Tomado de Periódico UNal. https://periodico.unal.edu.co/articulos/en-el-valle-del-rio-atrato-se-identificaron-52-nuevos-virus-en-mosquitos-asombrosa-diversidad-viral
David-Joachim Schiemann | Estudiante de movilidad entrante en Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Los virus encontrados en este estudio infectan insectos y plantas y no constituyen una amenaza inmediata para la salud humana. No obstante, es muy importante estudiar el viroma de los mosquitos para entender mejor la evolución y diversidad genética de estos agentes infecciosos y su interacción con el huésped; además, aquellos específicos de insectos se podrían utilizar como agentes de biocontrol contra arbovirus que ponen en peligro a la salud humana, o servir como candidatos para vacunas.
La reciente pandemia del coronavirus SARS-CoV-2, agente causal del COVID-19, dejó el trágico mensaje de que los virus pueden ser letales para los organismos infectados; pueden infectar animales, plantas, hongos, protistas, bacterias y arqueas, e incluso a otros virus. Sin embargo, algunos podrían defender al ser humano de eventuales pandemias causadas por superbacterias resistentes a antibióticos, y otros se utilizan para el tratamiento del cáncer.
Aunque la pandemia de COVID-19 se ha debilitado, transitando a una condición endémica, aún no se descarta que las versiones suaves del coronavirus SARS-CoV-2 hoy presentes puedan evolucionar hacia variantes que escapen a la inmunidad de la población. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha acordado instalar un proceso de alcance mundial hacia la negociación de un acuerdo internacional orientado a fortalecer la prevención, preparación y respuesta frente a eventuales pandemias.
Los virus no son microorganismos. En sentido estricto son complejos supramoleculares mínimamente compuestos de un ensamblaje de proteína y material genético, aunque algunos están cubiertos de una membrana lipídica derivada de la célula que han infectado. La colección total de agentes virales dentro de un organismo y sobre su superficie se ha designado con el nombre de viroma; se estima que en el cuerpo humano habitan 380 billones de estos agentes.
El secuenciamiento del material genético es una tecnología que ha permitido determinar el orden en que están dispuestos los 4 monómeros (“letras”) diferentes del polímero base de la información genética. En algunos virus está constituida por el ácido desoxirribonucleico (ADN) y en otros por el ácido ribonucleico (ARN), información que permite determinar su identidad molecular, su clasificación y evolución a través de mutaciones y recombinaciones de su material genético.
Los genomas (material genético) de los virus ARN más “sencillos”; por ejemplo, los miembros de las familias Totiviridae o Partitiviridae constan de uno o dos segmentos que codifican únicamente dos proteínas: la polimerasa dependiente de ARN (RdRp), que posibilita la replicación de la información genética, y la de la cubierta proteica (CP), que protege el genoma y permite la interacción con el huésped. Pero también existen complejos supramoleculares virales con genomas relativamente grandes que codifican miles de proteínas. Es posible construir árboles filogenéticos en los que se pueden inferir las relaciones ancestrales y la direccionalidad de la evolución de los virus obtenidos de células, fluidos corporales o vectores transmisores de virus como mosquitos y garrapatas. En estudios evolutivos de agentes virales de ARN generalmente se utiliza la secuencia de aminoácidos (monómeros) de la proteína RdRp porque está presente en todos estos agentes virales de ARN.
Los virus encontrados infectan insectos y plantas y no constituyen una amenaza inmediata para la salud humana. Fuente:David-Joachim Schiemann.
Las enfermedades virales zoonóticas pueden ocurrir por la interacción de humanos con animales. Durante las últimas décadas se ha presenciado en varios lugares del mundo el surgimiento y resurgimiento de virus transmitidos por artrópodos referidos como arbovirus. Las actividades humanas que alteran el medioambiente han entrado en contacto con especies silvestres y rurales transmisoras de estas entidades virales, culminando en infecciones con serio impacto epidemiológico. Las industrias animales, que incluyen desde la marroquinería, la caza y la producción casera de animales hasta el tráfico de especies exóticas o silvestres, son consideradas como un riesgo para el surgimiento de pandemias.
Asia, África y América Latina, por su gran biodiversidad, son sugeridas como regiones muy ricas en especies virales que pueden transitar entre varios huéspedes como animales, vectores (mosquitos) y humanos. El Valle del río Atrato es muy rico en variedad de mosquitos transmisores de enfermedades infecciosas tropicales y su viroma no había sido estudiado. El presente estudio se dirigió a llenar ese vacío en la información de la biodiversidad viral colombiana.
En la investigación realizada en el Atrato Medio se identificaron las especies de mosquitos presentes y se tomaron muestras de 12 especies de mosquitos relacionados con la transmisión de enfermedades a humanos, los cuales se procesaron para secuenciamiento de material genético de las eventuales partículas virales contenidas en ellos. También se tomaron muestras de sangre, previo consentimiento informado, de comunidades de esta región. El análisis de las secuencias de este material genético permitió identificar la presencia de una gran diversidad de virus desconocidos, cuyos genomas fueron secuenciados y las funciones de los genes virales descifradas. Por medio de la filogenia basada en la secuencia de aminoácidos de la polimerasa se clasificaron 52 virus novedosos en mosquitos.
Casi todos los virus encontrados en los mosquitos se clasificaron dentro del grupo de los virus ARN, y solo se encontraron 2 de genoma ADN. La mayor diversidad de estos agentes infecciosos se detectó en las especies de mosquito Culex Quinquefasciatus, Coquilletidiavenezuelensis y Mansoniatitillans. Al parecer, cada especie de mosquito lleva su viroma específico que evolucionó conjuntamente en la interacción con su huésped y su entorno.
Por el contrario, los 12 virus hallados en las muestras de sangre humana, salvo una excepción, clasificaron para el grupo de los virus de ADN, la mayoría perteneciente a las familias Circoviridae y Parvoviridae. Aunque los pacientes mostraron síntomas, no se pudo determinar si los agentes virales hallados fueron la causa de la enfermedad que los afectaba, ya que sus genomas y proteínas eran tan distintos a los virus ya conocidos. Los genes y proteínas de muchos de los virus descritos diferían tan significativamente de los descritos antes, que no clasificaban dentro de ningún taxón (grupo) establecido por el Comité Internacional de la Clasificación de Virus (ICTV). Por lo tanto, se propuso crear 13 géneros nuevos y una familia nueva.
Entre los agentes virales encontrados se deben destacar los arbovirus pertenecientes al género Flavivirus, que pueden surgir inesperadamente en las comunidades humanas. Están asociados con enfermedades potencialmente severas como el síndrome de shock vascular, la encefalitis, hepatitis, parálisis flácida aguda, anomalías congénitas y muerte fetal. Durante los últimos 70 años han causado epidemias o brotes producidos por los siguientes virus: del dengue, del Nilo del Oeste, del Zika, de la fiebre amarilla, de la encefalitis japonesa, de la encefalitis transmitida por garrapatas y el Usutu. En todo el mundo, los Flavivirus infectan alrededor de 400 millones de personas cada año.
Con toda probabilidad, los virus encontrados en este estudio infectan insectos y plantas y no constituyen una amenaza inmediata para la salud humana. No obstante, es muy importante estudiar el viroma de los mosquitos para entender mejor la evolución y diversidad genética de los virus y su interacción con el huésped; además, aquellos específicos de insectos se podrían utilizar como agente de biocontrol contra arbovirus que ponen en peligro la salud humana, o servir como candidatos para vacunas.
En conclusión, el Valle del Río Atrato es una zona de alta diversidad en mosquitos y su viroma, probablemente debido a su íntima interacción con plantas, vertebrados e invertebrados. Para una mejor caracterización de los virus encontrados, sus huéspedes y sus ciclos de transmisión deben ser objeto de más estudios.
En el contexto de las enfermedades infecciosas siempre se ha considerado posible que emerjan nuevos agentes virales con potencial de originar pandemias. Algunos virus pandémicos también se pueden originar en animales y después saltar directamente a los humanos, por el contacto con el animal de origen, o a través de un animal intermediario. La interconectividad entre los países a través de los viajes favorece la diseminación de las infecciones virales. Por lo tanto, es de suma importancia que las autoridades de salud ejerzan una vigilancia sistemática sobre la presencia de virus en los vectores y en las poblaciones animales, en especial cuando hay virus presentes pertenecientes a familias o géneros con potencial de generar brotes o pandemias en poblaciones humanas.
La presente investigación contó con la supervisión de los doctores Thomas Hankeln, Head of Laboratory of Molecular Genetics and Genome Analysis, Institute of Organismic and Molecular Evolution, Faculty of Biology, Johannes Gutenberg University, Mainz; Andreas Nitsche, Head of Division, Highly Pathogenic Viruses (ZBS1), Centre of Biological Threats and Special Pathogens, at Robert Koch Institute (RKI), and Claudia Kohl, Janine Michel and Annika Brinkmann in Berlin; Orlando Acosta, Head of Molecular Biology of Virus workgroup, Faculty of Medicine, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá Colombia; Iván Darío Vélez, Head of Programs for the Study and Control of Tropical Diseases, University of Antioquia, Medellín, Colombia.