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“¡Los virus SON VIDA!” (V Congreso Europeo de Virología, Lyon, 11-14 de septiembre de 2013)

Hace una semanas tuve ocasión de asistir al V Congreso Europeo de Virología (Lyon, Francia), un importante evento científico donde se han presentado y discutido los avances más recientes en lo relativo a los virus, tanto desde el punto de vista sanitario, como desde el punto de vista de la ciencia básica o fundamental. En este sentido creo que ha sido un congreso muy equilibrado entre estos dos mundos, que parece que se empiezan a entender.

Pero no voy a hacer un resumen del congreso, aprovechando que una buena reseña del mismo ya ha sido posteada aqui, en madri+d, por José Antonio López-Guerrero, JAL, compañero virólogo y divulgador científico, con quien coincidí en el evento (pueden leerla en el siguiente enlace: 5º Congreso Europeo de Virología), sino que, de momento, solo voy a comentar un pequeño detalle que pienso que puede tener interés para los lectores de este blog. Se trata de una pregunta que se formuló al final de una de las conferencias. Y, sobre todo, se trata de la respuesta que dio el conferenciante.

Vamos por partes. La sesión plenaria que llevaba el sugerente título “El universo de los virus” fue inaugurada por una magistral conferencia a cargo del Dr. Dennis Bamford, titulada “Orden en el universo de los virus“. El Dr. Bamford es un prestigioso investigador que actualmente trabaja en el Instituto de Biotecnología de la Universidad de Helsinki. Se dedica a estudiar la estructura de los virus. Sus trabajos, cuyos resultados principales resumió de una forma brillante en su charla, indican que a pesar de la enorme variabilidad de virus existente en la naturaleza (ver post anterior: La virosfera“), existen en realidad muy pocos “patrones” estructurales en estos pequeños microorganismos. Ello es consistente con las constricciones estructurales que impone el hecho de la necesidad de los virus de empaquetar en un espacio muy pequeño todo su genoma. Las soluciones a ese problema, podemos decir después de escuchar al Profesor Bamford, son finitas y consisten en unos pocos patrones (morfotipos) compartidos por infinidad de virus. Ello significa que todos los virus existentes pueden agruparse en un pequeño número de “linajes” que comparten entre sí una base estructural característica. Probablemente, cada uno de estos “linajes” de base estructural ha evolucionado a partir de un ancestro común. Esto implica que hay tantos ancestros distintos como linajes estructurales, es decir, los virus son un grupo polifilético. Por el contrario, los organismos celulares (bacterias, arqueas, hongos, animales y plantas) son un grupo monofilético, es decir, todos proceden de un único ancestro común. Todo esto se resume muy bien en la siguiente figura, elaborada por el grupo del Dr. Bamford.

La imagen representa esquemáticamente el árbol de la vida, con tres grandes ramas: las dos primeras corresponden a los organismos celulares sin verdadero núcleo (procariotas), que son de dos tipos,  bacterias (Bacteria) y arqueas (Archaea) y la tercera, a los organismos celulares con verdadero núcleo, o eucariotas (Eukarya). Por su unidad de organización parece lógico pensar que todos los organismos celulares surgieron de un único ancestro común, LUCA (acrónimo de “Last Universal Common Ancestor“, ó Ultimo Ancestro Común Universal). Recientemente, gracias a las técnicas de secuenciación masiva de nueva generación (lo que se conoce como metagenómica, ya mencionada en un post anterior de este blog) se ha podido comprobar que una buena parte de nuestro genoma, al igual que del genoma de otros organismos pluricelulares (animales y plantas) es de origen vírico, lo que sugiere que los virus han jugado y juegan cierto papel, aún no bien conocido, en la evolución de los organismos superiores. Volveremos sobre este tema en futuros posts.

La pregunta a la que me referí antes, la que ha motivado este post, la que formuló una persona de la audiencia de la conferencia del Dr. Bamford (compuesta por virólogos de muy diversas nacionalidades) es la siguiente: “sé que se trata de una cuestión puramente académica, pero ¿podría decirnos cual es su opinión acerca de si los virus son seres vivos?” Los asíduos de este blog ya saben del dilema de si los virus son o no seres vivos. Esto es lo que yo escribí en un post anterior de este blog al respecto:

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“ (…) 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.

Existe actualmente un debate arduo sobre si los virus forman parte de la vida o no. Para unos, sencillamente no. Otros, entre los que me cuento, creemos que si la definición actual de la vida excluye a los virus, no es porque los virus no estén vivos, sino porque la definición de la vida no se ha afinado aún lo bastante como para incluirlos. Pues bien ¿se imaginan cuál fue la respuesta del Dr. Bamford  a la pregunta anterior (recordemos: ¿son seres vivos los virus?). La respuesta fué: ¡Pregúntale a la célula si están vivos o no! ¡Los virus SON VIDA! (viruses ARE LIFE!). Creo que es una buena respuesta por parte del conferenciante, que no tuvo réplica alguna, por cierto, y eso que allí habia no menos de 200 científicos especialistas en los más diversos aspectos del mundo vírico. El ciego encorsetamiento académico de la definición actual de la  vida no nos permite -aún- definir los virus como seres vivos, pero de lo que no cabe ninguna duda es que los virus forman parte de la vida.

(…¿de qué si no?)

 

NOTAS:

Para quien quiera profundizar un poco más sobre este tema, puede leer este interesante artículo acerca de la definición de la vida desde el punto de vista de los virus, por Patrick Forterre, un virólogo teórico que trabaja en el CNRS de Francia:

http://link.springer.com/article/10.1007/s11084-010-9194-1/fulltext.html

Otro interesante artículo, esta vez en español, sobre el tema, titulado “¿Están vivos los virus?” por el virólogo J.M. Echevarria, publicado en The Journal of Feelsynapsis (revista digital de divulgación científica en español): pinchar en el siguiente enlace.

Y otro más, esta vez sobre la posición de los virus en el “árbol de la vida”: “Viruses are essential agents within the roots and stem of the tree of life” por los virólogos Luis P. Villarreal y Guenther Witzany.

 

Por último, animo a los lectores a dejar sus comentarios. Si hay algún tema polémico y que suscita discusiones en virología es este. No sé que piensan los lectores de este blog sobre ello, pero me gustaría saberlo. Quien más, quien menos, todos hemos escuchado eso de que los virus son algo así como una especie de minerales que pueden cristalizarse (lo más triste es que esta noción surge de los libros de texto escolares aún vigentes). En efecto, los viriones (particulas víricas), si son suficientemente pequeños (los más grandes no), y si se purifican lo suficiente, pueden cristalizar como cualquier sustancia química pura. Yo mismo he purificado un virus hasta su cristalización, una técnica que permite estudiar la estructura tridimensional de los virus a nivel atómico. Pero ¿cuantas sustancias químicas puras conocen que se multipliquen en las células usando el mismo código genético universal que emplea cualquier organismo vivo, para generar proteínas propias, con actividad biológica, de igual naturaleza que las de cualquier otro ser vivo, diversificándose y evolucionando para adaptarse a un medio cambiante como lo hace cualquier virus?

 

 

 

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Alejandro Magno y el virus West Nile

En 2003, en pleno apogeo de una grave epidemia de fiebre/encefalitis por virus West Nile (*) en los Estados Unidos, con notable  repercusión en los medios, John S. Marr y Charles H. Calisher publicaron un artículo titulado “Alexander the Great and West Nile virus encephalitis” (1) en la influyente revista “Emerging Infectious Diseases” del no menos prestigioso CDC (Centro de Prevención y Control de Enfermedades) de los EE.UU.

En este artículo, los autores se preguntan: ¿Es posible que Alejandro Magno muriera de una infección aguda por virus West Nile? La pregunta ha quedado de alguna forma fijada como una verdad demostrada, cuando no es así en absoluto. Vamos a analizar qué hay de verdad y qué no en la ya famosa atribución de la muerte de Alejandro Magno al virus West Nile, aunque les adelanto que dudo que al final de este post vayamos a saber más de la causa de la muerte de tan insigne personaje.

¿He dicho insigne? Me he quedado corto. La figura de Alejandro aún refulge en la Historia como el más grande conquistador de la Antigüedad. Sus hazañas seguirán impresionando a las generaciones venideras como lo han hecho a lo largo de los siglos. La peripecia de Alejandro sigue siendo un tema enormemente atractivo. Y si a esto le unimos un virus de nombre exótico, que llegó del otro lado del Océano y se extiende rápidamente causando graves quebrantos, y cuyo nombre evoca al legendario rio Nilo, donde, por cierto, se ubicó la ciudad de Alejandría, fundada por el famoso héroe de la Antigüedad, y en la que fue enterrado…¿que tenemos? Pues un artículo fantástico, que tiene asegurada la atención del público tanto erudito como lego.

Alejandro Magno murió en Babilonia en el año 323 a. C., a la edad de 32 años. En casos como este, la suerte es que hay crónicas que recogen el evento. Plutarco (50-120 d. C.) dejó escrito en su obra “Vidas paralelas” un relato de la vida y muerte de Alejandro, basado en los “Diarios Reales de Alejandro“.  La muerte le sobrevino el 10 de mayo del 323 a. C tras padecer una enfermedad febril durante 2 semanas. Acababa de regresar a Babilonia después de un largo viaje  de conquista por el subcontinente indio.  Veamos lo que Plutarco dice en su relato:

LXXV…habiéndose bañado ya, como lo tenía de costumbre, para irse a acostar, a petición de Medio marchó a su casa a continuar la cena, y habiendo pasado allí en beber el día siguiente, empezó a sentirse con calentura, no al apurar el vaso de Heracles, ni dándole repentinamente un gran dolor en los lomos, como si lo hubieran pasado con una lanza: porque éstas son circunstancias que creyeron algunos deber añadir, inventando este desenlace trágico y patético, como si fuera el de un verdadero drama. Aristobulo dice sencillamente que le dio una fiebre ardiente con delirio, y que teniendo una gran sed bebió vino, de lo que le resultó ponerse frenético y morir en el día 30 del mes Desio.

LXXVI En el diario se hallan así descritos los trámites de la enfermedad: En el día 18 del mes Desio se acostó en el cuarto del baño por estar con calentura. Al día siguiente, después de haberse bañado, se trasladó a su cámara, y lo pasó jugando a las tablas con Medio. Bañóse a la tarde otra vez, sacrificó a los dioses, y habiendo cenado tuvo de nuevo calentura aquella noche. El 20 se bañó e hizo también el acostumbrado sacrificio, y habiéndose acostado en la habitación del baño, se dedicó a oír a Nearco la relación que le hizo de su navegación y del grande Océano. El 21 ejecutó lo mismo que el anterior, y, habiéndose enardecido más, pasó mala noche, y al día siguiente fue violenta la calentura. Trasladósele a la gran pieza del nadadero, donde se puso en cama, y trató con los generales acerca del mando de los regimientos vacantes, para que los proveyeran, haciendo cuidadosa elección. El 24, habiéndose arreciado más la fiebre, hizo sacrificio, llevado al efecto al altar, y de los generales y caudillos mandó que los principales se quedaran en su cámara, y que los comandantes y capitanes durmieran a la parte de afuera. Llevósele al traspalacio, donde el 25 durmió algún rato, pero la fiebre no se remitió. Entraron los generales, y estuvo aquel día sin habla, y también el 26; de cuyas resultas les pareció a los Macedonios que había muerto, y dirigiéndose al palacio gritaban y hacían amenazas a los más favorecidos de Alejandro, hasta que al fin les obligaron a abrirles las puertas, y, abiertas que les fueron, llegaron de uno en uno en ropilla hasta la cama. En aquel mismo día, Pitón y Seleuco, enviados a consultar a Serapis, le preguntaron si llevarían allí a Alejandro; el dios les respondió que lo dejaran donde estaba, y el 28 por la tarde murió”.

Eso es todo lo que sabemos sobre su enfermedad y las circunstancias que la rodearon. ¿Cómo puede ser que a partir de ahí se haya llegado a concluir que el causante de esa fiebre fue el virus West Nile? De hecho, ejercicios de retrodiagnóstico previos al de Marr y Calisher no concluyen tal cosa. Se ha sugerido desde el envenenamiento (poco compatible con fiebre alta sostenida 2 semanas) hasta diversas infecciones como malaria (posiblemente común en Babilonia del s IV a. C., como actualmente es endémica en Iraq). Marr y Calisher descartan malaria, pues al parecer no hay en este caso evidencia de la “típica curva de fiebre por P. falciparum”. Otras patologías infecciosas estimadas como posibles causas de la muerte de Alejandro incluyen la fiebre tifoidea, parasitosis (cercarias), leptospirosis o amebiasis. Los autores del artículo las descartan una a una al echar en falta signos clínicos típicos que no son reflejados por los cronistas. A decir verdad, ni las crónicas ni el historiador Plutarco se detienen demasiado en la enfermedad ni en los síntomas.

Entremos en el ejercicio de Marr y Calisher:  descubren un detalle en el texto de Plutarco en el cual, al parecer, nadie había reparado antes (seguramente ni el televisivo Dr. House lo hubiera hecho mejor). Dice así:

LXXIII. Cuando se acercaba a Babilonia, Nearco, que había vuelto al Éufrates por el gran mar, dijo que le habían hablado algunos Caldeos instándole para que Alejandro no entrara en Babilonia; pero éste no hizo caso, sino que continuó su marcha, y cuando ya tocaba a las murallas vio muchos cuervos que peleaban y se herían unos a otros, de los cuales algunos cayeron donde estaba. Hízosele enseguida denuncia contra Apolodoro, gobernador de Babilonia, de que había hecho sacrificio acerca del mismo Alejandro, de resultas de lo cual envió a llamar al agorero Pitágoras; como éste no negase el hecho, le preguntó sobre la disposición de las víctimas. Díjole que al hígado le faltaba el lóbulo, sobre lo que exclamó Alejandro: “¡Ay, ay! Esta es terrible señal”.

Es de sobra conocida la importancia que daban los antiguos a las aves como portadoras de designios. Los augures eran los encargados de interpretar esos designios, ya fuera observando el comportamiento o escrutando las vísceras. Este oficio nos ha dejado palabras tan curiosas como augurio (proyección sobre el futuro), agorero (persona que no cesa de anunciar males futuros) y agüero (en general, “mal agüero”, mal designio, aún asociado a las aves negras, en particular los cuervos y grajos).  Por esta razón no es extraño que los contemporáneos de Alejandro se fijaran en las aves e interpretaran su presencia, comportamiento, anomalías, etc  como un aviso de sucesos por venir. Hay que explicar que las aves son los hospedadores vertebrados naturales para el virus West Nile (ver post anterior: enlace). También hay que decir que entre las aves, los cuervos tienen mayor relevancia en este caso, pues algunas especies de éstos, en particular los cuervos americanos, son muy susceptibles a la enfermedad causada por infección con virus West Nile, que es a menudo mortal en ellos. Durante la epidemia por virus West Nile en EE.UU., que alcanzó máximos en los años 2002-03 (el artículo de Marr y Calisher es de 2003) era muy común encontrar cuervos y otras aves muertas en zonas con circulación activa del virus (de hecho, las mortalidades de aves se utilizaron como un útil sistema de vigilancia, pues precedían en varias semanas a la aparición de casos humanos). Así pues, cuando Calisher y Marr leyeron el párrafo de Plutarco mencionando a los cuervos, su extraño comportamiento (“se peleaban entre ellos”) y sobre todo, su muerte, no pudieron dejar de relacionar todo aquello con lo que se estaba produciendo a su alrededor: mortalidades masivas de cuervos causadas por un virus del Viejo Mundo, endémico en Oriente Medio desde al menos los años ’50 del s. XX, y que (¿por que no?) podría llevar siglos circulando entre el Tigris y el Eufrates. De todo ello, los autores del artículo concluyen que es muy probable que Alejandro Magno falleciera a causa de una infección aguda por virus West Nile.

A este artículo, que  como se ve, le falta cierto sustento, que los autores no niegan, le siguieron una serie de cartas de respuesta que fueron publicadas unos meses después en la misma revista (2-4). Fundamentalmente tratan de explorar la hipótesis de la infección por virus West Nile como causa de muerte de Alejandro Magno desde puntos de vista muy diversos, poniendo de manifiesto desde la imperfección de las traducciones  de las obras griegas y latinas clásicas que describen la muerte de Alejandro, hasta la falta de consistencia de lo descrito con los verdaderos signos clínicos de la fiebre por virus West Nile o con la época del año en que ocurre el deceso, finales de mayo (los casos de esta enfermedad suelen ocurrir durante el verano), pasando por la excesiva presencia de pájaros en los textos de Plutarco, o la  escasez de información clínica disponible, que deja un campo muy abierto a la especulación.

Pero una de estas cartas (firmada por Galli, Bermini y Zehender) expone un argumento que para mi es inapelable: ¡El virus West Nile aún no existía en el año 323 a. C.!  Según los autores italianos, verdaderos especialistas en evolución de virus, y empleando un análisis (muy básico, por cierto (**)) de estimación del tiempo de divergencia entre los distintos flavivirus (basado en comparación  de secuencias nucleotídicas y estudios filogeográficos), el virus West Nile no habría aparecido en la evolución de los flavivirus (el género al que pertenece) hasta hace unos 1043-1274 años, es decir, entre los años 729 y 961 d. C. Cuando murió Alejandro quedaban aún, según este estudio, entre 11 y 13 siglos para que apareciera el primer ancestro de todos los virus West Nile que actualmente conocemos, y que son genéticamente heterogéneos, abarcando hasta 8 linajes genéticos distintos. Estos linajes siguen evolucionando hoy día, y cuando haya transcurrido suficiente tiempo su evolución dará lugar a otros tantos virus que algún día ya no podrán llamarse West Nile por ser suficientemente distintos, divergentes y singulares, y habrá que ponerles otro nombre, como corresponde a cada nueva especie de virus que se identifica.

En conclusión, los virus evolucionan muy rápido, tanto que las inferencias que hacemos sobre las enfermedades víricas que aquejaron a nuestros antepasados, basándonos en lo que conocemos de las actuales, pueden ser erróneas. Seguramente en la Babilonia del siglo IV a. C. pudo circular un flavivirus ancestral con características y efectos similares al actual virus West Nile, y pudo ser ese virus ancestral, quizá, el que acabó con Alejandro Magno. Pero ¿podemos afirmar que ese virus es el mismo que el actual virus West Nile?

Referencias

1. Marr, J.S. y Calisher, C.H. Alexander the Great andWest NileVirus Encephalitis Emerg Infect Dis. 2003 December; 9(12): 1599–1603. doi: 10.3201/eid0912.030288

2. Cunha, B.A. Alexander the Great andWest NileVirus Encephalitis.  Emerg Infect Dis. 2004 July; 10(7): 1328–1333. doi: 10.3201/eid1007.040039

3. Galli M, Bernini F, Zehender G. Alexander the Great and West Nile virus encephalitis. Emerg Infect Dis. 2004 Jul;10(7):1330-2; author reply 1332-3.

4. Oldach D, Benitez RM, Mackowiak PA. Alexander the Great andWest Nilevirus encephalitis. Emerg Infect Dis. 2004 Jul;10(7):1329-30; author reply 1332-3.

 

NOTAS:

(*) A veces se traduce erróneamente este nombre por virus “Nilo Occidental” u “Oeste del Nilo”.

(**) Esencialmente, los datos de filogeografía y los cálculos sobre la divergencia genética de los distintos aislados del virus West Nile obtenidos por Galli et al en este estudio, que puede considerarse preliminar, han sido confirmados por estudios posteriores más completos (ver May et al (2011). J Virol 85:2964-74: y Zehender et al (2011) Inf Genet Evol 11 (2011) 646–653).

 

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La virosfera

 

En el post del pasado 13 de febrero prometimos abordar la siguiente pregunta “¿de donde “emergen” los virus emergentes? Ha llegado el momento de responderla, pero para ello, primero hay que hacerse algunas preguntas más, todas ellas en torno a la naturaleza de la “virosfera”. Vamos por orden:

¿Cuántos virus hay? Hay dos formas de enfrentarse a esta pregunta: una, tratar de averiguar cuantos tipos (o especies) de virus distintos hay (o sea, la aproximación cualitativa), y otra, preguntarse por la cantidad de virus existente sobre la Tierra, su número y su masa (aproximación cuantitativa). La respuesta a estas preguntas puede considerarse en gran medida especulativa, ya que queda mucho por saber antes de poder contestarlas con cierta precisión, pero lo importante del ejercicio que vamos a realizar no es lo exacto que resulte el cálculo final. Lo importante es que este ejercicio es util para dar una idea de la complejidad del mundo de lo virológico.

¿Cuántos virus diferentes hay?

La respuesta a esta pregunta no está en los libros, ni siquiera en los textos especializados. Si husmeamos en un buen texto sobre virología lo que podemos encontrar es una serie de capítulos dedicados a describir cada una de las familias de virus reconocidas por el momento, los géneros de que se componen y las especies víricas que pueblan esos géneros. ¿Es eso lo que buscamos? No, por supuesto. En el mejor de los casos, encontraremos una cifra global de los virus conocidos hasta ahora. Por ejemplo, en la última edición del tratado de virología de Fields (Fields Virology 6th Edition, 2006), en el capítulo dedicado a la familia “Herpesviridae” (compuesta por los virus similares al virus de la varicela-herpes zóster) se recogen aproximadamente 200 especies víricas distintas de herpesvirus, pero enseguida veremos que este número se queda muy corto.

Consideremos lo siguiente: si elegimos una especie animal cualquiera, por ejemplo, la bovina, se conocen cinco especies diferentes de herpesvirus que infectan al ganado bovino de forma específica. De igual modo, se han descrito por ahora nueve herpesvirus equinos, ocho herpesvirus humanos, etc, por lo que podemos decir que aproximadamente otros tantos infectan a cada una de las demás especies de mamíferos. En total hay descritas unas 5400 especies de mamíferos (probablemente esto es una fracción de las especies de mamíferos realmente existentes), y nada hace pensar que los herpesvirus prefieran determinados mamíferos como huéspedes. Ello permite estimar en torno a algunas decenas de miles el número de especies distintas de herpesvirus de mamíferos realmente existentes, una cifra muy superior –en varios órdenes de magnitud- a la de los herpesvirus descritos hasta la fecha. Pero también existen herpesvirus de aves, de reptiles, de anfíbios, etc, por lo que el número anterior debe incrementarse aún al menos tantas veces como clases de vertebrados existen. Sobre los invertebrados ni hablamos, porque sus virus son aún un mundo poco conocido, pero hay que pensar que su complejidad es probablemente mayor que en vertebrados. Tengamos asimismo en cuenta que hay otras familias taxonómicas de virus además de la familia de los herpesvirus, como la de los poxvirus (viruelas, mixomatosis, etc), flavivirus (fiebre amarilla, dengue, etc), orthomyxovirus (gripes),  picornavirus (fiebre aftosa, polio, hepatitis A), reovirus (lengua azul, peste equina africana), etc, y que con cada una de ellas podemos razonar aproximadamente del mismo modo. Incluso hay una buena cantidad de virus sin clasificar en familias. Una primera conclusión, a la luz de este ejemplo, es que conocemos una ínfima parte de los patógenos víricos que realmente existen. A ellos hay que añadir los virus no patógenos, que circulan silenciosamente, a los que, obviamente, conocemos menos, y los cuales probablemente existen en un número y variedad muy superiores a sus homólogos patógenos. La complejidad de los virus de plantas no es inferior, como tampoco lo es la de los virus que infectan a otros microorganismos como las bacterias, los hongos y los parásitos. Incluso hay virus que infectan otros virus. Por supuesto, hemos simplificado un poco, ya que muchos virus infectan a más de una especie de hospedador, pero ello no invalida nuestro razonamiento central: por cada especie de ser vivo sobre la Tierra existe una panoplia de virus distintos capaces de infectarla, lo que convierte a estos pequeños seres en la mayor fuente de biodiversidad sobre la Tierra. Ello da una somera idea de la complejidad real de mundo de los virus, de lo que aquí empezaremos a llamar desde ahora “la virosfera”, de la que conocemos solo una ínfima parte, fundamentalmente aquella que más nos interesa desde el punto de vista sanitario, y que incluye a los virus que nos afectan a nosotros y a los seres que criamos y que nos sirven de alimento (animales domésticos y plantas cultivadas).

¿Qué cantidad de virus hay sobre la Tierra?

Si el aspecto cualitativo de la virosfera es difícil, el cuantitativo no digamos. Créanme que no exagero si les digo que cada uno de nosotros somos un “saco de virus”. No se preocupen, ya que la inmensa mayoría de los virus que medran en nuestro organismo son absolutamente inocuos. Ya dijimos antes que los virus no patógenos son mucho más comunes –afortunadamente- que los patógenos. Estudios recientes sobre el viroma* humano han determinado que, por ejemplo en cada gramo de heces de un solo indivíduo hay del orden de 108 partículas víricas que corresponden a varios cientos de especies distintas de virus, la mayoría de los cuales son bacteriófagos o “fagos”, es decir, infectan a las bacterias intestinales, pero otros muchos son virus entéricos, que se propagan en nuestro tracto gastrointestinal y son eliminados por las heces, la mayor parte de las veces sin hacernos ningún daño. Nuestro viroma no se compone tan solo de los virus intestinales, sino que también forman parte de él los presentes en las secreciones orales, nasales, oculares, la piel, etc. Además, existe variación individual, e incluso temporal en el mismo indivíduo. Análogamente, en otras especies hay viromas tan complejos como el del ser humano. Pero no nos desviemos del argumento principal: estábamos hablando de cantidad, de masa en definitiva. Es difícil hacer estimaciones sobre la masa que corresponde a nuestros virus con respecto a nuestra masa corporal. Luego volvemos a este asunto. En cuestiones de masa, es más fácil y más ilustrativo hablar del agua, y en particular del agua del mar.

En 1989 un estudio, publicado en Nature (Bergh, O. & cols. Nature 340, 467–468 (1989), reveló un dato sorprendente: en un litro de agua de mar hay entre 109 y 1010 partículas víricas (más en aguas cercanas al litoral y en la zona eufótica, es decir, en los 100 metros más cercanos a la superficie, y menos en zonas oligotróficas). Numerosos estudios posteriores han corroborado este dato, que de por sí indica que la virosfera representa una parte significativa de la biomasa total del Planeta. Algunas estimaciones indican que el nº de virus sobre la Tierra podría alcanzar la cifra de 1031 (Wobus & Nguyen, Curr Opin Virology 2012, 2:60-62), alrededor de 10 veces más que el número de células procariotas (bacterias) estimado. De hecho, en el cuerpo humano se estima que hay 10 bacterias por cada una de nuestras células, y probablemente hay 10 partículas víricas por cada bacteria.

Si en números totales la cifra de virus que contiene la virosfera es enorme, veamos que pasa si traducimos esa cifra en masa. Por supuesto, los virus son muy pequeños, y en la comparación en masa salen perdiendo, pero aún así, merece la pena hacer unos pocos cálculos más para estimar cual podría ser la masa de la virosfera. Si tenemos en cuenta que una partícula vírica media “pesa” alrededor de 10 attogramos, o lo que es lo mismo, 10-17 gramos (un attogramo= 10-18 gramos), un sencillo cálculo nos dice que la masa total de la virosfera terrestre es de unas 108 toneladas (100 millones de toneladas). Para ser unos seres de tamaño tan ínfimo, se trata de una fracción significativa de la biosfera, cuya masa se estima en unos 75.000 millones de toneladas. Por poner algunos ejemplos para poder comparar, la fracción del total de la biosfera que corresponde a los seres humanos es de alrededor de 250 millones de toneladas; el krill, 500 millones de toneladas; el total de animales de granja, 700 millones de toneladas, y los cultivos, 2.000 millones de toneladas.

¿Los virus cambian?

Si han seguido el blog, ya conocen la respuesta, pues habrán ido leyendo en algunos post anteriores que los virus son entidades biológicas muy variables. Dado que el material genético de los virus es básicamente de la misma naturaleza que el de los demás seres vivos (ADN y ARN), sus fuentes de variabilidad genética son esencialmente las mismas, es decir, mutación, e intercambio de segmentos genéticos, que puede tomar la forma de recombinación y, en el caso de los virus con genoma segmentado, de redistribución genética (“genetic reassortment”). Por no extendernos mucho más, solo añadiremos que los virus tienen además unos tiempos de generación muy cortos (o sea, que sus generaciones pasan muy rápidamente), por lo que son capaces de generar variantes con características nuevas, mejor adaptadas a medios cambiantes a un ritmo muy elevado. Respondiendo a la cuestión que encabeza este epígrafe, podemos decir que la virosfera, como el resto de la biosfera, está en permanente cambio. Los virus existentes ahora mismo son una “foto fija” de un proceso en continua evolución. La virosfera se describiría mejor usando una película que mediante una foto. Algunos virus se van extinguiendo, otros van evolucionando y cambiando para generar nuevas variantes adaptadas a nuevas situaciones que irán surgiendo en el entorno. Estos son los virus emergentes, los recién llegados a la virosfera.

En conclusión, los virus emergentes surgen como consecuencia de un proceso natural que mantiene el mundo vírico en perpetuo cambio y evolución, del que van surgiendo constantemente nuevas variantes, algunas de ellas con capacidades nuevas que pueden “explotar” en un medio no permisivo para los virus precedentes. A menudo, aunque no siempre, ese cambio consiste en la adaptación a una nueva especie. A veces es la adaptación a un nuevo vector, o a una nueva forma de transmisión, etc. Debemos de ver la emergencia de nuevos virus como un proceso natural, análogo al proceso de la evolución por la que surgen nuevas especies animales, vegetales, etc, en el  mundo vivo, aunque mucho más rápido. En la Naturaleza, como ya dijo Heráclito, todo fluye, nada permanece. Y los virus no son una excepción.

 

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* Viroma: conjunto de genomas de virus presentes en una determinada muestra, generalmente representativa de un ambiente o de un organismo, sano o enfermo

NOTA: en una próxima entrada de este blog trataremos las nuevas técnicas de secuenciación masiva o metagenómica para el estudio de viromas.

 

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