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Sobre la capacidad de cambio del SARS-COV2, la formación de serotipos y la posibilidad de evasión de la respuesta inmune

En este tercer post de una serie basada en hilos publicados anteriormente en Twitter, se exponen algunas limitaciones que condicionan los cambios que el SARS-COV2 debe sufrir para evadir la respuesta inmune que se desarrolla durante la infección. Fue publicado el 28 de febrero.

Se viene produciendo una sucesión de noticias preocupantes sobre la aparición de nuevas mutaciones en el SARS-CoV2 con consecuencias nefastas: mayor virulencia, mayor transmisibilidad, escape de la inmunidad, ineficacia de las vacunas, reinfección generalizada, etc. Aunque ya hemos puesto de manifiesto en muchas ocasiones que 1) la mayoría de estas mutaciones no tiene consecuencias sobre el curso de la pandemia y 2) sobre las preocupantes (“VOC, variants of concern”) harían falta más estudios para llegar a algunas conclusiones que sin duda necesitan mayor fundamento científico.

A pesar de ello, el “ruido” acerca de las nuevas variantes no cesa. Por eso, en este post voy a intentar aportar una perspectiva de virología “clásica” que en mi opinión se está soslayando en este debate. Esto es importante porque, en contra de la opinión generalizada, viene a indicar que las mutaciones actuales y futuras del SARS-COV2 pueden modular algunas de sus características, pero, al menos a corto plazo no van a cambiar esencialmente su comportamiento (que ya de por sí es muy dañino para el ser humano).

¿Y cual es ese “argumento virológico”?¿qué nos hemos perdido hasta ahora que no se haya dicho ya? Pues dos cosas muy simples:

1  No todos los virus evolucionan de la misma forma.

2 El sistema inmune no actúa igual frente a todos los virus.

Empezamos con la parte 1:

1. No todos los virus evolucionan de la misma forma.

El SARS-CoV2 pertenece a la familia taxonómica de los coronavirus (“Coronaviridae“). Dentro de esta familia hay géneros (alfa, beta, …). Los SARS-CoV (1 y 2) pertenecen al género beta, tipo B (ahora conocidos como “sarbecovirus“).

Filogenia de los coronavirus. Los coronavirus SARS (1 y 2) pertenecen al género beta, tipo B, señalados en verde en la figura (Fuente: Jaiswal N.K., Saxena S.K. (2020) Classical Coronaviruses. In: Saxena S. (eds) Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Medical Virology: From Pathogenesis to Disease Control. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-15-4814-7_12).

Ya sé que todo esto les parece un rollo a muchos. Pero es que es CAPITAL por una razón: Muchas características funcionales y evolutivas de los virus guarda estrechas semejanzas entre los más relacionados taxonómicamente, y puede diferir mucho entre los menos relacionados. O dicho de otra forma: de lo que ya se sabe acerca de otros coronavirus se pueden sacar algunas conclusiones respecto a lo que se puede esperar del SARS-CoV2. Aqui quiero subrayar una cosa que es importante retener para lo que vamos a exponer más adelante: por lo general LOS CORONAVIRUS NO FORMAN SEROTIPOS.

Luego veremos por qué es importante esta observación. Antes de que se me echen encima los tikis-mikis, tengo que aclarar que he dicho “por lo general”: hay una excepción notable a esta regla. Se trata del virus de la bronquitis infecciosa aviar (IBV). El IBV es un gammacoronavirus, poco relacionado con los sarbecovirus (véase la imagen anterior). Es peculiar porque a diferencia de los otros coronavirus, si forma serotipos. Fue el primer coronavirus descubierto. Hay vacunas no muy eficaces precisamente por la intensa variación genética del virus.

Establecida la excepción, nos quedamos con la regla: “LOS CORONAVIRUS NO FORMAN SEROTIPOS” ¿Quiere esto decir que el SARS-CoV2 no va a formar serotipos? No, pero es una indicación muy fuerte de que no es fácil que lo haga.

Antes de seguir adelante, conviene definir qué es un serotipo: he encontrado esta definición, y me parece correcta: “Un serotipo es un tipo de microorganismo infeccioso clasificado según los antígenos que presenta en su superficie celular”. O dicho de otra forma, es una “variante” de un microorganismo que es distinguible de otras variantes de la misma especie mediante el uso de antisueros específicos (=serología). Por ejemplo, el virus de la polio es una especie vírica que presenta 3 variantes distinguibles serológicamente=serotipos. Ya que estamos hablando del virus polio, aprovecho para decir que pertenece a la familia “picornaviridae”, y que en esta familia la formación de serotipos es muy generalizada. Como dije antes, hay familias de virus donde es común la formación de serotipos y familas donde no. Luego veremos por qué.

Otra cosa importante respecto a los serotipos: ¿como se forman? Cada virus tiene un conjunto de estructuras en su superficie, que llamamos “determinantes antigénicos” (DA). Normalmente hay varios DA en cada partícula vírica. Estos DA suelen ser estructuras expuestas en la superficie de los virus, de fácil acceso a los anticuerpos (Ac) que forman parte de la respuesta inmune que se genera durante la infección. Como es bien sabido, todos los virus mutan. Unos más que otros. Puede ocurrir que algunas mutaciones modifiquen los DA de forma que afecten su reconocimiento por parte de los Ac. Sin embargo, normalmente son necesarias varias mutaciones para abolir el reconocimiento de un virus por parte de los Ac generados durante la infección ¿por que? Pues porque suele haber no uno, sino varios DA en cada partícula vírica. Incluso para abolir el reconocimiento de un solo DA a menudo se requieren varias mutaciones en ese sitio. Se puede decir que normalmente UNA SOLA MUTACIÓN NO ES CAPAZ DE ABOLIR EL RECONOCIMIENTO INMUNOLÓGICO DE UN VIRUS. La idea a destacar aqui es que LA RESPUESTA INMUNE ES REDUNDANTE. Y lo es en muchos aspectos. Existe otro mecanismo complementario y no solapante con el reconocimiento por parte de Ac, que es el reconocimiento por parte de la respuesta celular. De ello hablaremos después.

Continuando con la pregunta anterior (¿como se forman los serotipos?) ya habrán podido imaginar que tiene que ver con las mutaciones: bajo una fuerte presión del sistema inmune humoral (los Ac) se pueden seleccionar variantes que acumulan mutaciones en sus DA. Cuando las mutaciones cambian lo suficiente la estructura de TODOS los DA de la superficie del virus, estamos ante un NUEVO SEROTIPO de ese virus. Esto ocurre en ALGUNOS VIRUS, pero no en TODOS LOS VIRUS. Y ocurre por GRUPOS: hay familias de virus donde esta forma de “evolución” evadiendo la respuesta humoral es común (ej picornavirus, reovirus, orthomyxovirus, etc) y familias donde esto es excepcional (ej flavivirus, coronavirus, bunyavirus, etc). ¿Y por qué va por grupos? Porque NO EN TODOS LOS VIRUS ES TAN IMPORTANTE ESCAPAR DE LOS Ac. Y aquí entramos en la parte 2 de nuestro argumento:

2 El sistema inmune no actúa igual frente a todos los virus.

Antes de explicar esta parte del argumento voy a recordar muy brevemente y de forma muy simplificada que frente a una infección el sistema inmune adaptativo despliega dos tipos principales de respuestas, la humoral (mediada por Ac) y la celular (mediada por linfocitos T). De modo muy esquemático podemos decir que la humoral reconoce al patógeno “por fuera” y la celular “por dentro”. Ambas despliegan mecanismos para deshacerse de los agentes infecciosos, que son distintos y no solapan. De hecho coexisten, interactúan y están coordinados.

En esta revisión–> “Antiviral antibody responses: the two extremes of a wide spectrum”, firmada por Rolf Zinkernagel, gran inmunólogo y Premio Nobel de Medicina en 1996 (precisamente por desentrañar los mecanismos del reconocimiento antigénico por parte de la inmunidad celular), se afirma que de un modo muy general se puede considerar que la respuesta inmune frente a los virus se mueve entre dos extremos de un amplio espectro: A un lado estarían los virus “muy citopáticos” y al otro los virus “poco (o nada) citopáticos”. Los primeros causan infecciones agudas. Los segundos crónicas y persistentes. Los primeros son controlados principalmente por la respuesta de Ac, los segundos, por la respuesta celular.

Por supuesto, en la realidad nada es “tan blanco o negro”. Cada uno de los virus existentes se situarían en una determinada posición entre esos dos extremos. La mayoría tienen ambos componentes, agudo/crónico o persistente, pero con diferente peso. Dependiendo de ese balance, adquirirá una mayor importancia la respuesta humoral o la celular, aunque como dijimos antes, ambas se ponen en marcha de forma coordinada y simultánea. Teniendo este argumento en cuenta, resulta que la CAPACIDAD DE FORMACIÓN DE SEROTIPOS está muy relacionada con el tipo de respuesta inmune que predomina en el control de la infección: los virus que forman serotipos son principalmente controlados por Ac. Mientras, los que no forman serotipos son controlados PRINCIPALMENTE por otros mecanismos DISTINTOS DE LA INMUNIDAD HUMORAL (Ac) aunque ésta también pueda contribuir, pero no es determinante.

Ya vamos llegando al final del argumento. Recapitulemos: Hemos dicho que los CORONAVIRUS NO FORMAN SEROTIPOS FÁCILMENTE (excepto IBV), lo cual, según el argumento expuesto, indica que la respuesta inmune predominante en su control no sería la HUMORAL SINO LA CELULAR. Específicamente en el caso del SARS-CoV2 hay evidencias muy importantes de que la respuesta celular juega un papel determinante. Cito algunos artículos que lo subrayan:

Por lo tanto, el SARS-CoV2 tiene difícil generar variantes “de escape” (por cierto, el nombre correcto de variante de escape para un virus es SEROTIPO).  No es muy esperable que el SARS-CoV2 acabe formando serotipos (aunque no se puede descartar del todo). Este es el motivo por el que mantengo una postura algo ESCÉPTICA en relación con la capacidad de las variantes del SARS-CoV2 para escapar de la respuesta inmune. No podemos descartar que surja una variante realmente preocupante, y hay que mantener la guardia alta, pero FÁCIL NO ES.

En cualquier caso, el riesgo de que ocurra algo así sería considerable en una situación de alta presión selectiva. En mi opinión esta situación no se da actualmente, pero puede empezar a darse a medida que avance la vacunación y la proporción de vacunados, sumados a los que presenten inmunidad por haber superado la infección natural, empiece a ser relevante respecto al total de la población vulnerable, pero aún así el proceso de formación de serotipos es largo y complejo: han de acumularse muchas mutaciones en posiciones clave. Los serotipos no surgen de la noche a la mañana.

Una reflexión final: la virología clásica ha sido medio olvidada en esta pandemia, en favor de otras disciplinas que a menudo ignoran o no conceden suficiente importancia a un hecho muy básico pero central: el causante de esta situación es un VIRUS. Creo que, como pone de manifiesto este post, desde la virología clásica se puede aportar algo acerca de cómo se comportan los virus y qué se puede esperar de un virus como este.

 

 

 

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Gripe aviar H7N9, China, 2013: actualización

En los últimos días se han producido novedades en torno al virus de la gripe (o influenza) aviar H7N9 detectado en China en marzo pasado (ver post del 9 de abril). A continuación va un resumen: 

Nombre

Las organizaciones sanitarias internacionales implicadas en el seguimiento y control (OIE, FAO y OMS) han consensuado el término “Virus influenza A(H7N9)” para designar al virus, y será con ese nombre “central” con el que citarán a este virus en sus comunicaciones oficiales. Este nombre puede ir acompañado de “apellidos” que indiquen circunstancias tales como nombre de la cepa concreta y/o lugar, fecha y especie de procedencia, Proponen igualmente un nombre “corto” para que facilite la difusión de información en los medios sociales, especialmente en Twitter, donde hay que economizar letras al máximo: “H7N9” ó “H7N9 virus”. 

Situación sanitaria

A fecha de 21 de abril, las autoridades sanitarias chinas, que están actuando en este caso con total transparencia, han comunicado a la OMS un total de 102 casos humanos confirmados en laboratorio, lo cual significa un aumento de 4,25 veces el nº de casos confirmados hace tan solo 10 días (24). Los casos mortales se elevan a 20 (13 más que hace 10 días). 70 pacientes siguen hospitalizados y 12 han sido dados de alta. El reparto de casos por provincias/municipios es el siguiente (entre paréntesis, los casos mortales): Anhui 3 (1), Henan 3 (0), Jiangsu 24 (3), Zhejiang 38 (5), Beijing 1 (0) y Shanghai 33 (11). Ello supone que hay dos zonas más (Beijing y Henan) con casos declarados que hace 10 días. Esto puede dar la impresión de una rápida expansión, pero lo más probable es que a raíz de haber detectado este nuevo virus se ha iniciado una intensa vigilancia epidemiológica que da como resultado una detección más eficaz de los casos, lo que da cuenta del incremento observado (por cierto, acompañado de cierta disminución en la tasa de mortalidad, del 29% al 20%, normal porque un diagnóstico más eficaz supone detectar también los casos menos graves, o incluso casos asintomáticos). Es muy probable que el virus lleve ya algún tiempo circulando en China pero haya pasado desapercibido hasta que se identificaron los primeros casos mortales, a finales de marzo. 

Epidemiología

Sobre la fuente de infección existe aún bastante incertidumbre. No parece haber transmisión sostenida entre humanos, sino que la infección se adquiere probablemente desde aves infectadas, si bien en algunos casos el contacto con aves no ha podido confirmarse, por lo que la cuestión sobre si existen otras fuentes de infección aún está abierta. Se ha detectado la infección en aves de granja, pero al parecer en ellas se comporta como una cepa de “baja patogenicidad”. En ello se diferencia del virus H5N1, que es altamente patógeno en estas aves. El hecho de que el nuevo virus de la gripe aviar A(H7N9) sea poco patógeno para las aves supone que puede circular en granjas de forma inadvertida, pasando fácilmente desapercibida su presencia. Ello probablemente dificulta su vigilancia y es otro de los motivos que sugiere que lleve ya un tiempo circulando y extendiéndose sin haber sido detectado. Los análisis efectuados tanto en aves silvestres como en otro tipo de animales, singularmente mamíferos, domésticos y silvestres, han dado por el momento resultados negativos. Pese a ser un virus de “baja patogenicidad” para aves, las autoridades sanitarias chinas han impuesto medidas de control estrictas (sacrificios, cierre de mercados) que han supuesto importantes pérdidas económicas para el sector avícola.

Estudios genéticos

Genéticamente, se ha encontrado que el virus de la influenza aviar A (H7N9) causante de esta alerta sanitaria en China es un “triple reasortante” que tiene una combinación particular de elementos de su genoma (compuesto por 8 segmentos de ARN monocatenario) que proceden básicamente de 3 tipos de virus influenza aviares asiáticos: 1) seis de los segmentos del ARN de este virus proceden de virus A(H9N2) comunes en aves de corral en China; 2) el segmento genético que da lugar a la hemaglutinina del virus (del tipo “H7”) procede de un virus relacionado con una cepa A(H7N3) encontrada en un pato de Zheijiang en 2011, y 3) el segmento genético que da origen a la neuraminidasa del virus (del tipo “N9”) procede de un virus relacionado con cepas de aves silvestres halladas en 2011 (1).

Determinadas mutaciones presentes en algunos segmentos genéticos de los virus influenza A(H7N9) aislados de los pacientes afectados sugieren cierta adaptación a humanos: por ejemplo, la mutación Q223L en el gen de la hemaglutinina (esto quiere decir que el aminoácido en la posición nº 223 de la cadena polipeptídica de esa proteína del virus cambia de glutamina a leucina)  está asociada a una mayor afinidad por el receptor del virus presente en el tracto respiratorio de los mamíferos (α2,6 sialil glicano), mientras que sin la mutación la hemaglutinina se une mejor al receptor propio de aves (α2,3 sialil glicano). Algunas otras mutaciones encontradas en estos virus (por ejemplo, E627K en la proteína PB2) parecen ir en el mismo sentido, además de asociarse a una mayor virulencia (2)(3), lo cual no deja de ser preocupante. Por cierto si se preguntan cómo saben los investigadores cuales son las mutaciones que indican una adaptación a hospedadores mamíferos, les pediría a los lectores que recordaran el post de este blog dedicado al debate que hubo hace un año acerca de la moratoria en la publicación de los resultados de los estudios de transmisión de virus H5N1 entre mamíferos (ver post 4-4-2012). Son ese tipo de estudios los que dan las claves para conocer cuales son las mutaciones que “acercan” un virus aviar a los humanos, y las que ayudan a identificar los riesgos asociados a un virus como este H7N9 recién emergido en China. Quizá hoy se pueda valorar con más perspectiva la importancia de publicar esos estudios.

Pánico

Como en alertas precedentes por virus influenza, en China se ha desatado el temor en la población hacia el consumo de productos derivados de las aves de corral. Las autoridades sanitarias están insistiendo de forma reiterada en la seguridad del consumo de carne y productos derivados de las aves de granja, siempre que sean cocinadas de forma adecuada (sometiendo el producto a temperaturas por encima de 71ºC) y observando medidas higiénicas básicas. También se ha desencadenado cierto pánico relacionado con el contacto con aves silvestres y domésticas. Se ha prohibido el acceso a determinadas áreas de interés ornitológico, en lo que portavoces de asociaciones de aficionados a la ornitología califican de “reacción exagerada y sin fundamento científico”, ya que no se ha podido establecer aún ningún vínculo entre los casos de enfermedad y las aves silvestres. Algunos propietarios de aves domésticas se quejan de cierta “presión social” por motivo de poseer aves en casa como mascotas. “Un mundo en el que las aves estén separadas de los seres humanos carece de sentido” aseguran. 

Referencias

(1) Gao, R. et al. Human infection with a novel avian-origin influenza A (H7N9) Vírus. N Engl J Med 2013. DOI: 10.1056/NEJMoa1304459 Disponible online: http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa1304459

(2) Kageyama T, et al. Genetic analysis of novel avian A(H7N9) influenza viruses isolated from patients in China, February to April 2013. Euro Surveill. 2013;18(15):pii=20453. Disponible online: http://www.eurosurveillance.org/ViewArticle.aspx?ArticleId=20453 

(3) Jonges M, et al. Guiding outbreak management by the use of influenza A(H7Nx) virus sequence analysis. Euro Surveill. 2013;18(16):pii=20460. Disponible online: http://www.eurosurveillance.org/ViewArticle.aspx?ArticleId=20460

 

 

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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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