Amenazas que evolucionan: investigando nuevas infecciones zoonóticas Understand article

Traducido por Maialen Ruiz Prada. En la selva africana, Fabian Leendertz y su equipo buscan nuevos agentes infecciosos que puedan transmitirse de animales a humanos. ¿Podría ser uno de ellos el causante de la próxima pandemia?

Nuestro moderno estilo de vida, en el que podemos viajar por todo el mundo en cuestión de días, ha hecho más fácil la propagación de las enfermedades infecciosas. Los patógenos que se han transmitido de los animales a los seres humanos recientemente pueden ser particularmente peligrosos, porque son nuevos para nuestro sistema inmunológico.

Fabian Leendertz estudia microbios recién descubiertos en África desde el Instituto Robert Kochw1 en Berlín, Alemania, intentando prevenir el estallido de nuevas zoonosis.

En los mercados de carne de
animales salvajes se pueden
comprar como alimento
animales salvajes vivos. Esta
es una de las maneras en las
que se pueden propagar las
infecciones zoonóticas.

Imagen cortesía de Fabian
Leendertz

La palabra zoonosis, derivada de las palabras griegas zoon (animal) y nosos (enfermedad), describe una enfermedad infecciosa que se puede transmitir entre animales y seres humanos. Dos ejemplos conocidos que además pueden causar la muerte en humanos son la rabia y la peste bubónica. Mientras que una epidemia afecta a una población concreta, una pandemia es una infección que abarca varios continentes o incluso todo el mundo.

Cabe destacar que todos los brotes pandémicos de los últimos tiempos han sido causados por patógenos animales que evolucionaron para ampliar su espectro de huéspedes. El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) se originó en los chimpancés o en los gorilas, el brote del síndrome respiratorio agudo severo (SARS) del 2003 fue causado por un coronavirus aviar y la pandemia de gripe porcina del 2009 provino de… bueno, es fácil adivinar de qué animal.

¿Cómo se conviritieron estas infecciones en un peligro tan grave y tan global? “La mayoría de los patógenos humanos proviene de otra parte dentro del reino animal”, explica Fabián. Sin embargo, “Hoy en día, es mucho más fácil que un agente patógeno se extienda entre diferentes países. Lo que en el pasado hubiera sido un pequeño incidente ahora puede convertirse rápidamente en un brote a nivel mundial”. El aumento de nuestra movilidad no es la única razón: “A medida que las zonas residenciales humanas crecen y los seres humanos entran en territorios cada vez más remotos, nos encontramos con nuevos patógenos. Los cambios en los ecosistemas locales eliminan algunas especies y benefician a otras, y algunas de estas últimas pueden traer microbios zoonóticos con ellas”.

El virus del Ébola, por ejemplo, pasó de los monos a los seres humanos, probablemente por el consumo de carne de animales salvajes como los murciélagos frugívoros o los monos, que se suelen cazar para servir de alimento. A menudo son sacrificados sin guantes. Si esos animales tienen alguna infección, esta se puede propagar fácilmente a las personas que los están cazando, sacrificando o se los están comiendo. En algunas partes de África los animales salvajes son una fuente importante de alimento, y el rápido crecimiento de la población ha estimulado el comercio de carne de animales salvajes. La investigación de Fabian se centra en este método de transmisión de la enfermedad.

Vigilando la salud de nuestros parientes

Durante el trabajo de campo
los investigadores usan
trajes aislantes contra
riesgos biológicos que los
protegen de los
microorganismos peligrosos

Imagen cortesía de Fabian
Leendertz

Los primates no solo incluyen a los seres humanos, sino también a los lémures, los monos y a nuestros parientes más cercanos: los grandes simios, como los chimpancés y los gorilas. Cualquier virus o bacteria que infecte a nuestros parientes primates también podría ser peligroso para nosotros. Para identificar nuevos agentes infecciosos que pueden saltar la barrera de las especies, los investigadores alemanes se asociaron con científicos del comportamiento en Costa de Marfil, en África Occidental, para estudiar a los grandes simios. Esta colaboración es posible gracias a la Unidad de Vigilancia De la Salud de los Grandes Simiosw2, un instituto que ofrece espacios a investigadores de todo el mundo que quieran obtener muestras de simios salvajes. Cada vez que uno de los simios que están estudiando se pone enfermo o muere el equipo recoge muestras de sangre, heces y orina y las envían a Fabian y a su grupo en Berlín. Si el simio muere, uno de los veterinarios realiza la autopsia in situ.

Identificando al patógeno responsable

Cuando las muestras llegan al laboratorio de Fabian en Berlín, él y sus compañeros tratan de averiguar qué patógeno está detrás del brote y si es un patógeno conocido. Varias pruebas de laboratorio pueden identificar al microbio, mediante la secuenciación de su genoma o por la presencia de moléculas superficiales características.

Una de estas técnicas, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), multiplica las secuencias de ADN y las hace más fáciles de identificar. Fabian busca entonces ciertas regiones que son únicas para microorganismos concretos. Si una de esas secuencias específicas está presente en la muestra, el patógeno puede ser identificado como perteneciente a una determinada familia bacteriana o viral.

Al analizar diferentes tipos de muestras (de sangre, heces u orina) los científicos pueden buscar tipos específicos de enfermedades, por ejemplo las causadas por patógenos respiratorios, intestinales o sistémicos.

Si el patógeno es un microorganismo desconocido, “tratamos de cultivarlo y de aislar su genoma para secuenciarlo. Después mostramos el microbio recién descubierto al mundo científico”, explica Fabián.

¿Puede contagiarnos?

La peste se detectó en las
ratas del Puerto de Nueva
Orleans en 1914, lo que
provocó un importante
intento de erradicación de
estos animales. Estos tres
hombres están buscando
síntomas de la enfermedad
en las ratas.

Imagen de dominio público
/ Wikimedia Commons

¿El microbio recién descubierto infecta solo a los simios o puede transmitirse a los seres humanos? Si las personas se contagian, ¿caerán enfermas? ¿Podrían transmitir la enfermedad a otras personas? Para responder a estas preguntas, los científicos alemanes viajan a África y toman muestras de las personas que viven cerca de donde se encontró el virus. Estas personas no están necesariamente enfermas, pero podrían tener anticuerpos en su sangre, lo que indicaría que han estado infectadas en el pasado. Los científicos también trabajan con médicos locales que envían muestras a Alemania.

Distribución de las
mascarillas de protección en
Ciudad de México durante la
pandemia de gripe de 2009

Imagen cortesía de
kalitemarketing.com

Si se encuentra el microbio en muestras humanas, podría haber sido transmitido directamente de los simios o indirectamente desde otro portador. Para determinar si podría causar una epidemia o incluso una pandemia, los investigadores tratan de averiguar si se puede transmitir de persona a persona. Esta es una tarea difícil, que implica entrevistar a muchos aldeanos. ¿Han tenido contacto cercano con simios o con personas enfermas? ¿Dónde y cuándo? Mediante estos datos los investigadores esperan identificar eventualmente la fuente y los medios de transmisión del patógeno recién descubierto.

Si el patógeno resulta ser peligroso, las autoridades sanitarias son notificadas y se hacen cargo de las medidas de emergencia. Los enfermos se ponen en cuarentena, se pide a los médicos y las enfermeras que vayan a la zona donde se ha producido el brote y puede que los mercados de carne de animales salvajes y el transporte público se cierren de forma temporal.

Los investigadores también deben tener cuidado. “Llevamos un laboratorio móvil en miniatura con el que podemos hacer análisis para detectar las especies más peligrosas, como el virus Ébola, al instante”, explica Fabián. Hasta que no está totalmente claro con qué microbios están tratando se protegen con trajes aislantes contra riesgos biológicos.

Las perspectivas

La estrategia de investigación ha dado buenos resultados: en los últimos años, el grupo descubrió por qué los chimpancés salvajes habían comenzado a morir de ántrax (Leendertz et al., 2004). Fabian y sus colegas encontraron que una bacteria del suelo previamente inofensiva (Bacillus cereus) había adquirido a partir de una bacteria patógena relacionada (Bacillus anthracis) la información genética para producir la peligrosa toxina del ántrax. La cepa bacteriana que evolucionó a partir de esta transferencia genética (Bacillus cereus anthracis) puede vivir en el suelo y es muy virulenta, lo que la convierte en una amenaza letal para los chimpancés. El próximo paso será analizar si esta cepa específica se encuentra en la población humana local y, si es así, cómo se puede proteger a los seres humanos, por ejemplo, mediante la vacunación.

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Resources

Author(s)

Julia Heymann estudió biología y realizó su tesis doctoral sobre bacterias infecciosas en el Instituto Max Planck de Biología de las Infecciones en Berlín, Alemania, antes de hacer un post-doc en el Instituto Robert Koch de Berlín. También es licenciada en periodismo y actualmente trabaja como redactora en Spektrum der Wissenschaft.


Review

Este artículo sobre la investigación de las infecciones zoonóticas está escrito de forma simple y comprensiva, y por tanto se puede utilizar en las clases de biología para abordar temas como la evolución, la salud, los ecosistemas o el cambio climático. Se podría seguir trabajando en la comprensión y extensión del artículo mediante algunas preguntas como estas:

  1. ¿Por qué son tan peligrosas las infecciones zoonóticas?
  2. ¿Cómo podrían los cambios ambientales causar más infecciones zoonóticas en un futuro próximo?
  3. ¿Qué podrían hacer los gobiernos para prevenir nuevas pandemias?
  4. ¿Mediante qué ensayos pueden determinar los científicos si un individuo está infectado por una zoonosis?
  5. ¿Cómo deberían gestionar las autoridades la emergencia provocada por una pandemia causada por zoonosis?

Este artículo también se podría utilizar para estimular el debate sobre la historia de las enfermedades infecciosas, las interacciones de los organismos con su medio ambiente y los recientes escándalos de seguridad alimentaria. A partir de las zoonosis mencionadas en el artículo, podría utilizarse para analizar las consecuencias económicas, sociales y políticas de las pandemias recientes.


Panagiotis Stasinakis, 4º Liceo de Zografou, Grecia



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