Estructura del virus del Sida. el VIH es un virus esférico que contiene moléculas de ARN rodeadas por varias capas proteicas. (Design Science)

El síndrome respiratorio agudo y severo (SARS) ha puesto en alerta al mundo científico y sanitario. Nuevos virus -a veces no tan nuevos- aparecen por causas que abarcan desde variaciones genéticas en el virus hasta alteraciones ecológicas y cambios climáticos. Ester Lázaro, especialista en variabilidad viral del laboratorio de Evolución Molecular del Centro de Astrobiología de Madrid, explica para El Cultural los factores que contribuyen a la emergencia de estas nuevas enfermedades.

Durante el último siglo, las investigaciones sobre las causas y mecanismos de transmisión de las enfermedades infecciosas han tenido como consecuencia un extraordinario desarrollo de las terapias antimicrobianas y antivirales. A pesar de ello, las enfermedades infecciosas continúan siendo la primera causa de muerte en el mundo y frecuentemente se tienen noticias sobre la aparición de nuevos patógenos que desafían los tratamientos convencionales. Dentro de la lista de patógenos que han aparecido en las últimas décadas los virus ocupan un papel relevante.

La aparición del virus de la inmunodeficiencia humana, causante del SIDA, es quizás el ejemplo más conocido, pero hay otros muchos. Entre ellos podemos señalar el virus ébola que cada cierto tiempo ocasiona brotes de fiebres hemorrágicas en diversas zonas de áfrica, nuevos tipos de hantavirus causantes de patologías antes no asociadas con estos patógenos o nuevas variantes del virus de la gripe. Más recientemente, el conocido como síndrome respiratorio agudo (SARS) , que comenzó a detectarse en febrero de este año y que ya se ha extendido por tres continentes, también parece estar causado por un virus.

Variación genética
En otras ocasiones, como en el caso del dengue o algunas encefalitis, lo que ha tenido lugar no ha sido la aparición de una nueva enfermedad, sino la extensión a otras regiones de infecciones antes restringidas a latitudes concretas. ¿A qué se debe esta gran capacidad de los virus para causar nuevas enfermedades para las que es tan difícil encontrar tratamientos efectivos? La respuesta no es sencilla ya que los factores implicados en la virulencia y transmisión de los virus son muchos y de muy diversa naturaleza. Hay factores que son intrínsecos al virus, entre los cuales el más importante es su elevada capacidad de variación genética, y factores externos al virus, muchas veces derivados de la acción humana. La interrelación entre los factores de uno y otro tipo es lo que determina en la mayor parte de los casos la aparición de una nueva enfermedad.

La mayoría de los virus que en la actualidad son considerados emergentes o reemergentes tienen ácido ribonucleico (ARN) como material genético, a diferencia de la mayoría de los organismos, que presentan ácido desoxirribonucleico (ADN). Durante el proceso de multiplicación viral este ARN debe ser copiado y para ello el virus utiliza unas proteínas que se denominan ARN polimerasas. A diferencia de otras polimerasas, como las ADN polimerasas que copian el ADN de nuestras células, las polimerasas virales carecen de actividad correctora de errores, lo que tiene como consecuencia que la tasa de mutación de los virus ARN sea la más alta encontrada en la naturaleza (aproximadamente se incorpora un nucleótido erróneo -se produce una mutación- cada vez que el virus se replica). Debido a esta alta tasa de error las poblaciones virales son extremadamente heterogéneas y están compuestas por conjuntos de virus cuyos genomas difieren en uno o varios nucleótidos. Los virus que posean mayor capacidad para reproducirse serán los más representados en la población, mientras que los menos viables serán eliminados. Es fácil imaginar que una población de este tipo es una reserva constante de nuevas variantes virales que podrán emerger -es decir, hacerse mayoritarias- en determinadas circunstancias.

Esto es lo que ha sucedido en el caso del SIDA. A pesar de los considerables esfuerzos para conseguir un tratamiento efectivo, hasta el momento todas las drogas utilizadas han provocado la selección de variantes mutantes del virus resistentes a la acción antiviral. La gran capacidad de variación genética de los virus ARN es también la responsable de que la vacuna de la gripe deba ser modificada periódicamente para que sea efectiva frente al virus que está en circulación cada temporada.

Humanos, aves y cerdos
Además de la variación genética debida a errores de la polimerasa, existe otro tipo de variación que afecta a los virus cuyo material genético está dividido en varios segmentos, de los cuáles el virus de la gripe es también un buen ejemplo. Esta variación tiene lugar cuando dos virus con distinta especificidad -el virus de la gripe, además de humanos puede infectar también aves o cerdos- infectan la misma célula y se produce un nuevo virus que contiene segmentos procedentes de los dos virus parentales. Este cambio, conocido como salto antigénico, está asociado a la aparición de cepas mucho más virulentas de lo habitual, responsables de las epidemias generalizadas de gripe (pandemias) que la humanidad ha sufrido a lo largo de la historia. La más grave de estas pandemias, la denominada gripe española, tuvo lugar en 1918 y causó más de 20 millones de muertos. Dada la existencia del reservorio animal en aves acuáticas, parece claro que la gripe no es una enfermedad erradicable y es de suponer que en el futuro emergerán nuevos subtipos del virus. La Organización Mundial de la Salud mantiene una estricta vigilancia del comportamiento del virus en los tres hospedadores: aves, humanos y cerdos. Dadas las similitudes de los síntomas de la gripe con los del síndrome respiratorio agudo que ha aparecido en las últimas semanas, una de las preocupaciones iniciales de la OMS fue la de determinar si estábamos ante una nueva pandemia de gripe. La identificación de un coronavirus que parece ser el agente causante de esta nueva enfermedad desmiente esta posibilidad.

Al hablar del virus de la gripe hemos visto que, además de la variación genética, las relaciones entre las especies que pueden ser infectadas por el virus (los hospedadores virales) son también de una gran importancia en la emergencia de nuevas enfermedades. Muchos de los virus causantes de enfermedades emergentes en humanos no son virus nuevos. Son virus que estaban ya presentes en la naturaleza en ciclos que implicaban la presencia de uno o varios hospedadores animales, muchas veces sin causarles síntomas de enfermedad. En estos ciclos de transmisión es también frecuente la presencia de vectores intermediarios, como mosquitos, que facilitan la transmisión del virus.

En condiciones ambientales normales existe un equilibrio entre todos los componentes de estos ciclos y el virus se mantiene restringido a su rango normal de hospedadores y a las zonas geográficas ocupadas por ello. Sin embargo, cuando este delicado equilibrio se rompe puede favorecerse la infección de especies alternativas, como el hombre, o la extensión de una enfermedad a regiones más amplias. Casi siempre, cuando se produce un cambio de hospedador, se produce un aumento de la virulencia del virus.

Transporte de patógenos
Entre las circunstancias que en los últimos años han favorecido la transferencia de virus entre especies pueden señalarse el aumento en el tráfico de personas y mercancías que puede llevar asociado el transporte de patógenos a zonas muy distantes; cambios en factores climáticos que pueden tener consecuencias en la distribución de especies biológicas; urbanización descontrolada de regiones antes ocupadas por bosques o selvas, lo cual conlleva la toma de contacto con patógenos antes confinados en sus hábitats, y cambios en el uso de la tierra y en las prácticas agrícolas que pueden conducir a desequilibrios ecológicos con aumento en la densidad de especies oportunistas, como roedores y mosquitos, implicadas en la transmisión de muchos virus.

En resumen, los virus poseen una gran capacidad de adaptación que les permite responder rápidamente a los cambios en el ambiente. Este hecho, unido a las circunstancias que favorecen la trans- ferencia de virus entre especies, y al aumento en la capacidad de diseminación de muchos patógenos, debido al creciente número de desplazamientos humanos, hace pensar que en el futuro nos tendremos que enfrentar a nuevos virus, quizás más mortíferos de los que conocemos ahora. En estas circunstancias se pone de relieve la importancia de la investigación básica y continuada para poder hacer frente a estas amenazas.