LA PROXIMA PANDEMIA
ENVUELTOS EN PROTEINAS
«Un virus es un pedazo de malas noticias envuelto en proteínas», según la famosa definición que el médico, zoólogo y divulgador científico británico Peter B. Medawar realizó unos años después de recibir el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1960. En ella mostraba el lado negativo de los virus como causantes de enfermedades, pero veremos que estos diminutos compañeros de viaje también tienen una cara positiva. Precisamente, su carácter patogénico es lo que permitió descubrirlos. En la segunda mitad del siglo XIX se asumía que, además del «mundo microbiano» formado por bacterias, protozoos y hongos (estudiado en profundidad por microbiólogos de la talla de Louis Pasteur o Robert Koch), existían otros agentes infecciosos muy misteriosos y escurridizos. Eran tan diminutos que atravesaban los poros (más pequeños que las bacterias) del filtro de porcelana inventado en 1884 por Charles Chamberland para esterilizar el agua o las disoluciones, y no podían ser observados ni con los mejores microscopios ópticos disponibles. Pero causaban enfermedades graves, como la rabia, la fiebre amarilla, el sarampión o la viruela.
La palabra virus (que en latín significa «veneno», «líquido viscoso» o «toxina») fue utilizada por primera vez, en este contexto, por el microbiólogo holandés Martinus W. Beijerinck en 1898. Sus trabajos, junto con los del botánico ruso Dmitri Ivanovski, permitieron descubrir el primer virus: el que causa la enfermedad llamada mosaico del tabaco (TMV) en la planta Nicotiana tabacum, la más apreciada por los fumadores. En 1899 Friedrich Loeffler y Paul Frosch descubrieron el primer virus animal, el de la fiebre aftosa (FMDV), y en 1901 Walter Reed y James Caroll identificaron el primero de los que infectan a nuestra especie, el causante de la fiebre amarilla (YFV). Pero estos investigadores seguían luchando contra enemigos invisibles.
En 1915, Félix d’Hérelle y Frederick Twort descubrieron los bacteriófagos o «fagos», virus que no infectan a los animales o las plantas, sino a las bacterias y otros microorganismos. En la década de 1930 comenzaron a aplicarse al estudio de las partículas virales dos técnicas muy poderosas: la microscopía electrónica y la difracción de rayos X. Gracias a la primera por fin era posible ver los virus, y con la segunda empezó a investigarse su estructura. Después se generalizaron los estudios morfológicos y bioquímicos sobre los virus, y a partir de 1970 la virología incorporó las técnicas de cultivo de células animales y las de secuenciación de ácidos nucleicos.
Los virus típicos son un ejemplo de «nanomáquinas replicativas» naturales, de entre 20 y 300 nanómetros de diámetro (es decir, de 7 a 100 veces menores que una bacteria como Escherichia coli). Están constituidos por un ácido nucleico (que puede ser ARN o ADN, en ambos casos de cadena sencilla o doble, y con longitud de 2.000 a 400.000 nucleótidos) y por una cápsula o «cápside» de proteínas (con simetría esférica o helicoidal) que protege ese genoma. En función de la presencia o no de una membrana lipídica exterior se clasifican en virus con cubierta y virus desnudos. Todo ello, junto con los efectos producidos en sus hospedadores, permite al Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) clasificar la enorme diversidad de virus conocidos en diferentes taxones, y entre todas las familias hay 24 que agrupan los virus infecciosos para humanos y otros animales vertebrados.
Ya conocemos mejor a los virus. Pero ¿están vivos? Dado que todos hemos padecido las consecuencias (más o menos graves) de alguna infección viral, tendemos a pensar que esas enfermedades no pueden estar causadas por algo no vivo. Expresado de forma muy simple, nos parece que un virus es más semejante a una bacteria que a un mineral… y por eso algunas personas toman erróneamente antibióticos (sólo activos frente a las infecciones bacterianas) cuando tienen gripe o un resfriado de origen viral. Pero las características básicas de los seres vivos son tres y deben estar combinadas: un material genético que pueda replicarse, un metabolismo que les permita intercambiar materia y energía con el entorno, y un sistema que los individualice o compartimente. A todos los virus les falta la segunda: carecen de metabolismo propio y deben robárselo a la célula (eucariótica o procariótica) infectada.
Son «parásitos obligados» porque no tienen capacidad de reproducirse independientemente. Es decir, no son seres vivos, aunque realmente se comportan como tales cuando están parasitando a células que les aportan todo lo necesario para realizar su única función biológica: replicar su material genético, acumular mutaciones durante el proceso (con una «tasa de error» cien mil veces mayor en los virus con genoma de ARN que en los virus ADN) y continuar su expansión. Sin embargo, para algunos científicos los virus sí son entidades vivas, aunque muy simples. Y la polémica siempre resulta productiva en ciencia.
Independientemente de considerar o no a los virus como seres vivos, es mucho más importante lo que hacen que lo que son. Y los virus realizan algo fundamental: contribuir muy eficientemente al movimiento de información genética entre especies celulares más o menos relacionadas unas con otras, promoviendo la transferencia horizontal de genes (HGT) en el arbusto de la vida. Por tanto, la evolución no habría funcionado como lo ha hecho si los virus no hubieran acompañado a las células desde su origen. Los primeros virus con genoma de ARN probablemente surgieron en paralelo a los ribocitos, durante el Mundo ARN/péptidos… y los virus ADN pudieron aparecer cuando las primeras células con genoma de ADN empezaron a reproducirse y dieron origen a LUCA. A partir de aquella época, hace unos 3.600 millones de años, infinidad de especies de virus ARN y ADN han ido originándose constantemente en distintas ramas de bacterias, arqueas y eucariotas, saltando entre hospedadores y en ocasiones desatando cambios evolutivos muy relevantes. Así sigue y seguirá ocurriendo mientras haya vida en este planeta. Y tal vez en otros.
Pero los virus no son las entidades replicativas más simples que conocemos. Hay otras que tienen aún menos opciones para ser consideradas seres vivos, aunque resultan muy interesantes en los campos del origen y la evolución de la vida: los viroides. El primer viroide fue descubierto en 1971 por un patólogo de plantas suizoestadounidense, Theodor O. Diener, cuando estudiaba una enfermedad de la patata (la especie Solanum tuberosum) que producía una deformación y alargamiento de los tubérculos, y cuya consecuencia era una pérdida de rendimiento en las cosechas del 30%. Pensaba que el agente causal era un virus, pero acabó descubriendo un nuevo tipo de patógeno: el viroide del tubérculo fusiforme de la patata (PSTVd). Tras más de medio siglo de intensa investigación (un campo en el que destacó el científico español Ricardo Flores), hasta ahora sólo se han encontrado viroides en plantas, algunos de los cuales producen enfermedades de gran relevancia económica para la agricultura.
Un viroide es únicamente una molécula de ARN de cadena sencilla, corta (típicamente, entre 250 y 430 nucleótidos), circular, muy estructurada, que no codifica ninguna proteína, y sin membrana u otro tipo de envuelta alrededor de ella. Por eso son sistemas modelo muy adecuados para investigar sobre el Mundo ARN. Los viroides se replican utilizando enzimas (ARN polimerasas y otras) de las células vegetales hospedadoras: los pertenecientes a la familia Pospiviroidae lo hacen dentro del núcleo, y los de la familia Avsunviroidae en los cloroplastos. Las especies se nombran en función de los síntomas que producen en la planta infectada; por ejemplo, el viroide de la piel cicatrizada de la manzana (ASSVd) y el ya citado PSTVd en la primera familia, o el viroide latente de la berenjena (ELVd) y el del mosaico latente del melocotonero (PLMVd) en la segunda. Curiosos nombres, ¿verdad? También los tienen algunos virus de plantas, desde casos tan poéticos como el virus de la tristeza de los cítricos (CTV)… hasta otros que suelen hacer sonreír a los estudiantes de Biología, como el virus del arrugamiento del nabo (TCV). En cualquier caso, los investigadores en fitopatología se muestran orgullosos de que tanto el primer virus como el primer viroide fuesen descubiertos en plantas.
Dentro de los llamados «patógenos subvíricos» también suelen clasificarse los priones, aunque no contienen ácidos nucleicos y por tanto no pueden replicarse. Se trata de proteínas presentes en las membranas de las neuronas animales que están plegadas incorrectamente y pueden «contagiar» esa estructura defectuosa a otras proteínas a las que se aproximan. Esto ocurre en la enfermedad de las vacas locas y en otras «encefalopatías espongiformes» de mamíferos, incluyendo patologías neurodegenerativas transmisibles humanas como el kuru y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. La primera se propagó hasta mediados del siglo XX entre el pueblo Fore de Papúa Nueva Guinea, porque practicaban el canibalismo funerario: cuando una persona moría, el cadáver se cocinaba y era comido por los miembros de su familia, reservando para las mujeres y los niños el cerebro, y con ello transmitiéndoles sin saberlo esta terrible enfermedad. La salud y las tradiciones culturales habían entrado en conflicto, por lo que tuvo que ser prohibida esa práctica ancestral.
Para terminar, merece la pena recordar que los virus también han inspirado a los poetas. A ello está dedicada la sección «La vida y las palabras» de la revista Virología. Si buscas su primera entrega, en el año 2010, descubrirás el poema más antiguo conocido que está inspirado en una enfermedad producida por un virus. Fue escrito por la emperatriz japonesa Koken en el año 752 y te sorprenderá.
¿HEROES O VILLANOS?
Algunos virus nos causan problemas y tienen una merecida mala fama. Pero en el capítulo anterior veíamos que su función en los ecosistemas no es producir enfermedades en sus hospedadores, sino únicamente replicarse en ellos y transmitirse a otros individuos susceptibles. Por cierto, de esa rápida propagación de un virus entre los miembros de una población deriva la expresión actual de que un meme, una publicación en una red social o una noticia (verídica, o en muchos casos falsa) «se ha hecho viral» o «se ha viralizado».
Comencemos hablando sobre su abundancia. Se han detectado virus en todas las especies de bacterias, arqueas y eucariotas investigadas, incluso en las que habitan en la Antártida, el parque Yellowstone, el río Tinto u otros ambientes extremos visitados en el capítulo 15. Esto se determina tomando muestras en dichos entornos o en cultivos de laboratorio y descubriendo las partículas virales o «viriones» con el microscopio electrónico, o bien amplificando su ARN o ADN genómico por PCR (una técnica habitual en biotecnología) y secuenciándolo. Así se ha podido cuantificar que en los océanos hay entre uno y diez millones de virus por mililitro de agua, y las densidades de virus en todos los suelos o en el aire son también enormes.
Se considera que en la biosfera actual podría haber cientos de millones de especies de virus (al menos, tantas como celulares), con una media de diez veces más viriones que células. Por tanto, tal vez existan 1031 o 1032 partículas virales (recordemos que el número de estrellas en el universo se estima en el rango de 1022 a 1023) y se pueden estar produciendo unas 1024 infecciones virales por segundo. Los virus nos rodean, con unos números inimaginables. A lo largo de su coevolución con las células los virus han sido (y siguen siendo) los principales responsables del transporte horizontal de genes en el arbusto de la vida. Además, debido a su capacidad para controlar el tamaño poblacional de las especies celulares (produciendo infecciones o epidemias cuando sobrepasan ciertos límites), tienen un papel clave en la modulación de las relaciones ecológicas en la biosfera.
La evolución ha favorecido que la inmensa mayoría de las especies virales sean muy específicas e infecten únicamente a una especie celular, o como mucho a las más similares a ella. Ése es el concepto de «tropismo» que se utiliza en virología. Por ejemplo, a los Homo sapiens nos infectan pocos virus con tropismo por otras especies animales (aunque en ocasiones sí nos afectan los «saltos de hospedador», como veremos), ninguno de hongos o plantas, y por supuesto tampoco ningún bacteriófago. Además, como ocurre en todas las especies celulares, la inmensa mayoría de los virus humanos no nos producen ningún efecto fenotípico, o si lo tienen es beneficioso en más ocasiones que perjudicial.
De hecho, el 8% de la longitud de nuestro genoma está constituido por secuencias de virus, los llamados «retrovirus endógenos humanos» (HERV), que han ido integrándose en nuestro ADN a lo largo de la evolución. Dado que fueron incorporando mutaciones desde su llegada, casi todos los HERV están degenerados y son inactivos, como «secuencias domesticadas» o «fósiles genéticos» dentro del genoma. Pero su presencia nos muestra lo importantes que han resultado los virus en la construcción de lo que somos. Además, otro 40% de nuestro genoma corresponde a «elementos genéticos móviles» provenientes de diferentes especies, que en muchos casos nos llegaron utilizando los retrovirus como vehículos. En este sentido, el estudio de los genomas y la fisiología de los mamíferos ha permitido descubrir algo interesantísimo. Los animales de la clase Mammalia se originaron hace unos 220 Ma y eran ovíparos, como hoy lo siguen siendo los equidnas y ornitorrincos.
Pero, hace entre 150 y 130 Ma, el ancestro de todos los demás mamíferos actuales fue infectado por un retrovirus, cuyas proteínas resultaron esenciales para modificar una de las membranas interiores del huevo hasta originar una placenta primitiva, base de la reproducción vivípara. Infecciones posteriores por otros retrovirus en diferentes líneas de mamíferos ya placentarios (en la de los primates, hace unos 40 Ma) aportaron variantes del gen de la sincitina, una proteína que mejoró la eficiencia de los embarazos al facilitar la adhesión al útero de los embriones y la formación de la membrana de la placenta que interacciona con el útero. Por tanto, no estaríamos aquí sin esa larga historia de infecciones virales: debemos la vida a los virus, y es evidente que el azar (ciego e imprevisible) ha sido esencial a lo largo de nuestra evolución.
Otro aspecto beneficioso de los virus es que algunos bacteriófagos se unen naturalmente a las superficies de las mucosas de humanos y otros animales, actuando como potentes agentes antibacterianos. Desde el punto de vista tecnológico, utilizamos distintos virus para preparar vacunas, para dispensar fármacos antitumorales (funcionando como nanocontenedores dirigidos a las células cancerígenas), o también para eliminar bacterias resistentes a los antibióticos. Además, algunas proteínas virales (como la retrotranscriptasa o RT, característica de los retrovirus) se utilizan en múltiples aplicaciones biotecnológicas y biomédicas.
Hasta aquí, podríamos decir que los virus son unos auténticos héroes. Pero también, en ocasiones, son unos villanos. Producen enfermedades infecciosas que pueden contagiarse entre individuos, causando brotes (como los de Ébola en África), epidemias (por ejemplo, las estacionales de gripe en ambos hemisferios) y pandemias (como las de sida, COVID-19 y otras que comentaré más adelante). Además, causan el 15% de los cánceres en nuestra especie, aunque sólo una proporción mínima de los virus son oncogénicos: entre ellos, el virus linfotrópico de células T humanas de tipo 1, los de las hepatitis B y C, o dos de las 150 especies de papilomavirus conocidos (HPV16 y HPV18, responsables del carcinoma de cérvix, que supone el 5% del total de cánceres humanos).
Volvamos a los saltos de hospedador. Conocemos unas 1.400 enfermedades infecciosas que afectan a nuestra especie (causadas por virus, bacterias, parásitos u hongos), y de ellas casi el 60% son resultado de una zoonosis: la transmisión desde otros animales a los humanos. En concreto, de las enfermedades emergentes o «nuevas» para nosotros, cerca del 75% tienen naturaleza zoonótica. Por ello, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la comunidad científica impulsan desde hace años el concepto de One Health («Una Salud» o «Salud Global») para concienciarnos de que la salud humana está íntimamente relacionada con la de los demás animales y la de los ecosistemas que nos acogen.
Por ejemplo, los virus de la gripe tienen como reservorio natural las aves acuáticas (entre ellas patos, flamencos o gaviotas), en las que producen la llamada gripe aviar. A su vez, los murciélagos pueden transmitir patógenos humanos tan relevantes como el virus de la rabia, el del Ébola, el de Marburgo, el de Lassa o el SARS-CoV-2. Éste es uno de los motivos por el que los únicos mamíferos voladores tienen mala fama, pero cada uno de ellos consume en torno a 2.000 mosquitos todas las noches, convirtiéndose en sistemas muy eficientes para eliminar a otros temibles vectores de virus. En efecto, las picaduras de mosquitos pueden transmitir virus u otros patógenos entre animales infectados y sanos. Destacan algunas especies del género Aedes (etimológicamente, «odioso» o «indeseable»), como A. aegypti o A. albopictus (éste es el conocido como «mosquito tigre»), que son los vectores del virus del dengue, el chikungunya, el de la fiebre amarilla, el del Zika o el del Nilo occidental. Por otra parte, más de cincuenta especies de mosquitos del género Anopheles (como A. gambiae, en el África subsahariana) pueden transmitir parásitos del género Plasmodium (entre ellos P. falciparum y P. vivax), causantes de la malaria o el paludismo. Con ello, los mosquitos son los animales que más muertes causan entre los seres humanos a nivel mundial, por delante de los hipopótamos, los tiburones blancos, los cocodrilos… o las serpientes, arañas, ranas y medusas más venenosas. Estos insectos transmiten enfermedades como las citadas a unos 200 millones de personas cada año, acabando con la vida de más de medio millón de los infectados.
Como solución, ¿podríamos erradicar alguno de los virus u otros microorganismos patógenos? Es muy complicado, pues para ello se requiere que su reservorio sea exclusivamente humano, y que exista una vacuna efectiva y con cobertura mundial. Centrándonos en los virus, hasta ahora sólo se ha logrado erradicar el de la viruela (que afecta a humanos) en 1980, y el de la peste bovina (de rumiantes) en 2011. Se trabaja para erradicar también los de la poliomielitis, sarampión, parotiditis y rubéola, aunque es difícil lograrlo en los países con bajos ingresos. En el resto del mundo, los casos aislados suelen detectarse en personas no vacunadas (a veces, por pertenecer a grupos «antivacunas» que reniegan de una medida tan efectiva y ponen en riesgo al resto de la población).
A lo largo de este ensayo hemos visto que los virus nos regalan, envueltas en proteínas, buenas y malas noticias. Rodeándonos por todas partes y dentro de nosotros, agazapados en el límite de la vida, son a la vez los héroes y los villanos en la película de la evolución.
LA PROXIMA PANDEMIA
La historia de la humanidad es también la de las epidemias y pandemias que hemos ido sufriendo. Es imposible saber cuántas arrasaron diferentes poblaciones en la prehistoria, pero sí hay registros de las principales en los últimos 2.500 años. Entre las primeras se encuentran la plaga de Atenas (probablemente de fiebre tifoidea, causada por la bacteria Salmonella enterica) durante la guerra del Peloponeso, entre los años 431 y 404 antes de nuestra era, la peste antonina (se cree que producida por el virus de la viruela), que asoló Roma entre el 165 y el 180, o la peste de Justiniano (peste bubónica, por la bacteria Yersinia pestis), que afectó gravemente al Imperio bizantino y sus alrededores en dieciocho olas que se sucedieron del 541 al 750.
Los tratados y libros nos hablan también de las epidemias de tifus (por bacterias del género Rickettsia) que acompañaron a las campañas militares desde las Cruzadas hasta el siglo XIX, la «peste negra» (otra pandemia de peste bubónica) que comenzó en Asia y se extendió rápidamente por Europa desde mediados del siglo XIV, las epidemias de viruela y sarampión propagadas por los conquistadores europeos desde finales del siglo XV, o las de cólera (por la bacteria Vibrio cholerae) sufridas en distintos continentes desde comienzos del XIX. En conjunto, cientos de millones de personas murieron tras ser infectadas por patógenos invisibles que no se podían combatir eficazmente.
Desde el inicio del siglo XX las principales pandemias han sido de gripe, producidas por diferentes «serotipos» del virus de la influenza A que se nombran en función de las variantes de dos proteínas de su superficie: la hemaglutinina (H) y la neuraminidasa (N). La primera fue la gripe de 1918, mal llamada «española» pues en realidad comenzó en Kansas (Estados Unidos) y fueron los soldados norteamericanos quienes la trajeron a Europa. Pero sólo España declaró casos durante sus fases iniciales, porque otros países no podían reconocer tal debilidad al estar inmersos en la Primera Guerra Mundial. Causada por el serotipo H1N1, en dos años produjo unos 50 millones de muertes en todo el mundo. Siguieron las gripes de 1957 (H2N2) y 1968 (H3N2) originadas en Asia, la «gripe rusa» de 1977 (H1N1), y la que en 2009 (H1N1) se expandió desde México, con dos millones de fallecidos entre las cuatro. En paralelo, desde 1981 comenzó a propagarse la pandemia de sida, producida por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y que hasta ahora ha costado la vida a más de 36 millones de personas.
La pandemia de COVID-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2, es la última que nos ha afectado hasta ahora. De origen natural y zoonótico (pese a lo que aún dicen algunos «conspiranoicos»), su primer caso (declarado) se produjo en la ciudad china de Wuhan el 31 de diciembre de 2019 y desde allí se expandió rápidamente por todo el mundo en 2020. Por primera vez en nuestra vida tuvimos que confinarnos en casa durante meses para intentar frenar las transmisiones. Convivimos con la incertidumbre y el miedo, perdimos a seres queridos, adoptamos unas estrictas medidas de higiene y de distancia social, y usamos mascarillas. Desde que la OMS declaró el comienzo oficial de la pandemia (el 11 de marzo de 2020) hasta el final de la emergencia de salud pública global (5 de mayo de 2023), la COVID-19 causó unos 7 millones de muertes en todo el mundo (otras estimaciones las elevan a 15 o hasta 21 millones), distribuidas de forma muy heterogénea por los cinco continentes.
Gracias a una colaboración sin precedentes entre la investigación pública y privada a nivel mundial, se desarrollaron distintas vacunas (algunas, basadas en la tecnología de ARN mensajero ) que fueron administradas en todo el planeta, aunque lamentablemente con cobertura muy desigual. También se sintetizaron fármacos antivirales eficaces. La vacunación frente al SARS-CoV-2 salvó unos 20 millones de vidas en 2022, según estimaciones oficiales, aunque otras fuentes critican estos datos, desconfiando de estas vacunas por su inaudito corto período de pruebas y la opacidad de sus efectos secundarios. Una vez superada esta crisis global (no del todo, pues el 10% de las personas que han sido infectadas por el SARS-CoV-2 siguen padeciendo la llamada «COVID-19 persistente»), surge una pregunta lógica: ¿sufriremos más pandemias? Sin duda, y puede que algunas sean más mortíferas que esta última.
Pero ¿cómo es esto posible, si cada vez están más desarrolladas la ciencia y la medicina? En primer lugar, porque la evolución no se detiene y es impredecible: una ingente cantidad de virus, bacterias, hongos y parásitos están replicándose y mutando sin parar en todos los rincones de nuestro planeta. También a tu lado, no sólo en parajes exóticos. Además, el riesgo de pandemias ha aumentado por el enorme crecimiento de la población humana (con su presión sobre ecosistemas salvajes en los que no deberíamos haber entrado), la deforestación, el cambio climático (que desplaza especies hacia latitudes anteriormente más frías), o la globalización de una sociedad en la que millones de personas vuelan diariamente entre distintos continentes.
Entonces, si es sólo cuestión de tiempo, ¿podemos aventurar cuál será la próxima pandemia? Resulta imposible saberlo, pero no creemos que vuelva a protagonizarla un coronavirus porque a nivel global nuestro sistema inmune se ha estimulado mucho con las infecciones por SARS-CoV-2 superadas y las vacunas recibidas. ¿Podría ser de una fiebre hemorrágica como las que originan brotes en diferentes regiones de África? Tal vez. Por ejemplo, en febrero de 2023 se declaró en Guinea Ecuatorial uno del virus de Marburgo, emparentado con el temido Ébola. La OMS vigila de cerca estos virus en sus zonas endémicas.
Con los datos disponibles hoy, lo más probable es que la siguiente pandemia vuelva a ser de gripe. Y podría estar causada por una variante muy distinta de las anteriores. A finales de la década de 1990 se detectó un virus de la influenza A de tropismo «aviar» (es decir, que infecta a aves) con serotipo H5N1, más contagioso y letal que los de otras gripes aviares. A partir de su «reservorio silencioso» en las aves acuáticas (gaviotas, alcatraces, flamencos, patos o pingüinos, entre otras) se han producido cada vez más brotes en las de corral (entre ellas gallinas, pavos u ocas). Como resultado, desde 2005 ha afectado a casi 400 especies de aves, causando la muerte (u obligando al sacrificio) de unos 500 millones de individuos.
Pero (y aquí salta otra alarma) el virus originalmente aviar empezó a infectar a mamíferos: hasta 30 especies salvajes (como focas, nutrias, zorros, pumas u osos), otras criadas en granjas (entre ellas los visones o los zorros árticos) y ciertos animales domésticos (como los gatos). Además, los mamíferos pueden contagiarse entre sí. Estamos presenciando «saltos de hospedador» en tiempo real, lo que nos interesa mucho desde el punto de vista científico pero a la vez es muy preocupante. Durante la década de 2020 este virus se ha diversificado aún más, está conquistando nuevos territorios de todo el mundo (incluyendo la Antártida) y ha perdido su estacionalidad, pudiendo expandirse en cualquier época del año. Ya estamos ante una panzootia: una pandemia que afecta a multitud de especies animales en todo el mundo. En el ganado vacuno ya se ha detectado pero en el porcino aún no, y esto sería crítico por la gran similitud entre su sistema inmunitario y el nuestro.
De hecho, este virus puede infectarnos: desde los primeros casos declarados en Hong Kong en 1997 hasta finales de 2023 se describieron 880 transmisiones de aves a humanos en 23 países, con una enorme tasa de mortalidad: en torno al 52% (la del SARS-CoV-2 fue de un 2% a nivel global). Afortunadamente, tanta letalidad va en contra de su transmisibilidad, como ha ocurrido con otros virus y bacterias en el pasado. Por ello, de momento las autoridades sanitarias no ven inminente una pandemia producida por este virus de la gripe H5N1. De todos modos, una situación tan dinámica impide hacer previsiones a corto o medio plazo. No bajemos la guardia. Y mantengamos la inversión en ciencia y sanidad, porque son nuestras dos únicas herramientas para sobrevivir a las amenazas que nos acechan.
Por último, recordemos que a la literatura y al cine siempre les han gustado las pandemias. Hay decenas de películas con esta temática, pero destaco dos que tuvieron muy buena asesoría científica y plasmaron situaciones cercanas a la realidad: Contagio (en muchos sentidos, premonitoria de la COVID-19) y Estallido (que muestra la rápida y letal expansión de una fiebre hemorrágica de origen viral). En otras, como la sobrecogedora Soy leyenda, los infectados por un virus (en este caso, modificado genéticamente) se convierten en zombis devoradores de personas, lo que muy lejanamente recuerda algunos comportamientos inducidos por el virus de la rabia.
Una pandemia aún más inquietante y oscura es la que nos muestra José Saramago en su recomendable novela psicológica "Ensayo sobre la ceguera". Y terminaré citando la epidemia que asoló Macondo en la magistral novela "Cien años de soledad", de Gabriel García Márquez, que producía insomnio y «su inexorable evolución hacia una manifestación más crítica: el olvido». Un visitante llamado Melquíades llevó la solución al pueblo cuando «le dio a beber a José Arcadio Buendía una sustancia de color apacible, y la luz se hizo en su memoria». Hoy, ese color apacible es el de los antivirales y las vacunas: no lo olvidemos.
MICROORGANISMOS EN UN CUERPO SANO
En un cuerpo humano sano hay un 6% más de microorganismos (incluyendo bacterias, arqueas, protozoos y hongos unicelulares) que células de Homo sapiens. De media, tienes unos 34 billones de compañeros de viaje microscópicos: algo más de la mitad de ti son ellos. Y calcula diez o cien veces más de virus. Por tanto, en el espejo estás viendo reflejado un «metaorganismo» o un auténtico «ecosistema andante». Se denomina microbiota al conjunto de microorganismos que habitan en un ecosistema concreto, sea una muestra de suelo del jardín, el agua del río Tinto o tu cuerpo. El concepto de microbioma engloba esas comunidades microbianas y además sus genes, metabolitos y las condiciones ambientales en las que viven. Sin embargo, a veces se habla indistintamente de la microbiota humana y del microbioma humano. Y algunos nostálgicos aún la llaman «flora bacteriana».
El Proyecto Genoma Humano dio paso en 2008 al Proyecto Microbioma Humano, para identificar mediante secuenciación masiva de ADN las especies que habitaban en más de 5.000 muestras tomadas de distintas zonas anatómicas (15 en hombres y 18 en mujeres) de 242 voluntarios sanos. Así, se caracterizó buena parte de la microbiota humana y se empezó a estudiar su posible correlación con ciertas enfermedades. Pudo cuantificarse que, de los genes activos en el cuerpo, los microbianos superan en más de 350 veces a los codificados por nuestro genoma. Otro resultado interesante es que en un organismo sano habitan más de 10.000 especies de microorganismos, casi ninguna de las cuales puede ser cultivada en laboratorio. Pero menos del 1% podrían causarnos enfermedades, no te preocupes. La mayoría son bacterias, aunque también convivimos, por ejemplo, con 200 especies de hongos. Las distintas regiones del ecosistema global que es un cuerpo humano tienen características fisicoquímicas diferenciales (como su pH, salinidad, carácter aerobio o anaerobio, grado de hidratación, composición molecular o incluso temperatura) y desde que nacemos empiezan a ser colonizadas por una microbiota específica: la piel tiene la suya, y cada tejido con mucosas otra. Estos últimos son la cavidad oral y nasofaríngea, el aparato respiratorio, el tracto gastrointestinal y el sistema genitourinario. Las bacterias más abundantes en nuestro cuerpo pertenecen al género Streptococcus, y la biodiversidad de cada zona disminuye en el orden intestino-boca-piel-vagina. Los estudios más recientes indican que el peso total de nuestra microbiota es de unos 500 gramos.
Entre las muchas funciones de la microbiota, la del tracto gastrointestinal (donde reside la mayor parte de ella, dominada por bacterias de filo Firmicutes) influye en la digestión de los alimentos (por ejemplo, degradando polisacáridos, proteínas y sales biliares), sintetiza vitaminas y otros cofactores usados en el metabolismo de nuestras células, y nos protege de la colonización por microorganismos patógenos. Ese papel protector también lo desempeña la microbiota de la piel (donde el filo bacteriano más abundante es Actinobacteria) o la de la vagina (dominada por el género Lactobacillus). Los desbalances o alteraciones en nuestra microbiota están relacionados con parte de las enfermedades que sufrimos: no sólo las infecciosas, sino también algunas metabólicas e inflamatorias, ciertas alergias, el asma o el cáncer colorrectal.
Pero el papel de la microbiota humana va más allá. A veces se considera que hay tres aspectos clave en lo que somos como individuos: el genoma, el sistema inmunitario y el cerebro. Pues bien, hoy sabemos que los microorganismos originaron más de un tercio de los genes codificados por nuestro genoma (y siguen participando en la regulación de su expresión), influyen en la actividad de las células del sistema inmunitario, y además intervienen en la función del sistema nervioso central. Sobre este último punto, experimentos recientes (realizados principalmente en roedores) sugieren que algunos metabolitos secretados por la microbiota intestinal (en particular, ciertos neurotransmisores) participan en el denominado «eje intestino-cerebro», un complejo y aún no bien entendido sistema de comunicación a través del sistema nervioso (en concreto, por el llamado nervio vago). Así, se ha propuesto que la microbiota podría afectar directamente a la neurogénesis y al desarrollo cognitivo, e incluso a nuestras emociones, sentimientos y personalidad. También podría influir en la progresión de numerosos trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Esto resulta sorprendente, inquietante y esperanzador a partes iguales. Pero, como en todas las preguntas y retos de la ciencia actual, a la microbiota humana también la rodean mitos, simplificaciones e ideas erróneas difundidas entre la opinión pública. Es cierto que está empezando a investigarse la manipulación de la microbiota natural como una prometedora alternativa terapéutica en ciertas patologías. Se influye en ella tomando suplementos probióticos (que contienen cepas de bacterias o levaduras vivas, como ocurre naturalmente en el yogur, el kéfir o el chucrut) o prebióticos (fibras vegetales no digeribles, como las presentes en frutas y verduras, que sirven de nutrientes para la nuestra microbiota). Pero, más allá de recomendar una dieta variada que incluya este tipo de alimentos, y a pesar de lo que puedas ver en ciertos anuncios, aún no hay evidencias sólidas ni ensayos clínicos bien diseñados que prueben correlaciones claras entre ningún probiótico o prebiótico concreto y la evolución de alguna enfermedad humana.
También se están realizando trasplantes experimentales de microbiota (en concreto, de la presente en la materia fecal o «fecoma»), una metodología aprobada por las agencias regulatorias desde hace una década, pero que de momento sólo se ha mostrado efectiva para tratar la infección recurrente por la bacteria Clostridioides difficile. Evidentemente, este procedimiento ha de realizarse en hospitales y en condiciones muy controladas, aunque si buscas en internet te sorprenderá lo que puedes encontrar. En cualquier caso, aún nos falta mucho para entender los millones de interacciones que se establecen entre la microbiota y nuestras células (la IA está comenzando a ayudar en este sentido), y más aún para poder intervenir en ellas con fines terapéuticos, sin desencadenar efectos secundarios no deseados. Por ejemplo, en humanos no se ha probado de forma convincente que exista una correlación directa entre la alteración de la microbiota y la obesidad, una idea basada en estudios realizados en ratones y con baja reproducibilidad. Tampoco se sabe aún si los desbalances en su composición (lo que ya se conoce como «disbiosis») tienen un papel determinante en tantas enfermedades como se han propuesto, pues en realidad no puede definirse cuál sería una «microbiota normal» o «buena» para cualquiera de nosotros.
Por otra parte, cada ser humano tiene una microbiota diferente de los demás… tanto en la salud como en la enfermedad. Los microorganismos con los que convivimos dependen de dónde y cómo hemos nacido (en torno al 10% de las bacterias intestinales del bebé provienen de la piel de la madre, y un 30% de la leche materna), el entorno en el que crecimos, nuestra edad, si hemos tomado muchos antibióticos, el estilo de vida que llevamos y por supuesto cómo nos alimentamos. Se diferencian mucho más nuestras microbiotas que nuestros genomas. Pero compartimos un buen número de microorganismos entre nosotros, y lógicamente este intercambio es mayor con nuestra pareja o parejas, los familiares cercanos y los amigos a los que más vemos. Si tienes perro o gato, aunque pertenecéis a especies diferentes también ponéis en común cada día parte de vuestra microbiota. En cierta medida tú eres, y no sólo desde el punto de vista afectivo, una mezcla de las personas y las mascotas que te rodean.
Por último, ¿qué ocurre con nuestra microbiota cuando morimos? ¿Desaparece con nosotros… o sigue reproduciéndose? Gracias a las investigaciones sobre el «necrobioma» sabemos que ocurre lo segundo: cuando el corazón deja de bombear sangre a nuestros órganos, los microorganismos del tracto digestivo comienzan a invadirlos y a alimentarse de ellos. La simbiosis ha terminado. Libres del control que ejercía el sistema inmune, con las células de nuestro cuerpo rompiéndose y liberando sus nutrientes, inician su expansión las bacterias de géneros como Pseudomonas, Escherichia, Salmonella o Helicobacter. Al cabo de unas 20 horas continúan la colonización las anaerobias, como Clostridium, y también intervienen los hongos y otros eucariotas unicelulares que formaban parte de nuestra vida. En paralelo comienzan a llegar al festín los invitados, como insectos y gusanos.
«Pero ésa es otra historia y debe ser contada en otra ocasión», como nos decía Michael Ende en "La historia interminable". La nuestra sí termina. El espejo al que te mirabas se ha roto. La microbiota humana no sólo ha coevolucionado para vivir con nosotros, sino que lo ha hecho para reciclarnos cuando fallecemos. Vistos en conjunto, estos microscópicos compañeros de viaje ya estaban aquí cuando llegamos, protagonizan nuestra vida y también sobrevivirán a nuestra muerte.
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