Eco-Evolutionary Genomics of Vibrio Adaptation to a Warming Planet

El cambio climático está impulsando cambios ecológicos complejos en todo el mundo. Esto tiene implicaciones para patógenos que son sensibles a los cambios ambientales y ecológicos, en particular para aquellos asociados con enfermedades transmitidas por el agua en un entorno marino cambiante. Sin embargo, nuestro conocimiento sobre cómo el cambio climático afecta las respuestas evolutivas de las poblaciones de patógenos sensibles al clima es todavía muy limitado, sin entende como surgen variantes clonales altamente prevalentes, que posteriormente consiguen tener una dispersión global. Las bacterias de Vibrio, un grupo de patógenos marinos causantes de gastroenteritis, representan un ejemplo tangible de un patógeno sensible al clima en expansión global en respuesta al cambio climático e incluye los dos únicos patógenos marinos (V. cholerae y V. parahaemolyticus) que se han expandido por todo el mundo y han causado epidemias a escala mundial. Por lo tanto, Vibrio spp. representa un grupo único para poder estudiar las fuerzas ecoevolutivas de un patógeno sensible al clima. En un proyecto anterior, habíamos identificado lagunas de conocimiento específicas y creado un marco metodológico adecuado para facilitar la exploración de la dinámica ecoevolutiva específica de la población de patógenos sensibles al clima, combinando datos genómicos y ambientales. Este marco interdisciplinario se aplicará en el presente proyecto para obtener una comprensión básica de los elementos clave de la ecología, evolución y epidemiología de los patógenos Vibrio en un planeta bajo los efectos del cambio climático. Con la participación de un equipo interdisciplinar, este proyecto tiene como objetivo descifrar por qué surgen clones epidémicos en regiones específicas de endemicidad con climas cálidos e identificar la existencia de patrones biogeográficos en todo el planeta asociados con acervos genéticos distintivos y variantes seleccionadas por las condiciones climáticas. Aplicaremos este conocimiento para investigar la dinámica poblacional y los procesos evolutivos en áreas de no endemicidad recientemente identificadas como puntos de aparición de infecciones y bajo la influencia del cambio climático en la Península Ibérica (Cádiz y Galicia) e investigar el impacto de procesos básicos como la migración y mezcla asociados a variantes introducidas en la dinámica evolutiva. Un tercer elemento de este proyecto se centrará en desentrañar el papel de los océanos en el transporte a larga distancia de las poblaciones de Vibrio y la contribución de estas dispersiones a la demografía a escala local, en particular en las zonas de aparición de enfermedades. Específicamente para este proyecto, se pretende delinear la dispersión oceánica y la interconectividad de las poblaciones de Vibrio a través del Océano Atlántico y el potencial impacto de estos procesos en la demografía de Vibrio en las áreas críticas bajo evaluación a lo largo de la costa atlántica de la Península. Este proyecto proporcionará nueva información sobre la dinámica ecoevolutiva global de Vibrio como respuesta a los cambios en su entorno marino. Se identificaran posibles direcciones futuras de investigación, incluida la puesta en marcha de modelos de riesgo, el seguimiento de la expansión de Vibrio a nuevas regiones y el desarrollo de sistemas de vigilancia robustos de Vibrio para aumentar la capacidad predictiva futura y mejorar nuestra comprensión de esta compleja dinámica ecoevolutiva.