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¿Por qué hay virus más propensos a saltar de animales a humanos?

Un nuevo estudio determina que aquellos que tienen una cubierta exterior lipídica son capaces de infectar a múltiples especies y presentan mayor riesgo

¿Por qué hay virus más propensos a saltar de animales a humanos?

National Cancer Institute | Unsplash

Para entrar en el huésped que necesitan para vivir, los virus despliegan distintas estrategias. Tras analizar 12.000 asociaciones virus-huésped, un grupo de investigación del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), ha observado que los virus envueltos, aquellos que tienen una cubierta exterior lipídica, tienen mayor capacidad para infectar a múltiples especies y presentan mayor riesgo de saltar de animales a humanos. El trabajo, que contradice a estudios anteriores, se publica en la revista PNAS.

La investigación, que está liderada por Rafael Sanjuán de la UV, indaga en las propiedades que hacen a un virus más o menos propensos a infectar nuevas especies y, en particular, de saltar de animales a humanos. 

Para ello, el equipo utilizó datos obtenidos por varios métodos, incluida la metagenómica —una herramienta capaz de detectar el material genético de virus en muestras ambientales— para estudiar 5.149 virus y 1.599 especies huéspedes, analizando un total de 12.000 interacciones. Sus resultados se publican en de Proceedings of the National Academy of Sciences.

El equipo utilizó datos obtenidos por varios métodos para estudiar 5.149 virus y 1.599 especies huéspedes, analizando un total de 12.000 interacciones

«En los últimos años se han hecho esfuerzos para caracterizar los virus presentes en mamíferos salvajes como murciélagos, roedores y muchos otros», recuerda Sanjuán, que lidera una Advanced Grant del European Research Council (ERC) para estudiar las amenazas virales de la fauna salvaje. «Analizamos un gran número de interacciones virus-hospedador y, tras revisar y analizar esta información, hallamos que los virus que poseen una envoltura lipídica son capaces de infectar a múltiples especies y presentan mayor riesgo de saltar de animales a humanos», afirma.

Rafael Sanjuán, investigador de la Universitat de València.
Rafael Sanjuán, investigador de la Universitat de València.

Envueltos para camuflarse o para unirse mejor

La envoltura lipídica es una estructura que poseen algunos virus derivada de la superficie de las células a las que infecta. Según el trabajo del I2SysBio, esta envoltura confiere a los virus mayor capacidad para penetrar en células de diferentes tipos, incluidas células de otras especies.

«Nuestro análisis revela que los virus envueltos tienden a infectar a más especies huésped y tienen más probabilidades de infectar a los humanos que los virus sin envoltura, mientras que otros rasgos virales como la composición del genoma, la estructura, el tamaño o el compartimiento de replicación viral tienen un papel menor», explican los investigadores en el artículo.

«Los virus envueltos tienden a infectar a más especies huésped y tienen más probabilidades de infectar a los humanos que los virus sin envoltura. Otros rasgos como la composición del genoma, la estructura o el compartimiento de replicación viral tienen un papel menor»

Rafael Sanjuán

Los mecanismos por los cuales la envoltura lipídica favorece la zoonosis no están claros. Una de las hipótesis que se barajan es que esta estructura sirve a los virus para hacerse pasar por restos celulares que son fagocitados por las células como parte del proceso fisiológico de ‘reciclaje molecular’ que se da en todos los animales. Otra es que las envolturas confieren a las proteínas de superficie del virus mayor flexibilidad para unirse a diferentes tipos de proteínas del huésped. Estas y otras ideas están actualmente bajo investigación.

La mayoría de virus emergentes en humanos tienen envoltura

Según el científico, «los estudios previos se basaban en unos pocos centenares de virus altamente caracterizados por sus implicaciones biomédicas o económicas, pero este conjunto no representa la diversidad viral existente en la naturaleza y, por tanto, ofrecía una visión limitada de la capacidad de un virus para colonizar nuevos hospedadores». Técnicas de investigación capaces de detectar nuevos virus como la metagenómica hacen que la visión de la diversidad viral sea cada vez más amplia.

«Hemos podido analizar las propiedades virales asociadas con el salto de hospedador y la infección en humanos con mayor fiabilidad de la que tenían estudios previos», asegura el investigador valenciano. Sus resultados contrastan con la noción anterior de que las envolturas virales no afectan significativamente, o incluso reducen, el riesgo zoonótico, lo cual debería ayudar a priorizar mejor los esfuerzos de prevención de brotes, según los investigadores.

«Hemos podido analizar las propiedades virales asociadas con el salto de hospedador y la infección en humanos con mayor fiabilidad de la que tenían estudios previos»

Rafael Sanjuán

Conocer qué tipo de virus es el más propenso a traspasar la barrera de especie puede ayudar a guiar los programas de vigilancia de nuevos virus, algo cuya importancia ha quedado de manifiesto con la irrupción de la epidemia provocada por el SARS-CoV-2.

«Nuestros hallazgos, no es casual que la gran mayoría de virus emergentes humanos como el VIH, nuevas cepas de gripe, los virus del Zika y el Ébola, el SARS-CoV-2 o la viruela del mono, entre otros, sean virus con envoltura. Esto sugiere que deberíamos priorizar la vigilancia de este tipo de virus», resume Sanjuán.

Referencia:

Ana Valero-Rello, Rafael Sanjuán, «Enveloped viruses show increased propensity to cross-species transmission and zoonosis», PNAS

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