45 y razone si la población del granero debería encontrarse realmente en equilibrio.
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El mecanismo. La bromadiolona bloquea la VKORC1 y deja de reciclarse la vitamina K reducida; sin ella, los factores de coagulación dependientes de vitamina K no se activan y el animal muere por hemorragia. En una población con variantes de Vkorc1 que reducen la afinidad por el anticoagulante, el rodenticida es un agente de selección muy fuerte: los individuos susceptibles mueren antes de reproducirse (eficacia biológica próxima a cero) y los portadores del alelo resistente sobreviven y se reproducen. Si además el cebo está disponible de forma continua, la selección actúa en todas las estaciones y no solo en campañas puntuales. Un ratón en un granero puede completar numerosas generaciones al año, de modo que cinco años son decenas de generaciones: con s ≈ 1 en los homocigotos susceptibles, el ascenso de un alelo desde 0,02 hasta 0,45 es esperable. El contraste con el campo colindante (0,05 sin cambios) confirma que la causa es el tratamiento y no una deriva al azar.
Hardy-Weinberg con q = 0,45. p = 0,55; RR = p² = 0,3025; Rr = 2pq = 0,495; rr = q² = 0,2025. Casi el 80 % de los individuos portaría al menos una copia del alelo, lo que explica que el cebo haya perdido eficacia.
¿Hay equilibrio? No. Hardy-Weinberg exige ausencia de selección, población grande, apareamiento aleatorio, ausencia de mutación y de migración. Aquí la selección es intensa, la población es pequeña y hay entrada de individuos desde el campo. La predicción comprobable es que en el granero los homocigotos susceptibles estarán por debajo del 20,25 % esperado, y los resistentes por encima.
2. Se suspende el uso de bromadiolona en 2024. Razone si la resistencia desaparecerá rápidamente, teniendo en cuenta el coste biológico del alelo, el flujo génico desde el campo y el tamaño eficaz de la población.
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El coste. Las variantes de Vkorc1 que reducen la afinidad por el anticoagulante suelen alterar la eficiencia del ciclo de la vitamina K; en ausencia de veneno, los portadores pueden tener menor supervivencia o menor fecundidad. Si el coste es, por ejemplo, una reducción del 8 % en la supervivencia, el alelo es desfavorable en el nuevo ambiente, pero desfavorable no significa eliminado: la selección en contra de un alelo con un coste del orden del 8 % cambia la frecuencia muy lentamente, y con poblaciones pequeñas la deriva génica puede incluso fijarlo por azar.
El flujo génico. La población del campo mantiene q = 0,05 y está conectada con el granero. La migración aporta alelos susceptibles y actúa frente a la resistencia, pero su efecto depende de la tasa m: si entran pocos individuos por generación, la homogeneización es lenta. Los graneros son además hábitats con recursos abundantes y refugio, con migración asimétrica: es más probable que salgan ratones del granero hacia el campo que al contrario, lo que reduciría el efecto diluyente.
El tamaño eficaz. Tras el control, la población bajó a 12 individuos por 100 trampas-noche; un tamaño pequeño implica deriva intensa, endogamia y pérdida de variabilidad, pero también que la evolución sea errática: unas veces se pierde el alelo y otras se fija.
Conclusión razonada. La resistencia no desaparecerá rápidamente. Persistirá durante muchas generaciones, sobre todo si el coste es pequeño y si se siguen usando cebos anticoagulantes de forma intermitente, que es el peor escenario: elimina a los susceptibles y deja libres los recursos para los resistentes, reforzando la selección.
3. Evalúe el impacto ecológico sobre la lechuza común y proponga un plan de control del ratón basado en el razonamiento evolutivo, explicando por qué ese plan reduce la selección de resistencia.
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Impacto sobre la lechuza. La bromadiolona es un anticoagulante de acción lenta y vida media larga en el hígado, y el ratón es presa habitual de la lechuza. Al ingerir muchos roedores intoxicados, la rapaz acumula el compuesto: se trata de bioacumulación y de un caso de magnificación a lo largo de la cadena trófica, con el agravante de que la lechuza es un depredador apical. La hemorragia en los pollos es el signo esperable del mismo mecanismo que mata al ratón. Hay además un efecto indirecto: la lechuza presta un servicio ecosistémico de control de roedores; si desaparece, la población de ratones se libera y aumenta la dependencia de venenos.
Plan basado en la evolución.
- Rotar principios activos con dianas moleculares distintas (fosfuro de zinc, colecalciferol) en lugar de usar un único anticoagulante: reduce la ventaja de cualquier genotipo resistente concreto.
- Cebado en pulsos, no permanente: entre pulsos, los individuos susceptibles y resistentes compiten sin veneno, y el coste biológico del alelo puede actuar.
- Mantener refugios sin tratar para conservar alelos susceptibles y frenar la fijación de la resistencia: es el mismo principio que el refugio en cultivos transgénicos o Bacillus thuringiensis.
- Retirar cadáveres y cebos para cortar la vía de exposición de las rapaces, y usar cebaderos cerrados.
- Control integrado: saneamiento, sellado de accesos, limitación del alimento, y favorecer la depredación natural con cajas nido para lechuza.
- Monitorizar la frecuencia del alelo de resistencia mediante genotipado, para decidir cuándo cambiar de estrategia.
El fundamento común con la resistencia a antibióticos es el mismo: cualquier uso continuado de un agente letal selecciona a los portadores de mecanismos de defensa, y la solución no es aumentar la dosis, sino diversificar la presión y conservar reservorios de sensibilidad.