El virus Schmallenberg es el resultado de una redistribución de segmentos genéticos de distintos orthobunyavirus

 

El virus Schmallenberg (abreviado, SBV) sigue siendo el centro de atención del mundo de los virus emergentes. Yo no quisiera ser pesado con este virus, que al fin y al cabo, desde el punto de vista de este blog, es uno más, pero el hecho de que haya aparecido muy recientemente y que lo haya hecho en unas circunstancias muy concretas, en el Norte de Europa, afectando al ganado bovino (un sector económicamente importante), y con un montaje mediático alrededor bastante considerable, ha lanzado a este virus al estrellato.

En este blog se ha hecho un seguimiento de los principales hechos y datos relevantes acerca de este virus y la enfermedad que produce, con 5 posts dedicados al mismo, el último publicado el 12 de abril. En aquel post quise reflejar que a pesar de que se seguía produciendo mucha información sobre el SBV,  gran parte de la misma era poco o nada relevante, por lo que permaneceríamos a la espera de información que realmente fuera novedosa para exponerla en el blog. Principalmente permanecía en cuestión algo tan importante como determinar si este virus era nuevo o era una “versión” actualizada de un virus ya conocido. En esta cuestión subyace otra muy importante también, que es su origen.  Pues bien: se ha producido una novedad importante en este sentido.

Científicos japoneses han publicado un estudio genético muy relevante acerca de la anterior cuestión en el nº del 16 de mayo de la revista Archives of Virology. En dicho estudio han obtenido los datos de la secuencia nucleotídica completa de los tres segmentos que constituyen el genoma de tres orthobunyavirus estrechamente relacionados con el SBV: los virus Shamonda (SHAV), Sathuperi (SATV) y Douglas (DOUV), todos ellos pretenecientes al serogrupo Simbu. Recordemos que estos orthobunyavirus tienen un genoma consistente en 3 segmentos de RNA llamados S, M y L. Como ya explicamos en un post anterior, los primeros análisis genéticos mostraban una gran semejanza (97%) entre los segmentos S del SBV y del SHAV, pero estos estudios eran preliminares porque aunque se analizaron los demás segmentos del SBV, esa información no estaba disponible para el SHAV. El estudio japonés mencionado completa y complementa a aquel estudio preliminar, ofreciendo por primera vez datos de semejanza entre SBV, SHAV y otros orthobunyavirus próximos. Los resultados muestran que si bien el SBV guarda una estrecha relación genética con SHAV en los segmentos S y L, no es así en el segmento M, que es muy distinto entre estos dos virus, siendo más parecido entre el SBV y los virus DOUV y SATV.

Así pues, el SBV parece haberse originado a partir del intercambio genético entre dos orthobunyavirus del grupo Simbu, uno de ellos más parecido al virus Shamonda, y otro más parecido a los virus Sathuperi y Douglas. Este tipo de intercambios genéticos es posible en virus de genoma segmentado cuando co-infectan (infectan simultáneamente) a un mismo hospedador. De hecho, tienen que infectar a una misma célula. En estos casos (que son muy poco frecuentes) es posible que emerjan virus “híbridos” con genomas “mezclados” fruto de la redistribución de segmentos genéticos. Muchos de ellos no serán viables, o tendrán serias dificultades para salir adelante, pero algunos lo consiguen, y dan lugar a verdaderas nuevas variantes víricas con características novedosas. Por ejemplo, el SBV se parecerá más a DOUV/SATV en la estructura de su partícula vírica (formada por proteínas que derivan del segmento M), pero tendrá características “no estructurales” (que pueden determinar propiedades  como la virulencia, la transmisibilidad o  el rango de hospedador) más parecidas al virus SHAV.

Los estudios genéticos dan mucha información sobre el origen de un virus. El del SBV ha desvelado en parte su misterio con este reciente estudio: en efecto, parece que  se trata de un “nuevo virus“, en el sentido de que se describe por primera vez un virus con esa composición genética peculiar, por lo demás propia de los virus del serogrupo Simbu dentro del genero Orthobunyavirus, familia Bunyaviridae.

Ya que estamos resumiré un poco otras novedades con respecto al SBV:

- Definitivamente no parece que el SBV haya afectado ni pueda afectar a los seres humanos. (Infecta a ganado vacuno, ovino y caprino).

- Se transmite por picadura de vectores dípteros del género Culicoides (C. obsoletus y C. dewulfii son las especies en las que se ha identificado el virus).

- Los paises afectados por ahora son: Alemania, Holanda, Bélgica, Francia, Reino Unido, Luxemburgo, Italia y España. En nuestro país se ha detectado solamente un caso de enfermedad que afecto a una explotacion de ganado ovino y caprino, en la provincia de Córdoba.

 

 

OTRAS INFORMACIONES DE INTERËS ESTA SEMANA:

En el blog “Small things considered” hay un interesante post sobre las aportaciones de las matemáticas a la biología: http://schaechter.asmblog.org/schaechter/2012/05/where-mathematicians-biologists-meet.html

 

 

 

“Huey cocoliztli” en el México del siglo XVI: ¿una enfermedad emergente del pasado?

Cambiamos un poco el tercio para hablar de una enfermedad que ya no existe. Aunque resulte obvio, es en cierto modo tranquilizador pensar que las enfermedades emergentes no duran siempre, y que, como ya dijimos en un post anterior, igual que emergen, desaparecen, sea de forma natural, sea erradicadas por la acción humana.

Vamos a hablar del pasado, del siglo XVI, de México (La “Nueva España” en aquella época), de las grandes epidemias que asolaron la población en aquellas tierras, y de una enfermedad que resultó especialmente devastadora: el huey cocoliztli, que, siguiendo la descripción ofrecida en un post anterior de este blog (¿Qué son los virus emergentes?) representaría una auténtica enfermedad emergente en el siglo XVI.

Entre las muchas cosas que los Europeos llevamos a América se cuentan, desgraciadamente, muchas enfermedades del Viejo Mundo, incluyendo las más conocidas como la viruela y el sarampión. El impacto de las mismas en las poblaciones indígenas del Nuevo Continente fue sin duda devastador. Sin embargo, la evidencia disponible parece indicar que dos de las epidemias más mortíferas del siglo XVI en México (y probablemente de las más mortíferas de la Historia), fueron causadas por una enfermedad del Nuevo Mundo, denominada en nahuatl “huey cocoliztli“, que significa algo así como “gran peste”.

A principios del siglo XVI se estima que la población mesoamericana rondaba los 22 millones de personas. El 1519 se declaró una epidemia de viruela, probablemente introducida por las tropas de Hernán Cortés, que acababan de arribar procedentes de Santiago de Cuba. La epidemia se extendió rápidamente entre 1519 y 1520, acabando con la vida de entre 5 y 8 millones de personas en la región (figura 2).

 

Sin embargo, la viruela de 1519-1520 no fue ni la única ni la peor epidemia que asoló aquel territorio en el siglo XVI, ya que hubo dos epidemias, una en 1545-48 y otra en 1576-80, que no fueron debidas a la viruela, y que, según algunas estimaciones, pudieron acabar con la vida de entre 12-15 millones la primera, y 2 millones más la segunda (14-17 millones en total) produciendo una de las mayores catástrofes demográficas de la historia, pues al final del siglo XVI la población superviviente quedó reducida a menos de 2 millones de personas, es decir, menos del 10% de la población presente inicialmente en la región (Figura 2). La población mexicana no volvió a los niveles pre-hispánicos hasta el siglo XX.

Y si no fue la viruela ¿que fue lo que causó semejante devastación? Por fortuna, nos ha llegado una descripción clínica muy precisa, efectuada por el que fuera Doctor de Cámara de Felipe II, Francisco Hernández, médico y naturalista (tradujo los 37 libros de la Historia Natural de Plinio del latín al español) y una de las figuras más brillantes del renacimiento en España, injustamente olvidada, y que a la sazón ostentaba el cargo de  ”Protomédico de las Indias, Islas y Tierra Firme del Mar Océano“. Hernández no solo fue testigo directo de la epidemia de 1576, sino que en virtud de su cargo dirigió la intervención oficial para la salud pública durante la misma. A él debemos una descripción clínica tan detallada que ha permitido a algunos investigadores actuales aventurar el agente causal (1). El hallazgo del documento, de puño y letra del propio Hernández, en el Archivo del Ministerio de Hacienda de Madrid en 1956 representa en sí una verdadera suerte, pues su legado científico se creía perdido.

Hernández designaba en su texto a esta enfermedad “cocolistle“, el término nahuatl que empleaban los indígenas, y no usó ningún término español que designara una enfermedad del viejo mundo, como la viruela, el tifus o el sarampión, con las que estaba muy familiarizado, lo que ya da muestra de que estamos ante una entidad diferente (los indígenas usaban también otros nombres para viruela -huey zahuatl, granos grandes- y para sarampión -tepiton zahuatl, granos pequeños-). Se trataba de una enfermedad contagiosa febril muy letal, que afectaba sobre todo, pero no exclusivamente, a indígenas (también había víctimas de origen europeo y africano) y a jóvenes preferentemente. Los signos incluían fiebre alta, dolor de cabeza fuerte, sed, sequedad en la boca, vértigo, ictericia, lengua y orina oscuros, disentería, dolor torácico y abdominal, abscesos en los ganglios post-auriculares y del cuello, trastornos neurológicos severos y profusas hemorragias por la nariz, ojos y boca. La muerte solía ocurrir en 3-4 días desde los primeros síntomas. A la descripción clínica el propio Hernández añade una igualmente detallada descripción epidemiológica, con detalles sobre la población afectada (raza, edad, etc), estacionalidad, variables atmosféricas y climáticas, etc.

El propio Hernández en su descripción, muy minuciosa, parece consciente de que está ante una enfermedad distinta y pone especial empeño en describirla a sus colegas europeos. Las similitudes con ciertas fiebres hemorrágicas ha llevado a algunos autores a postular que el agente causal sería un virus hemorrágico de la familia de los Arenavirus (1). Existen una serie de virus pertenecientes a esta familia, presentes en distintas regiones Americanas. Sus hospedadores y reservorios naturales son los roedores, que mantienen el patógeno en circulación sin sufrir ningún tipo de enfermedad, y desde ahí pueden ser contagiados al ser humano. En la figura 3 se muestran las diversas  especies de arenavirus americanos, cada una de ellas adaptada a una especie distinta de roedor como reservorio, y con una distribución geográfica característica. Algunos de estos arenavirus americanos son muy patogénicos para el ser humano, causando fiebres hemorrágicas a menudo letales. Los más conocidos son el virus Junin (Argentina), el virus Machupo (Bolivia), el virus Guaranito, (Venezuela), el virus Whitewater Arroyo (Nuevo México, EE.UU.) y el virus Sabiá (Brasil).

Estos virus se transmiten a través del aire contaminado con partículas víricas aerosolizadas procedentes de indivíduos infectados o de reservorios animales, o bien contacto directo con éstos y/o con objetos contaminados. Son importantes en la aparición de brotes de la enfermedad ciertos factores ecológicos, como las explosiones poblacionales de los roedores que actúan como reservorio.  Estas poblaciones varían estacionalmente, pero también hay variaciones mayores que pueden deberse a cambios ambientales, a menudo causados por la actividad humana, como el incremento de la superficie de un determinado cultivo, relacionado con la disponibilidad de alimento. Igualmente, cambios en la agricultura como la mecanización de la cosecha de cereales puede ayudar a “aerosolizar” resíduos de roedores asociados a estos cultivos, como parece que sucedió en los años ’50 del siglo XX cuando se observaron los primeros casos de estas fiebres hemorrágicas en América. Estos virus son activos en la actualidad, con brotes de fiebre hemorrágica boliviana (virus Machupo) en 2004, 2007-08 y 2011-12, o de fiebre hemorrágica venezolana en 1997-98, 2002-03 y 2011-12 (Fuente: www.promed.org).

Pero aunque la presentación clínica pueda ser bastante coincidente, los brotes de fiebres hemorrágicas por arenavirus en America se limitan a unos pocos, a lo sumo decenas, de casos, y  no producen, ni de lejos,  epidemias como la que causó el huey cocoliztli. ¿Cómo explicar que arrasara de una manera tan fulminante a tanta población en tan poco tiempo? Para intentar explicarlo hay que tener en cuenta algunos factores socioeconómicos e incluso climáticos que reinaron en aquella época en la “Nueva España”. Por un lado, los españoles instauraron un régimen de “Encomiendas” para explotar los recursos, incluida la agricultura, que mantenían a los indígenas en buena medida en régimen de semiesclavitud. Ello podría explicar que éstos fueran más vulnerables a la enfermedad, ya que al trabajar en el campo podrían estar más expuestos al contagio. Por otro lado, existe evidencia (basada sobre todo en estudios dendrocronológicos,  mediante análisis de los anillos de los árboles) de que ambas epidemias tuvieron lugar en medio de una gran sequía, algo que coincide en parte con las descripciones que Hernández hizo del ambiente que reinaba en la segunda epidemia. Algunos investigadores han propuesto que esas sequías, interaccionando con factores socioeconómicos y ecológicos, pudieron exacerbar la epidemia (2).

En conclusión, las epidemias del pasado pueden enseñarnos lecciones  útiles para el presente y el futuro: que en la naturaleza no hay compartimentos independientes, sino que todo está muy interrelacionado, y la acción humana sobre la naturaleza siempre tiene un impacto, que a veces nos rebota en forma de enfermedades emergentes tan terribles como el huey cocoloztli. Otra lección puede ser que, como dijimos al principio, igual que emergen, desaparecen. El huey cocoliztli pudo quizá ser debido a una infección por un arenavirus transmitido por roedores,  que en la actualidad se haya extinguido, o evolucionado, refugiándose en algún roedor alejado del hábitar humano. Sea así o no, los arenavirus americanos ejemplifican muy bien la adaptación perfecta de algunos virus a un  ”reservorio natural”, y que una disrupción suficientemente intensa de su ciclo infectivo puede provocar el salto a otra especie animal, lo que constituye la “marca” de una enfermedad emergente.

1: Marr JS, Kiracofe JB. Was the huey cocoliztli a haemorrhagic fever? Med Hist. 2000 Jul;44(3):341-62.

2: Acuna-Soto R, Stahle DW, Cleaveland MK, Therrell MD. Megadrought and megadeath in 16th century Mexico. Emerg Infect Dis. 2002 Apr;8(4):360-2.  (http://wwwnc.cdc.gov/eid/article/8/4/01-0175_article.htm)

 

Virus Schmallenberg (SBV): sorpresas, las justas

Ya dijimos hace un par de posts que cuando ”emerge” un nuevo virus, especialmente cuando lo hace en los medios de comunicación, hay una “eclosión” de noticias que se acumulan en una determinada fase de la emergencia, en particular en aquella en que la incertidumbre es máxima. No tiene mucha lógica. Lo ideal sería que las noticias fueran surgiendo a medida que el conocimiento se va ampliando, pero es lo que hay. En este blog nos gustaría separar ”el grano de la paja”, la información relevante de lo fútil, redundante o superfluo, y para ello continuaremos resumiendo la actualidad en torno a los virus emergentes, y en este caso en torno al virus Schmallenberg (SBV), sobre el cual ya hemos ido publicando algunos posts (Schmallenberg (Alemania)¿otro nuevo virus?; Virus Schmallenberg: más cerca; Virus Schmallenberg: alta seroprevalencia en bovino en Holanda, y Schmallenberg, 3 en 1: 1) Posibles vectores; 2) Primera imagen, y 3) Primer caso en España).

Lo último sobre SBV es que, gracias a los ensayos serológicos disponibles (desarrollados en tiempo récord, algunos ya en el mercado), científicos del Instituto Robert Koch de Berlín han examinado muestras de suero de personas expuestas al virus. En general se trata de ganaderos y personas en contacto con casos de enfermedad en ovejas (el virus afecta principalmente a ovinos). El resultado del estudio subraya la ausencia de anticuerpos específicos para SBV en personas en contacto con cantidades significativamente altas del virus, lo que parece indicar que entre los hospedadores del virus no se encuentra la especie humana. Esto era de esperar, puesto que ninguno de los virus conocidos similares a Schmallenberg (Shamonda, Simbu y Akabane) infectan a humanos.

Visto en perspectiva, podemos resumir el estado actual de conocimiento sobre el SBV del modo siguiente: el virus es muy similar a otros orthobunyavirus conocidos del serogrupo Simbu, en particular guarda una estrecha relación con el virus Shamonda, identificado en África subsahariana y en Japón. Éstá pendiente un estudio genético que confirme si se trata o no del mismo virus, pero estudios preliminares así lo sugerían. Su rango de hospedador (ovejas, cabras, vacas), su patogenicidad (abortos, malformaciones congénitas), su forma de transmisión (picadura de artrópodos, en particular Culicoides o jejenes), su epidemiología, etc, son similares a los de estos otros virus ya conocidos. Recordemos (como ya se señaló en un post anterior) que los virus emergentes son aquellos en que concurren alguna de las 3 situaciones siguientes:

1. Los que son conocidos pero se diseminan a una nueva área geográfica o población

2. Los que, como consecuencia de un cambio o evolución de un virus previamente existente, causan una nuevo tipo de infección.

3. Los que nunca ants habían sido descritos, y son diagnosticados por primera vez.

Por lo tanto, dentro de los virus emergentes, y salvo sorpresas que puedan venir de un análisis genético más exhaustivo (que se está haciendo esperar) el SBV se encuadraría probablemente en el primer tipo, es decir, aquellos patógenos conocidos que se diseminan a una nueva área geográfica o población, en este caso al territorio europeo. Con esta perspectiva, el curso de la epidemia no es muy distinto del previsto, con los casos en ovejas ya declinando, como pronto ocurrirá en bovinos, debido a su período de gestación más largo que el de ovejas. La morbilidad y mortalidad estimadas son bajas, y el impacto económico de la enfermedad por el momento está siendo igualmente bajo, como ha señalado la EFSA (Agencia Europea de Seguridad Alimentaria) en un reciente informe.

Desde luego, la mayor incertidumbre que queda en torno al SBV tiene que ver con su origen y forma de introducción en Europa. Sin embargo es poco probable que este punto pueda esclarecerse del todo, teniendo en cuenta los antecedentes de otros virus que han emergido recientemente en territorios fuera de su rango geográfico habitual. Por ejemplo, el modo en que se introdujo en Holanda el serotipo 8 del virus de la lengua azul que asoló la cabaña ganadera europea desde 2006 sigue siendo un misterio, como lo es la introducción del virus West Nile en Norteamérica detectado por primera vez en Nueva York en 1999 y que se extendió de costa a costa en un período de unos pocos años. Establecer la via de entrada de estos virus sería un paso muy útil para prevenir posbiles entradas futuras de patógenos similares, pero desgraciadamente no es tarea fácil.

 

 

 

El debate sobre la investigación de doble uso: se levanta la “censura” sobre las publicaciones acerca de la transmisión de virus H5N1 entre mamíferos

Como ya sabrán muchos de ustedes, en las últimas semanas ha habido un árduo debate sobre si se deben o no publicar ciertos resultados de investigación sobre los cambios en la transmisibilidad entre mamíferos del virus influenza H5N1 altamente patógeno de origen asiático. El asunto es complejo y hacen falta algunos conocimientos previos. Este blog pretende ser divulgativo y dirigirse a un público amplio, no necesariamente formado en disciplinas científicas, por lo que creo conveniente explicar algunas cosas antes de entrar en materia. Quienes deseen ir “al grano” pueden saltarse los prolegómenos e ir directamente al epígrafe titulado “El debate sobre el doble uso de los resultados de la investigación sobre transmisión del virus H5N1″.

Virus influenza aviar H5N1

Como ya hemos mencionado en post anteriores (“Un mundo pequeño…” y “¿Que son los virus emergentes?“) el virus de la influenza (o gripe) aviar H5N1 que emergió en el sureste asiático a finales del siglo XX es un patógeno letal para las aves de corral, sector en el que ha causado graves estragos, afectando también a las aves silvestres, algunas de las cuales sucumben a esta enfermedad. Sin embargo, lo que motivó que este virus adquiriera hace unos años (especialmente a partir de 2006) una enorme repercusión que trascendió del ámbito científico-sanitario para cobrar una enorme relevancia a nivel mediático, fue que no solo afecta a las aves, sino también al hombre, en el cual causa una enfermedad muy grave.

Si bien esta infección es letal para el ser humano en un elevado porcentaje de los casos (un 60% de los casos hospitalizados),  afortunadamente no es fácil de adquirir. La enfermedad es transmitida desde las aves infectadas, y aunque la transmisión es muy eficaz entre éstas, no lo es tanto entre aves y humanos, y no es en absoluto eficaz entre humanos, lo cual es una circunstancia muy afortunada para nosotros, pues gracias a ello  el número de casos humanos se ha mantenido hasta el momento en unos niveles muy moderados (desde 2003 ha habido alrededor de 600 casos, la media anual se ha estabilidado en 50-90 casos, como muestra la última actualización de la OMS del 12 de marzo).

El riesgo pandémico y la transmisión entre humanos

Sin embargo esta circunstancia podría cambiar, y de ahi el mayor motivo de preocupación acerca de esta enfermedad. Ya vimos anteriormente que los virus tienen la fea costumbre de cambiar constantemente para adaptarse a nuevas circunstancias en el medio, que está igualmente en permanente cambio. ¿Que pasaría si surgiera una nueva variante de este virus influenza H5N1 que, sin perder su letalidad para los seres humanos, se transmitiera eficazmente entre éstos? No hace falta echarle mucha imaginación, pues algo así se sospecha que ocurrió en el caso de la “gripe española” de 1918-19, un virus de origen aviar que causó la pandemia de gripe más grave de que se tiene conocimiento, acabando con la vida de decenas de millones de personas en todo el mundo en tan solo dos temporadas de transmisión (por cierto, si alguna vez se han preguntado por qué se llamó así a aquella pandemia de gripe quizá les interese leer una nota que publiqué hace algun tiempo en Enferm Infecc Microbiol Clin. 2010;28(9):661–667).

Investigaciones sobre la transmisión

Dados los antecendentes, la posibilidad de que el virus influenza H5N1 se vuelva transmisible entre humanos es un tema preocupante. Por ello, poder conocer de antemano un futuro virus pandémico con una elevada virulencia potencial es algo que ha atraído el interés de muchos científicos, quienes se han puesto manos a la obra desde hace algún tiempo, e intentan identificar las mutaciones que hacen que un virus como este se transmita eficazmente entre mamíferos (igual que en el hombre, este virus es altamente letal en algunos mamíferos, principalmente felinos y mustélidos, y algunos de éstos, como los hurones, sirven de modelo experimental con el cual ensayar la transmisibilidad en mamíferos).  En este contexto es en el que hay que valorar los hallazgos obtenidos recientemente por dos grupos de investigación, liderados por Ron Fouchier (Holanda), y Yoshihiro Kawaoka (EE.UU.). Utilizando hurones como modelo experimental, y provocando determinados cambios genéticos (mutaciones en determinadas posiciones del genoma del virus, en parte dirigidas y en parte “forzadas” por pases sucesivos en hurones en el caso de Fouchier, e intercambios de segmentos genéticos completos con otros virus influenza de mayor transmisibilidad, en el caso de Kawaoka) , han logrado obtener virus capaces de transmitirse eficazmente en estos animales por vía aerógena. Como resultados tangibles de tales investigaciones se pueden destacar dos: 1) se han podido identificar determinados cambios genéticos que conducen al virus influenza H5N1 a transmitirse eficazmente entre mamíferos, y 2) se han obtenido virus H5N1 con esa capacidad en el laboratorio.

Si bien ambos tipos de cambios podrían ocurrir en la naturaleza, hay dos consideraciones en este asunto que deben tenerse en cuenta:

1) Las maneras en que el virus influenza H5N1 podría encontrar un  ”camino” hacia a una mayor transmisibilidad entre mamíferos podrían ser muy diversas (de hecho, los dos trabajos identifican dos mecanismos distintos),  pudiendo existir otras “soluciones” alternativas distintas a las descritas en estos trabajos. O dicho, de otra forma, las mutaciones/redistribuciones geneticas descritas en estos trabajos no tienen por qué ser las que el virus emplee en una eventual evolución para ganar transmisibilidad entre mamíferos. Esto es importante ya que si empleamos estos virus para desarrollar estrategias terapeuticas y preventivas que nos permitan enfrentarnos a una futura pandemia, podría ocurrir que el virus pandémico fuera tan distinto de lo previsto que hiciera inútiles tales estrategias.

2) Los virus H5N1 de alta transmisibilidad entre hurones, desarrollados en estos trabajos, son potencialmente muy peligrosos y su mera existencia ya constituye una amenaza real que hay que tomarse muy en serio. Es posible que la naturaleza, con el tiempo suficiente, acabe generando una variante de este virus letal y transmisible para el hombre, y para combatir con antelación este peligro potencial es para lo que se han llevado a cabo estas investigaciones. No deja de ser paradójico, sin embargo, que durante estas investigaciones se acaben generando virus tan peligrosos como aquellos que se pretenden combatir.

Control previo sobre aspectos éticos y de bioseguridad

Otra cosa que hay que explicar es que cuando un investigador pretende emprender un nuevo trabajo de investigación, suele elaborar un “proyecto” escrito que es evaluado por distintos comités que informan sobre el interés y la relevancia del trabajo propuesto, la capacidad técnica del investigador y/o su grupo para realizarlo, y, muy importante en este caso, sobre los aspectos éticos y de bioseguridad que implica el proyecto. Los trabajos mencionados anteriormente (que fueron financiados por los fondos para investigación sanitaria de los Institutos Nacionales de la Salud -NIH- de los EE.UU.) pasaron favorablemente estos controles, incluyendo aspectos éticos y de bioseguridad. Este aspecto es importante, como se verá luego.

Antes de seguir conviene explicar que los agentes patógenos se clasifican según su peligrosidad en 4 grupos, numerados del 1 al 4  en orden creciente al riesgo que representa su manejo. Los de máximo riesgo (grupo 4) son aquellos que causan enfermedad grave en el hombre y/o los animales, que pueden propagarse fácilmente a la población y para los que no existe tratamiento ni profilaxis eficaz. Estos agentes biológicos solo pueden manejarse en instalaciones especiales con un “alto nivel de contención” con medidas de seguridad muy elevadas, dirigidas a poder manejar estos patógenos con seguridad, y a impedir  escapes accidentales.

Obviamente, los virus H5N1 transmisibles entre mamíferos obtenidos de las investigaciones mencionadas anteriormente pertenecen a este grupo y se trabaja con ellos en entornos de alto nivel de contención con adecuada bioseguridad. Los investigadores que solicitaron estos proyectos debieron demostrar a la agencia que los financió (NIH) que tenían acceso a instalaciones adecuadas para realizar el trabajo propuesto e iban a aplicar las medidas necesarias para evitar escapes. En este punto la agencia (que es una entidad pública estadounidense) puede recabar asesoramiento en materia de bioseguridad, al igual que en los aspectos éticos derivados de la investigación propuesta. En EE.UU. existe un “Panel Científico Nacional de Asesoramiento sobre Bioseguridad” (NSABB, por sus iniciales en inglés) para estos fines, que ha jugado un papel muy importante en este debate sobre el uso dual de los resultados de investigación, como veremos a continuación.

El debate sobre el doble uso de los resultados de la investigación sobre transmisión del virus H5N1

Con todo lo anterior como equipaje, vamos a meternos de lleno en el tema del post, que es el debate sobre si se deben o no publicar resultados como los mencionados, que pueden tener un “doble uso“, es decir, además de su utilidad beneficiosa, pueden ser utilizados con fines malintencionados, como por ejemplo, para generar patógenos peligrosos y liberarlos deliberadamente con fines bélicos o terroristas (ver NOTA al final del post).

La historia es como sigue: en diciembre de 2011 Fouchier y Kawaoka envían los resultados de sus trabajos a  Nature y Science, respectivamente (dos revistas científicas del más alto nivel) para su publicación. Esto es el procedimiento normal de la actividad científica. Los resultados de las investigaciones son normalmente puestos a disposición de la comunidad científica a través de publicaciones especializadas, siguiendo un protocolo en el que los manuscritos son revisados por ”pares” (investigadores trabajando en temas afines). Aunque las revistas científicas pueden efectuar evaluaciones de bioseguridad internas, carecen de mecanismos para asegurar que no se ofrezca información “sensible” a un doble uso, como reconocieron en este caso los editores de Nature y Science. Sin embargo, los manuscritos llegaron al NASBB, a través de personal del NIH (fondo de los EE.UU. que financia estas investigaciones) que tuvo conocimiento de los mismos y que percibieron la trascendencia e implicaciones de los hallazgos que se iban a publicar. El NASBB es un panel consultivo, que puede emitir recomendaciones, no de obligado cumplimiento. Suele hacerlas ANTES de empezar los trabajos, y no se sintió muy cómodo al tener que enjuiciar dichos trabajos DESPUÉS de su realización, pero tras reunir a los autores de los trabajos, a los editores de las revistas y a un grupo de expertos, recomendó retirar los detalles sobre la identidad de las mutaciones y sobre algunos de los procedimientos de trabajo empleados con el fin de evitar la reproducción de los resultados por cualquiera con mala intención. Recordemos: los “resultados” son virus con un peligro potencial evidente. Esta “recomendación” no tiene precedentes en la actividad científica, y constituye de hecho un tipo de censura sobre los resultados de las investigaciones. El debate estaba servido.

¿Que hicieron los autores? De acuerdo con los editores de ambas revistas, y junto con otros investigadores que trabajan en el mismo tema, acordaron voluntariamente una moratoria de 2 meses en la que suspendían durante ese período la publicación de los resultados obtenidos en materia de transmisión de virus influenza entre mamíferos. La declaración de la moratoria fue publicada simultáneamente en Nature y en Science a finales de Enero de 2012 y la firmaron 39 investigadores de todo el mundo. La intención de esta moratoria fue ofrecer a la sociedad un tiempo para debatir sobre algo que nunca se había planteado: ¿cuales deben ser los límites en las investigaciones cuyos resultados ofrezcan un “doble uso”?¿se deben publicar todos los resultados? ¿quien ejerce el control sobre qué se publica y qué no? ¿cuando y de qué forma debe hacerse ese control?

En este tiempo se han organizado distintas reuniones para discutir sobre estos temas, auspiciadas por la OMS,  la Academia de Ciencias de Nueva York, etc. Se ha avanzado en algunos puntos. Por ejemplo, se ha discutido sobre la capacidad “real” de reproducir los experimentos descritos, algo que no está al alcance de cualquiera. Igualmente, se ha discutido sobre la relevancia de la información “censurada” ¿realmente es imprescindible esa información para obtener un virus gripal con potencial pandémico? Del mismo modo, se ha discutido sobre la virulencia real del virus H5N1: algunos autores discrepan de la forma que la OMS calcula la mortalidad para este virus. Según este organismo internacional, la mortalidad resulta de dividir el nº de fallecimientos debidos a la enfermedad entre el nº de casos hospitalizados. De esta forma se obtiene un alarmante dato de mortalidad (en torno al 60%), pero si se estima en función de las infecciones reales, incluyendo aquellas que no manifiestan enfermedad, o manifiestan síntomas muy benignos (que no requieren hospitalización), y que se pueden estimar mediante estudios sobre la presencia de anticuerpos específicos en la población (tener anticuerpos supone haber adquirido la infección), se obtienen datos de mortalidad mucho más bajos.  Es importante tener en cuenta también la posible perdida de virulencia al aumentar la trasmisibilidad: se sabe que los virus que aumentaron su transmisibilidad entre hurones no mantenían intacto su potencial patógeno, sino que al parecer se atenuó sensiblemente su virulencia. ¿No se habrá sobredimensionado el problema al asumir que los virus que se transmitieron entre hurones poseían una alta virulencia, cuando no era del todo así? Igualmente queda por saber si la transmisibilidad entre hurones puede transponerse a otros mamíferos, en particular al hombre. Por ultimo, está un tema que se debe tener muy en cuenta, que es el de la biocontención de los organismos generados en estas investigaciones. Los “escapes” son un tema espinoso, pero ocurren, y aunque las medidas de biocontención aplicadas en estos casos son muy altas, siempre hay que considerar que existe un riesgo de escape accidental, que puede ser por fallos técnicos o humanos. Este tema no guarda relación alguna con el principal que atañe al “doble uso”, pero debe tenerse en cuenta a la hora de sopesar “pros y contras” de las investigaciones que tengan como resultados posibles nuevos patógenos de elevado riesgo. Como vemos, el debate presenta diversas facetas, algunas plantean temas muy novedosos que habrá que ir resolviendo a partir de ahora.

El 30 de marzo cumplió el plazo de la moratoria y el NSABB, teniendo en cuenta las discusiones científicas y de expertos en bioseguridad tomó la decisión (opuesta a su recomendación de Diciembre) de recomendar la publicación completa de los resultados de Fouchier y Kawaoka. Al mismo tiempo el gobierno de los EE.UU. ha adoptado una nueva política de supervisión de las investigaciones biológicas financiadas con dinero federal, esencialmente basada en un control más estricto sobre las investigaciones sobre ciertos patógenos considerados”sensibles” por ser más susceptibles a un doble uso o por las consecuencias que acarrearía su liberación accidental o deliberada.

Hasta aquí el caso Fouchier-Kawaoka. Si duda ha significado un punto de partida en un asunto que hasta el momento no se había planteado, y que a partir de ahora va a tenerse en cuenta cuando un investigador emprenda un nuevo camino en su investigación. Tendrá que pensar en si es previsible que algunos de los resultados que obtenga de su trabajo puedan tener un “doble uso”, y si los beneficios de sus investigaciones superan los problemas generados por ese doble uso y los riesgos biológicos asociados a su biocontención.

 

NOTA: Aunque no es el objetivo de este blog dar opiniones, sino más bien ofrecer información para que los lectores puedan formarse su propia opinión, voy a hacer una excepción aquí: En el post inicial de este blog ya advertí sobre el riesgo de malinterpretar o manejar de forma inadecuada la información sobre enfermedades infecciosas, virus emergentes, pandemias etc, pues esto puede generar miedo injustificado en la población. En mi opinión se abusa muy a menudo de este aspecto “oscuro” de los patógenos emergentes, en particular en los medios de comunicación, buscando el lado sensacionalista, algo que a veces ha acabado generando pánico. Igualmente una inadecuada información acaba dando lugar a toda clase de especulaciones, teorías conspirativas, etc, que benefician muy poco a la normalización de la percepción de la sociedad sobre estos temas. Sin embargo, reconociendo que se ha abusado mucho del aspecto “peligroso” de estos microorganismos, y en particular -es mi opinión- se ha sobredimensionado el riesgo de su utilización con fines terroristas, en ocasiones con finalidades políticas (sobre todo desde el 11 de septiembre de 2001), no es menos cierto que ese riesgo existe, como existe el riesgo de su utilización con fines bélicos, y como tal hemos de reconocerlo aqui.

 

 

 

Schmallenberg, 3 en 1: 1) Posibles vectores; 2) Primera imagen, y 3) Primer caso en España

Estamos entrando en una fase en que el virus Schmallenberg está generando gran cantidad de información. Prácticamente todos los días aparece alguna novedad. Aquí se comentará lo más relevante, pero, como en todas las “crisis sanitarias“, en el momento álgido se produce un exceso de información, en gran parte no relevante o difícil de interpretar, puesto que faltan datos sobre el patógeno y la enfermedad que produce. De esa avalancha de información hay que “separar el grano de la paja“, es decir, la información relevante de la pura especulación. Intentaremos resumir la información relevante. Esta semana se han producido 3 novedades importantes, que comentamos a continuación:

1) El VAR (Veterinary and Agrochemical Research Centre) de Bélgica ha detectado la presencia de virus Schmallenberg en muestras de Culicoides ssp. capturados en septiembre-octubre de 2011. Concretamente, de 23 pools analizados, ha sido detectado en 2 de ellos, que corresponden a 2 especies distintas: Culicoides obsoletus, y Culicoides dewulfii. Las muestras incluían solo la cabeza de los insectos, lo cual descarta la presencia del virus de forma “pasiva” en el tubo digestivo de estos dípteros, indicando claramente que podrían jugar un papel como vectores (un verdadero vector multiplica el patógeno hasta acumularlo en sus glándulas salivales, desde donde es transmitido al hospedador vertebrado cuando el insecto lo pica para alimentarse). No obstante, para demostrar este extremo hacen falta estudios experimentales específicos (NOTA: el lunes, 12 de marzo, las autoridades sanitarias de Dinamarca informaron que el virus también fue detectado en culicoides recogidos en territorio danés en 2011).

2) El FLI (Friedrich-Löeffer Institute) de Riems, Alemania, ha obtenido las primeras imágenes por microscopía electrónica del virus. La morfología confirma su adscripción a la familia Bunyaviridae. Se trata de una partícula con envoltura de unos 100 nanometros (1 nanómetro= millonésima parte de un milímetro) de diámetro, con 3 fragmentos genómicos en su interior.

 

3) Primer caso en España: el miércoles, 14 de marzo el Laboratorio Central de Veterinaria de Algete, del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente confirmó el diagnóstico del primer caso de enfermedad por virus Schmallenberg detectado en España. Se trata de una oveja en una explotación mixta de ovino y capríno en la provincia de Córdoba. La oveja abortó un cordero con malformaciones, un signo que alertó sobre la posibilidad de infección por este virus. El plan de vigilancia implementado desde enero en España se basa en la investigación de casos clínicos compatibles con la enfermedad.  Por el momento es el único caso confirmado. La explotación afectada comprendía 644 ovejas y 12 cabras. Por analogía con lo que ocurre en otras infecciones por patógenos similares, como el virus Akabane, se cree que los casos clínicos congénitos son manifestaciones tardías de la infección, que pudo adquirirse hace meses, durante la temporada de actividad de los vectores (verano-otoño de 2011).

 

 

Virus Schmallenberg: alta seroprevalencia en bovino en Holanda

En un ProMed de hoy viernes, 9 de marzo, se informa que el laboratorio que realiza el diagnóstico veterinario oficial en Holanda (CVI Central Veterinary Institute, Wageningen, Holanda) ha llevado a cabo una encuesta seroepidemiológica en vacuno lechero de la zona oriental de ese país para determinar la presencia de anticuerpos frente al virus Schmallenberg (ver post anteriores de este blog: Schmallenberg, Alemania ¿otro nuevo virus? y Virus Schmallenberg: más cerca).

La presencia de anticuerpos en los animales analizados indicaría que han estado infectados en algún momento por este virus. Este dato es muy importante para conocer la epidemiología básica de la enfermedad, así como para determinar hastaq qué punto se ha extendido el virus por las poblaciones susceptibles. Estos datos son muy novedosos puesto que hasta ahora no ha habido disponible ningun test de anticuerpos para este virus. El CVI ha desarrollado una prueba para ello en un tiempo realmente muy corto.

El estudio muestra que el 70% de las vacas analizadas poseen estos anticuerpos, lo que es indicativo de que la exposición de esta población de vacas al agente infeccioso ha sido muy generalizada. Además, esta prevalencia es significativamente mayor en vacas del este de Holanda que en aquéllas del norte o del sur, lo que indica sencillamente que el virus está más extendido en la zona oriental de país, y que posiblemente fue por esa zona por donde fue introducido. El estudio también muestra que una vez introducido en una explotación, el virus acaba infectando a la mayoría de los animales susceptibles que hay en la misma.

De este estudio se deduce que la morbilidad de este virus (proporción de individuos con la enfermedad con respecto al total de individuos infectados) es realmente muy baja, sin tenemos en cuenta las cifras reales de animales susceptibles (en Holanda hay varios millones de vacas), infectados (podrían estar infectadas hasta un 70%), y enfermos (hasta ahora se han confirmado tan solo unos pocos cientos de casos de vacas afectadas en este país). Una estimación muy preliminar indicaría que menos de una de cada mil vacas infectadas desarrolla la enfermedad. Esto no es una novedad en este grupo de virus, ya que algo similar se ha observado que ocurre con el virus Akabane, otro miembro el género Orthobunyavirus, con seroprevalencias observadas de hasta un 80% en el ganado susceptible, del que una proporción igualmente baja padece la enfermedad.

Con la prueba serológica (de detección de anticuerpos) disponible ya, en breve podremos conocer no solo cual es la prevalencia de la infección por virus Schmallenberg en las distintas poblaciones susceptibles de cada uno de los países de Europa, sino también desde cuando se encuentra este virus circulando en nuestro continente, puesto que se podrán analizar retrospectivamente las abundantes colecciones de muestras serológicas recogidas durante años en el marco de la vigilancia de la lengua azul. Será interesante comparar las fechas de entrada y expansión posterior de este virus con los datos equivalentes existentes para el virus de la lengua azul de serotipo 8, que, recordemos, penetró en Europa hace 6 años, precisamente por la misma zona que este nuevo virus Schmallenberg. Recordemos que tanto el virus de la lengua azul como el virus Schmallenberg son arbovirus (transmitidos por picaduras de artrópodos) y probablemente comparten el tipo de vector (Culicoides o jejenes).

 

 

 

Erradicación de la polio ¿más cerca o más lejos?

En este post vamos a hablar de la erradicación de las enfermedades víricas, un tema que podría parecer la antítesis del de los virus emergentes, objeto de este blog. Pero ya dijimos en un post anterior que todos los virus que conocemos en la actualidad fueron algún dia emergentes. Añadimos aqui que también desaparecerán algún día, ya sea porque evolucionen para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes (no les queda más remedio: si su entorno cambia, ellos deben cambiar con él) o porque se extingan, lo cual puede ocurrir de forma natural, o bien, como trataremos a continuación, por acción humana dirigida a acabar con ellos, es decir, a erradicarlos. La erradicación mundial de la viruela en 1977 demostró que erradicar una enfermedad infecciosa de la faz de la tierra era una tarea posible. Muy recientemente, en junio de 2011, la FAO anunció la erradicación de la peste bovina, primera enfermedad infecciosa de los animales  en ser erradicada a nivel mundial. El esfuerzo necesario para erradicar estas dos terribles enfermedades ha sido titánico, y el éxito en ambos casos ha venido en gran parte dado por la existencia de vacunas eficaces que protegen frente a la infección y previenen la transmisión de los virus que las causan.

En 1988 diversas organizaciones lideradas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) constituyeron la Iniciativa Global de Erradicación de la Polio (GPEI), que se planteó como objetivo erradicar la polio para el año 2000. Se percibía que el objetivo de acabar con la lacra que significa la polio para la humanidad estaba al alcance de la mano. A este optimismo contribuían el éxito precedente de la erradicación de la viruela, así como el hecho de que frente a la polio existían vacunas muy eficaces que llevaban muchos años siendo empleadas con éxito y habían logrado reducir el impacto de esta enfermedad considerablemente en el mundo. Por ejemplo, en 1979 ya se había conseguido erradicar de EE.UU. La erradicación en todo el hemisferio occidental se consiguió en 1991, y la GPEI logró reducir el número de casos de polio en el planeta drásticamente: de 350.000 casos anuales en 1988 a 2.000 en 2009. Igualmente el número de países con la enfermedad de forma endémica se ha reducido en el mismo periodo de 125 a tan solo 4 (Afganistán, India, Nigeria y Pakistán). En el gráfico que se muestra a continuación se puede ver la situación actual de los brotes de polio declarados en el mundo en los últimos 6 meses. Se puede apreciar como en la India ya no hay casos. Si continúa sin haber casos en la India durante dos años más, se podrá dar como oficialmente erradicada la polio en este país.

Los arbovirus emergentes y el cambio global

La palabra arbovirus alude a la expresión inglesa “arthropod-borne virus” o virus transmitido por (picadura de) artrópodos  Estos virus se mantienen en la naturaleza en un ciclo que implica la infección alternante entre un hospedador vertebrado y un vector artrópodo, lo cual ya de por sí significa una adaptación muy específica a unas condiciones ambientales muy concretas, que son aquellas en las que pueden prosperar tanto vectores como hospedadores. Por ello las arbovirosis (enfermedades causadas por virus transmitidos por artrópodos) son el prototipo de enfermedades cuya distribución e incidencia pueden verse más afectadas por los cambios ambientales, y de modo especial por los cambios en el clima.

Los arbovirus no constituyen un único grupo taxonómico, sino que son un grupo de virus  muy heterogéneo que tienen como vínculo común su peculiar forma de transmisión. Entre los arbovirus hay patógenos importantes para el hombre y los animales. Quizá el que más estragos nos ha causado históricamente ha sido el virus de la fiebre amarilla, aunque gracias a la vacunación afortunadamente su circulación está bastante restringida. Otros arbovirus patógenos de importancia para el hombre incluyen miembros de los géneros flavivirus (dengue, encefalitis japonesa, West Nile, encefalitis de Saint Louis, encefalitis transmitida por garrapatas), bunyavirus (fiebre del Valle del Rift, Crimea-Congo), alphavirus (encefalitis equinas del Este, del Oeste y Venezolana, Sindbis, Chikungunya). Entre los arbovirus que producen enfermedades importantes en el ganado podemos destacar algunos miembros del género Orbivirus (lengua azul, peste equina, enfermedad hemorágica epizoótica) que son transmitidos por picaduras de culicoides, unos pequeños dípteros a veces llamados también jejenes y que afectan fundamentalmente a rumiantes domésticos (ovejas, cabras vacas), caballos y ciervos, respectivamente. Algunos de los miembros de la familia de los bunyavirus incluyen arbovirus que afectan a rumiantes, como el caso de los virus Akabane, Simbu o Aino, del mismo serogrupo que el recién “emergido” virus Schmallenberg, que posiblemente emplee esta misma vía de transmisión.

El cambio global es el impacto de la actividad humana sobre los mecanismos fundamentales de funcionamiento de la biosfera, incluidos los impactos sobre el clima, los ciclos del agua y los elementos fundamentales, la transformación del territorio, la pérdida de biodiversidad y la introducción de nuevas sustancias químicas en la naturaleza. El cambio global afecta entre otras muchas cosas a la distribución geográfica e incidencia de las enfermedades infecciosas, ejerciendo una influencia notable en la emergencia de nuevas enfermedades, al ofrecer a los patógenos nuevas oportunidades en forma de nuevos ambientes favorables para prosperar y extenderse.

¿Cómo influye el cambio global en la emergencia de arbovirosis? Cada especie de  vector requiere un rango de temperatura y humedad y unas condiciones ambientales determinadas para poder desarrollar su ciclo vital. Por ello el rango de distribución geográfica de cada especie de vector está determinado por aquellas zonas donde se dan esas condiciones, y por los accidentes geográficos que limitan su dispersión. Sin embargo, a consecuencia del cambio global esta distribución se puede modificar, alterando con ello la distribución potencial de las arbovirosis. Un ejemplo es  la expansión a nivel mundial del mosquito tigre (Aedes albopictus), asociada al comercio de neumáticos usados. La lluvia produce pequeñas acumulaciones de agua en el interior de los neumáticos almacenados al aire libre, que son un magnífico hábitat de cría para este mosquito, pues imitan a los huecos de los troncos de árboles de la selva húmeda que constituyen su hábitat natural. Por medio del transporte de neumáticos conteniendo los huevos, el mosquito (de origen asiático) ha alcanzado una distribución mundial.

En este caso el factor del cambio global relacionado con esta expansión es el incremento del comercio y el transporte internacional.  Este mosquito fue detectado por primera vez en España en 2004, en enclaves de la costa mediterránea. En Italia y Francia su presencia está relacionada con la aparición reciente de casos autóctonos de chikungunya, una enfermedad tropical endémica en países bañados por el índico, y de reciente expansión a Europa, caracerizada por fuertes artromialgias (“chikungunya” significa “espalda doblada” en lengua makonde).  También se relaciona con casos de dengue autóctono detectados en el sur de Francia recientemente. Otras expansiones vectoriales tienen más que ver con el calentamiento global, uno de los efectos más tangibles del cambio climático antropogénico. La elevación de la temperatura ambiental hace “habitables” para los vectores áreas que antes les estaban vedadas, a la vez que hace inhabitables otras hasta entonces compatibles con su ciclo. La consecuencia de esto es que los límites de distribución geográfica de muchos vectores se están desplazando hacia el norte en el hemisferio norte, y hacia el sur en el hemisferio sur. También  están alcanzando altitudes mayores a las observadas hasta ahora. Por ejemplo, el principal vector del virus de la lengua azul en el Mediterráneo es Culicoides imicola. La distribución de este vector ha sufrido un desplazamiento hacia el norte en los últimos años, encontrándose en latitudes en las que nunca antes había sido observado. Lo mismo ha pasado con otras especies de jejenes y con ello (aunque no sea éste el único motivo) se ha desplazado el rango geográfico de la propia lengua azul, lógicamente. De igual modo, mosquitos como Aedes japonicum y Aedes albopictus han sido detectados por primera vez en Alemania (valle del Rhin) en verano de 2011). Estos hallazgos representan expansiones geográficas hacia el norte de vectores relevantes para importantes arbovirosis, como el chikungunya, el dengue o la encefalitis por virus West Nile, y preparan el camino para la futura expansión de éstas.

El calentamiento global también favorece otros procesos más sutiles, como por ejemplo, la “virogénesis“: a mayor temperatura más eficaz es la propagación de un virus dentro de un vector. También  la proporción de vectores “competentes” para la transmisión en una población depende de la temperatura ambiente.

El agua es otro de los elementos afectados por el cambio global y que influyen notablemente en las arbovirosis emergentes. El cambio climático afecta también a la abundancia y régimen de lluvias, y a la frecuencia de episodios de lluvias torrenciales, huracanes y ciclones. Las inundaciones crean grandes áreas de cría de mosquitos, que son una oportunidad para que prosperen diversas arbovirosis, entre ellas la encefalitis por virus West Nile. Tras el desastre producido por el huracán Katrina en 2005, que provocó la inundación de grandes áreas de Luisiana y Mssissipi, se produjo un recrudecimiento de la epidemia por este virus  en las zonas afectadas.  Por otro lado, también forma parte del cambio global la gestión de los recursos hídricos para crear zonas de regadío o proporcionar agua potable para abastecer a la población. Ello tiene efectos importantes sobre la distribución y abundancia de los vectores: la inundación artificial para crear zonas de regadío puede estar detrás de la expansión de algunas arbovirosis. Incluso se ha llegado a relacionar el abandono de las piscinas dentro de zonas residenciales afectadas por impagos de hipotecas en un episodio de recrudecimiento de encefalitis por virus West Nile en California en 2007. Igualmente la construcción de presas e inundación subsiguiente de grandes espacios tiene consecuencias para crear o destruir hábitats compatibles con la transmisión de arbovirosis. Es bien conocida la relación entre la aparición de graves brotes de fiebre del Valle del Rift y la construcción de grandes presas en África (Asuán en Egipto, Merowe en Sudán, Diama en Senegal, etc).

En resumen, las arbovirosis son especialmente sensibles a los efectos del cambio global, que ya sea a través del aumento del transporte y comercio internacional, ya a través del cambio climático y sus efectos en la temperatura y ciclo del agua, ya por intervenciones directas en la gestión del agua, pueden alterar la distribución e incidencia de estas enfermedades, lo cual frecuentemente da lugar a episodios de emergencia. Las arbovirosis emergentes pueden asimismo considerarse como verdaderos indicadores de los cambios ambientales derivados del cambio global, notablemente del cambio climático.

Algunos enlaces relacionados:

Virus Schmallenberg: más cerca

A principios de este mes de febrero publicamos un post sobre un virus que ha aparecido recientemente en el Norte de Europa, en un episodio “típico” de emergencia de una enfermedad vírica, en este caso afectando al ganado (vacas, ovejas y cabras). El virus se ha dado en llamar “virus Schmallenberg” por la localidad del noroeste de Alemania donde se identificó por primera vez en muestras procedentes de una explotación de bovino lechero. Dijimos en aquella ocasión que se trataba de un miembro de la familia de los Bunyavirus, género Orthobunyavirus, y dentro de éstos, pertenece al grupo serológico “Simbu” formado por una serie de virus que afectan a bovinos y a otros rumiantes, incluyendo a virus con nombres tan exóticos como “Shamonda”, “Shatuperi” o “Akabane”.  De hecho, el virus “Schmallenberg” se parece extraordinariamente a “Shamonda” en uno de los segmentos del genoma analizados, concretamente un trozo de 702 nucleótidos del segmento “S”, que guarda un 97% de homología con éste. A falta de finalizar los análisis de homología, que descarten sobre todo una redistribución de genes con otros virus de este grupo (lo cual podría suceder, pues son virus de genoma segmentado), lo por ahora encontrado sugiere que Schmallenberg y Shamonda serían variantes muy próximas de una misma especie vírica. Ojo, “sugiere” no es “demuestra”, y aún quedan análisis que pueden dar alguna sorpresa. Hará falta ver esos resultados definitivos para determinar si Schmallenberg es un nuevo virus “de verdad” o bien es un virus ya conocido que se ha diseminado a una nueva área geográfica. Como vimos en la entrada anterior (¿Qué son los virus emergentes?), ambos casos son distintas formas de “emergencia vírica”. Estaremos pendientes de esos resultados.

En el post del 2 de febrero sobre este virus, dijimos que el virus ya había sido detectado, además de en Alemania, en Holanda, Bélgica, Francia y Reino Unido. A estos países se unieron ayer dos más: Luxemburgo e Italia. Si bien la presencia del virus en Luxemburgo no es nada extraña, teniendo en cuenta que este país está rodeado de países que tienen la enfermedad, lo de Italia es más preocupante, especialmente para los países del Sur de Europa como España. El informe oficial refiere un evento de mortalidad en una cabra parturienta ocurrido en Treviso (Veneto, Noreste de Italia) el 6 de febrero. Se confirmó la presencia del virus en la cabra afectada, aunque no en las otras 5 cabras ni en una vaca que compartían explotación ganadera.

Una imagen actualizada de las áreas afectadas en Europa es la siguiente:

 

Lo visto hasta ahora parece sugerir una rápida expansión de la enfermedad desde el Norte de Europa, pero ¡cuidado! no saquemos conclusiones tan deprisa. El virus fue identificado por primera vez en otoño del año pasado. Ya dijimos que en Alemania se desarrollaron las tecnologías necesarias para detectar e identificar el virus de forma muy rápida y eficaz, las cuales han sido puestas a disposición de los laboratorios encargados de la vigilancia veterinaria en toda Europa en poco tiempo. La mayoría de los países han empezado a implementar esta vigilancia cuando han sido capaces de poner estas tecnologías en marcha. Los países más acuciados son los vecinos de Alemania, lógicamente, y han sido ellos los siguientes en detectar el virus allá por diciembre, pero no necesariamente ello significa que el virus se haya extendido desde Alemania hacia estos países. Es posible que estuviera ya presente antes en toda la zona, y habrá que esperar que se hagan públicos estudios de seguimiento para determinar la expansión de la enfermedad. Sin embargo, hay un hecho que debe ser tenido en cuenta a este respecto: este virus es probablemente transmitido por picadura de culicoides, como lo son otros virus de su mismo grupo. El invierno no es una buena época para la expansión de enfermedades transmitidas por vectores de este tipo, ya que la actividad de estos insectos con el frio desaparece para resurgir en primavera y alcanzar máximos en verano y otoño. Si esto fuera así, las verdaderas “expansiones” de esta enfermedad se esperarían para entonces.

Se puede encontrar más información sobre esta enfermedad, incluyendo plan de vigilancia en España e imagenes de signos clínicos, en la página web de la Red de Alerta Sanitaria Veterinaria (RASVE) del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente:

http://rasve.mapya.es/Publica/InformacionGeneral/Enfermedades/enfermedades.asp

 

¿Qué son los virus emergentes?

La del título de este post puede parecer una pregunta muy básica. Yo no lo creo. Es más, creo que para contestarla es preciso empezar por otra aún más básica: ¿Qué es un virus? Yo sé que la mayor parte de los lectores de este blog saben muy bien lo que es un virus, pero me van a permitir que empiece por ahi ¿Por qué? Pues porque me da la sensación de que mucha otra gente no lo tiene claro. Pueden llamarme desconfiado, pero tras años de escuchar en los medios de comunicación confundir una y otra vez bacterias con virus, sospecho que es necesario empezar por ahí. Quienes conocen la diferencia entre virus y bacterias, pueden saltarse la parrafada sobre qué son los virus e ir al siguiente epígrafe. Quienes piensen que esta es una cuestión menor, les recomendaría que siguieran leyendo.

¿Que son los virus?

Los virus son agentes infecciosos muy pequeños, con tamaños de entre 20 y 200 nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro). Son por tanto, y como es lógico, de un tamaño menor que las células a las que parasitan de modo obligado para completar su ciclo infectivo (las células más pequeñas, que corresponden a ciertas bacterias, tienen un tamaño similar al de los virus más grandes). Pese a su pequeño tamaño poseen una estructura compleja, altamente organizada: consisten en una cápsida (=cápsula) hecha de proteínas, que encierra una o más moléculas de ácido nucléico (ARN o ADN) portador de su información genética. Estas partículas víricas pueden ser más o menos esféricas o tener forma alargada (filamentosa), y pueden estar o no rodeadas de una envoltura hecha de lípidos y proteínas, de la misma naturaleza que la membrana que rodea a cualquier célula.

Los virus son un tipo peculiar de microorganismos infecciosos, porque no son células, sino entidades subcelulares. Esta es la principal diferencia con las bacterias, que si son células. Esta es también la causa de que tradicionalmente se haya excluido a los virus de la categoría de “seres vivos“ (para quienes les interese el tema de si son seres vivos, recomiendo leer el artículo “¿Están vivos los virus?” del virólogo J.M. Echevarría, que pueden encontrar en el siguiente enlace:Journal of Feelsynapsis). Los seres humanos hemos definido la vida de una cierta manera, la que mejor nos pareció en su día. En esta definición la vida está constituida por células con metabolismo propio. Los virus son capaces de reproducirse en un medio adecuado, que es la célula, poniendo el metabolismo de ésta al servicio de su replicación, pero no son células ni tienen metabolismo propio.  Por lo demás, los virus usan material genético de la misma naturaleza que el de la célula, que “entiende” el mensaje contenido en este material (porque está escrito en el mismo código que el suyo) y lo ejecuta, dirigiendo la síntesis de proteínas víricas, que están formadas por los mismos componentes que las proteínas celulares. Los virus poseen un alto grado de organización y sus componentes tienen funciones reconocibles. Pueden mutar, recombinar y evolucionar generando formas diversas, que son seleccionadas por su mejor adaptación al medio, y en general poseen las demás propiedades que el resto de los seres vivos. Personalmente estoy convencido que los virus forman parte del mundo de lo vivo. El que los llamemos o no seres vivos obedece a la necesidad del ser humano de definir conceptos, clasificar, categorizar. Los virus se escapan de esa definición encorsetada de la vida que prevalece actualmente. Las definiciones se pueden y se deben revisar si con ello mejora la coherencia de lo definido.

Los virus son por tanto seres que no pueden existir de forma independiente de las células, a las que infectan para reproducirse. En general el ciclo infectivo de un virus consiste en infectar una célula (ello lo consigue introduciendo su material genético en el interior de la misma), multiplicarse utilizando para ello la maquinaria celular, que pone a su servicio, y salir de la misma para infectar otras células. Esto es lo que se conoce como “ciclo lítico“, porque suele producir la “lisis” o muerte de la célula infectada. Los virus que matan de esta forma a las células que infectan se llaman “citopáticos“, y el “efecto citopático” suele conducir a una patología aguda, como la gripe, por ejemplo. Otros virus no matan las células a las que infectan, sino que éstas sobreviven durante varias generaciones, liberando nuevos virus, lo cual suele conducir a patologías crónicas, por ejemplo, algunas hepatitis de etiología vírica. Por último, hay virus que consiguen permanecer latentes, sin actividad, en la célula infectada durante largo tiempo. A veces lo logran “integrando” su genoma en el de la célula hospedadora (ciclo lisogénico). En determinadas condiciones estos virus lisogénicos se “activan” dando lugar a la producción de nuevas partículas víricas que continuan el ciclo infectivo.

¿Cuantos virus diferentes hay en la naturaleza?

Existen virus para todos y cada uno de los seres vivos que pueblan nuestro planeta, desde las bacterias a las algas unicelulares, los protozoos, los insectos, los moluscos, los demás invertebrados, los vertebrados, los hongos, los líquenes, las plantas criptógamas y las fanerógamas. Incluso hay virus que infectan a otros virus más grandes, lo cual es ya el colmo. Y no son uno ni dos los tipos de virus distintos capaces de infectar a cada especie de ser vivo sobre la tierra, sino muchos más (posiblemente cientos, como ocurre en la especie humana), y la gran mayoría son específicos de una o unas pocas especies. Ello significa que son los virus los seres que presentan una mayor biodiversidad sobre la tierra, un auténtico reto para aquellos que se dedican a la difícil tarea de clasificarlos, los taxónomos de virus.

¿Que cantidad de virus hay en la tierra?

En 1999 Fuhrman publicó en Nature (399:541-8) unos datos sobre el poco conocido -hasta entonces- mundo de los virus marinos. Los datos revelaban un hecho muy llamativo. Resulta que en cada litro de agua del mar hay del orden de diez mil millones de partículas víricas. Esto convierte a los virus no solo en los seres más diversos sobre nuestro planeta, sino en los más abundantes. Solo los virus marinos representarían una importante fracción de la biomasa total de la tierra. Y a éstos hay que añadir los terrestres, que son los que mejor conocemos, aunque conozcamos tan solo una pequeñísima fracción de ellos, generalmente aquellos que nos causan problemas a los seres humanos. La respuesta a la pregunta que inicia este epígrafe es “aun no sabemos, pero un montón, muchos más de lo que imaginábamos y muchísimos más de lo que conocemos”. Por utilizar una imagen conocida, podemos decir que solo conocemos “la punta del iceberg” del mundo de los virus.

¿Qué son los virus emergentes?

De lo anterior se puede deducir que los virus son seres pequeños, pero su importancia en la biosfera no debe ser pequeña, puesto que son tan abundantes y diversos. Seguramente su papel no se limita a fastidiarnos produciéndonos enfermedades, pero hasta ahora la importancia de los virus ha girado en torno a ese negativo aspecto: su capacidad para causar enfermedades infecciosas en el hombre, los animales y los cultivos. Es en este contexto sanitario en el que surge el concepto de “enfermedad infecciosa emergente“.  Entre las varias definiciones que se dan habitualmente, la siguiente es bastante aceptada y extendida:

Enfermedades infecciosas emergentes son aquellas en las que concurre alguna de las siguientes situaciones:

1) Una infección conocida que se disemina a una nueva área geográfica o población.

2) Una nueva infección que tiene lugar como resultado de la evolución o cambio de un agente patogénico ya existente.

3) Una enfermedad o agente patogénico previamente desconocido que se diagnostica por primera vez.

Sabiendo esto, contestar la pregunta que titula este post es fácil: los virus emergentes son aquellos que causan enfermedades emergentes. Por supuesto, hay enfermedades emergentes causadas por otros patógenos infecciosos no víricos, como bacterias, parásitos o priones. Sin embargo, es frecuente que los episodios de emergencia de enfermedades infecciosas estén protagonizados por virus. A continuación se comentan algunos ejemplos recientes de enfermedades emergentes.

Algunos ejemplos de enfermedades víricas emergentes

En la primera de las situaciones de la definición  anterior (aquella de una infección conocida pero que aparece en una zona geográfica donde no había sido observada) se engloban las enfermedades que se difunden y dispersan más allá de sus zonas endémicas, lo cual viene facilitado por fenómenos como la globalización (incremento del comercio mundial, transporte, turismo, etc) así como otros fenómenos como el calentamiento global. En ciertos ámbitos (sanidad animal) se conocen a estas enfermedades como “exoticas” o, más recientemente, “transfronterizas“. El virus West Nile es un buen ejemplo de ello. Este virus se conocía desde 1937 afectando a África, Europa, Asia y Oceanía, pero nunca se había descrito su presencia en el Continente Americano. Sin embargo, el virus se las apañó para cruzar el Atlántico, apareciendo en Nueva York en 1999, difundiéndose desde entonces por todo el Nuevo Mundo. Se habla de “enfermedad reemergente” cuando el patógeno ha sido reconocido en el pasado en una zona, pero desapareció durante largo tiempo, y después reapareció. En España, la lengua azul es una enfermedad reemergente del ganado, pues reapareció tras un lapso de más de 40 años de ausencia. Algo parecido ha pasado con el virus West Nile en la Europa mediterránea, en la que ha “reemergido” tras unos 30 años de ausencia.

La segunda situación (nueva infección que tiene lugar como resultado de la evolución o cambio de un agente patogénico ya existente) engloba a todos aquellos eventos en que un virus conocido cambia su “comportamiento”, a menudo porque empieza a afectar a una(s) especie(s) diferente(s) de la(s) que habitualmente infecta, aunque también porque cambia su virulencia, o su transmisibilidad. Un ejemplo puede ser el virus de la gripe (o influenza) aviar altamente patógena H5N1. Los virus influenza (o virus gripales) son extremadamente diversos y variables. Sus reservorios naturales son las aves silvestres, que mantienen un “pool” genético de virus en circulación, que en general no les produce problemas sanitarios. Sin embargo, de vez en cuando ocurre que alguno de esos virus “salta” de ese reservorio para afectar otros ámbitos del mundo animal, a menudo aves domésticas (gallinas, pavos, etc) donde evolucionan rápidamente surgiendo variantes de virus con alta virulencia que producen graves mortalidades y enormes pérdidas económicas. Estos brotes son lo que se conoce como “influenza (o gripe) aviar“.  El caso del virus altamente patógeno H5N1 es un poco especial dentro de este contexto. En 1997 fue detectado por primera vez en Hong Kong un virus influenza que producía una mortalidad muy alta en aves de corral.  Esto no es demasiado extraño, ya que este tipo de episodios ocurren con cierta frecuencia. Lo alarmante fue que además de afectar a aves, producía una enfermedad muy grave en el hombre, letal en un elevado porcentaje de los casos (de 18 afectados, murieron 6). Podemos decir que este virus influenza H5N1 altamente patógeno, que en sí era un virus conocido en el mundo aviar, adquirió una capacidad nueva: la de infectar y producir una enfermedad grave en humanos (bueno, no solo humanos: también afectaba a otros mamíferos, e incluso era patógeno para algunas aves silvestres). Ello le confirió el “status” de virus emergente. Este virus ha seguido evolucionando y dispersándose por el mundo, produciendo enormes perdidas en la industria avícola, aunque por fortuna para nosotros, no se transmite de forma efectiva entre humanos, sino que el ser humano adquiere la infección por contacto con aves infectadas. Desde 1997 hasta ahora se llevan contabilizados en todo el mundo algo más de 500 casos de gripe aviar H5N1 en humanos, con un 60% de mortalidad.

El tercer tipo de virus emergente, aquel previamente desconocido y que es diagnosticado por primera vez, es quizá el más genuíno, más impredecible y más sorprendente. En 2003 se detectó en Hong Kong un brote de enfermedad respiratoria muy grave, con alta mortalidad. La enfermedad no había sido nunca antes descrita. Recibió el nombre de “Sindrome Respiratorio Agudo y Severo” (SARS, por sus iniciales en inglés) y causó gran alarma mundial por su rápida difusión. En pocas semanas se detectaron casos en una docena de países de tres continentes, con una mortalidad de un 16%. Una respuesta coordinada y rápida de las autoridades sanitarias a nivel mundial pudo atajar la epidemia. Se identificó el agente causal de esta enfermedad como un virus que nunca antes había sido descrito, de la familia de los coronavirus, al cual se denomina desde entonces “virus SARS“. Se cree que este virus habría evolucionado a partir de ciertos virus que infectan a murciélagos. Podríamos poner más ejemplos de virus emergentes de este tipo (p. ej. el virus VIH, que evolucionó a partir probablemente de virus de simios, o el virus de la hepatitis C, descrito por primera vez en 1993, o el virus del síndrome respiratorio y reproductivo porcino, descrito en 1987), pero en realidad, todos y cada uno de los virus que conocemos fueron “emergentes” alguna vez, aquella en que fueron reconocidos por primera vez.

(NOTA: por supuesto, algunas de estas situaciones no son excluyentes, y en muchos casos de enfermedades emergentes se producen simultáneamente dos de las circunstancias referidas anteriormente. Por ejemplo, es común que tras la aparición de un nuevo virus, o de un cambio significativo en su comportamiento, tenga lugar su difusión a una nueva área geográfica o afecte a una nueva población).

Espero que tras la lectura de este largo post se hayan despejado algunas dudas sobre los virus emergentes. Aunque como siempre ocurre, les habrán surgido nuevas dudas. Una de las posibles dudas que hemos dejado sin despejar merecerá un espacio próximamente en el blog:  ¿De dónde “emergen” los virus emergentes?

 

 

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