Archivo de febrero, 2012

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 (dengueencefalitis japonesaWest 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 azulpeste 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.

Calentamiento global: la temperatura media de la superficie de nuestro planeta se ha incrementado +0.74 ºC en el último siglo. Este incremento es mucho mayor que el producido en los ultimos 1000 años, y tiene como causa la actividad humana (IPPC Fourth Assessment Report, 2007)

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:


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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:

SBV en Europa a 21 febrero 2012

 

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

 

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¿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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Schmallenberg (Alemania) ¿otro nuevo virus?

¡Si antes empezamos con este blog antes aparece un nuevo virus! Dijimos en el post que sirvió de portada de este blog (Un mundo pequeño para unos seres diminutos: los virus emergentes) que hablaríamos del origen de los virus emergentes, su génesis, de donde salen, cómo surgen, etc. Pero como siempre, haciendo honor a su imprevisibilidad esencial, mientras preparábamos nuevas entradas ha “emergido” un nuevo virus, del cual vale la pena hablar un poco. Vamos a aprovechar la ocasión para usarlo como ejemplo de lo que es una nueva emergencia vírica.

En verano-otoño del año pasado, ganaderos y veterinarios de la región alemana de Renania-Westfalia, en particular de algunas granjas en la localidad de Schmallenberg, detectaron que algo no iba bien en sus vacas lecheras: tenían fiebre y diarrea, y producían menos leche. Enviaron muestras de los animales enfermos al laboratorio de referencia dentro de su red nacional de vigilancia sanitaria veterinaria (que corresponde al Friedrich Löeffer Institute, de Riems), para que investigaran qué podía estar ocurriendo. Tras descartar enfermedades conocidas y que podían tener consecuencias graves para el ganado (pestivirosis, lengua azul, fiebre aftosa, fiebre del Valle del Rift, etc) decidieron estudiar el caso en mayor profundidad. Si esto hubiera ocurrido hace tan solo 3 ó 4  años, habría pasado lo siguiente: el laboratorio de referencia habría aplicado todas las técnicas disponibles para los agentes infecciosos más probables, o incluso no tan probables, que pudieran afectar al ganado. Habrian podido también emplear pruebas “genéricas” que permiten detectar la presencia de grupos de patógenos relacionados a nivel genético. Podrían incluso haber aplicado pruebas de aislamiento vírico y técnicas de microscopía electrónica, y con suerte podrían haber detectado algún virus con una morfología característica que podría haber sido asignado a un grupo concreto de virus con los que compartiera esa morfología. En este último caso, prosiguiendo esos estudios, quizá durante varios meses, o incluso más tiempo, se podría haber llegado a alguna conclusión sobre la identificación de un “nuevo virus”. Sin embargo, lo más probable es que de estas investigaciones se hubiera obtenido un resultado  ”no concluyente” (por no obtener resultados tras las pruebas genéticas y el aislamiento vírico, por ejemplo, algo muy probable en este caso), y salvo que la enfermedad persistiera en gravedad y/o se extendiera, el caso se “archivaría” hasta encontrar más pruebas.

Pero estamos en 2012, y lo que ha ocurrido es esto: el Friedrich-Löeffer Institut (FLI) es un centro dotado con los ultimos avances tecnológicos. Entre ellos posee desde hace poco tiempo una tecnología realmente novedosa, que se conoce como metagenómica y que no vamos a explicar aquí (hay bonitos vídeos en YouTube, como el del siguiente enlace que explican cómo funciona). Esencialmente consiste en “leer” las secuencias de nucleótidos de los ácidos nucléicos (ADN y ARN) presentes en la muestra. Ya sé que esto ya lo hacían otras máquinas, pero la novedad de esta es que lee TODAS las secuencias de nucleótidos que encuentra en la muestra, de una sola vez. Para que se hagan una idea, si con las tecnologías convencionales de la época se tardó aproximadamente 13 años en secuenciar el primer genoma humano completo (unos 6000 millones de nucleótidos), y costó unos 2000 millones de €, en la actualidad, esto es, 11 años después de ese hito, la metagenómica permite hacer ese trabajo en una semana por unos 2000 €. Pues bien, con esta maravillosa máquina los científicos del FLI  examinaron las muestras de las vacas enfermas. La máquina da como resultado algo un poco abstracto (cientos de miles de lecturas de secuencias cortas solapantes que hay que ir empalmando, como si se tratara de un auténtico rompecabezas). Para entendernos, nos da un “ovillo” y de ahí hay que sacar el “hilo”, es decir, la secuencia del agente patógeno que podría causar la enfermedad. Unas secuencias peculiares llamaron la atención de los investigadores alemanes: en el ovillo había secuencias de un tipo de virus, de la familia de los Ortobunyavirus, que no es habitual en Europa, y del que se sabe que algunos representantes pueden infectar a las vacas y producirles una enfermedad. Con todas las secuencias obtenidas lograron “tirar del hilo” y reconstruir la secuencia completa de ARN del virus, y las compararon con las secuencias similares que había disponibles en las bases de datos públicas. Se trataba de un virus muy parecido al virus Shamonda, otro ortobunyavirus dentro del serogrupo Simbu, que afecta a bovinos y que fué aislado en Japón. El saber a qué virus se parece ayuda mucho en las investigaciones: estos virus al parecer son transmitidos por picaduras de artrópodos, probablemente Culicoides (como la lengua azul) o mosquitos. También parece que se transmite por la vía  transplacentaria. Del mismo modo, los conocimientos sobre la secuencia del nuevo virus y su parecido con otros ortobunyavirus del mismo serogrupo han ayudado en el aislamiento del mismo en cultivo, que se ha conseguido en células derivadas de un posible vector Culicoides. El virus aislado o tomado de muestras de animales infectados ha sido inoculado en vacas, que han desarrollado la infección y los signos clínicos de la enfermedad, lo que da cumplida cuenta de los postulados de Koch para este virus y la enfermedad que produce.

Este nuevo virus ha recibido el nombre provisional de virus Schmallenberg por la localidad alemana donde ha sido descrita su presencia por primera vez. Decimos “provisional” porque no sería la primera vez (ni será la última) que los habitantes de una localidad se niegan a que un virus tome el nombre de la misma, porque no les gusta verse asociados a algo tan negativo como una enfermedad infecciosa, una “peste”, en definitiva (pueden encontrar más información acerca de la dificultad de nombrar a los virus en el siguiente enlace).

Una vez se ha reconstruido la secuencia del virus emergente es posible avanzar muy rápido: desarrollar pruebas que permitan su diagnóstico rápido es coser y cantar. De este modo en pocas semanas los científicos del FLI pudieron investigar con técnicas específicas la presencia del nuevo virus en otras granjas cercanas, así como en casos de enfermedad compatible con la clínica observada. En pocos meses se ha podido investigar la expansión de la enfermedad en Europa. En esto ha ayudado bastante el que los investigadores del FLI han compartido la información y puesto a disposición de la comunidad científica todas las herramientas desarrolladas, de un modo muy rápido y eficaz. Actualmente la práctica totalidad de los laboratorios nacionales de referencia de los países de la UE, incluyendo el nuestro, tienen ya las herramientas que permiten la detección rápida del virus, lo cual permite una vigilancia efectiva. Hasta el momento se ha detectado el virus en Alemania, Holanda, Bélgica, Reino Unido y Francia. Se ha comprobado que no solo infecta a bovinos, sino que también las ovejas y las cabras son susceptibles a la enfermedad, produciendo en ellas abortos y malformaciones congénitas.

Seguramente a estas alturas se estarán haciendo muchas preguntas: ¿de donde ha salido este virus? ¿por qué ha aparecido en Alemania? ¿que hubiera pasado si no se hubiera empleado la metagenómica? ¿en los países donde no se emplea aún esta tecnología, pasan desapercibidos muchos virus? Creo que, para no extendernos mucho, estas preguntas las podemos dejar para otros post. Únicamente me gustaría acabar remarcando el ejemplo que constituye el descubrimiento de este virus por la poderosa tecnología metagenómica. En los ultimos años se han descubierto un gran número de virus nuevos empleando esta tecnología, y seguramente los años venideros aguardan el descubrimiento de muchos más virus hasta ahora desconocidos, y que pasarán al bando de los “virus emergentes” en el momento que sean descubiertos.

Más información:

http://wwwnc.cdc.gov/eid/ahead-of-print/article/18/3/11-1905_article.htm

http://www.fli.bund.de/en/startseite/current-news/animal-disease-situation/new-orthobunyavirus-detected-in-cattle-in-germany.html

http://rasve.mapa.es/RASVE_2005/Rasve.aspx?IDNO=627

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