miércoles, 16 de agosto de 2017

SIDA en conejos y lecciones para humanos


Comencemos por el principio, Australia se encuentra a la derecha de lo que se conoce como la línea de Wallace, sí, el mismo Wallace que compartió con Darwin el prestigio de proponer a la selección natural como un mecanismo evolutivo. Resulta que la línea de Wallace es una frontera física que marca una historia continental, a la izquierda la mayoría de los animales provienen del continente euroasiático, mientras que los de la derecha provienen del aislamiento del continente australiano y todas sus islitas. Por millones de años los mamíferos de uno y otro lado de la línea de Wallace no habían podido atravesar la barrera reproductiva que planteaba el océano. 

El aislamiento de los mamíferos Australianos los aisló de posibles competidores, nuevamente aparece la selección natural en esta historia, por lo que pudieron desarrollar sus propias formas y adaptaciones. Sin embargo cuando los europeos invadieron Australia, trajeron con sigo a sus propios mamíferos, los euterios de Eurasia, y como es de esperar, la combinación fue un desastre. Todos conocemos la historia trágica de los lobos de Tasmania, sin embargo la narrativa que les traigo el día de hoy concierne a los mamíferos más pequeños, que fueron amenazados por un tierno, pero eficiente invasor, el conejo. Y es difícil imaginar que un humilde conejo pueda convertirse en una peste, pero en eso se convirtieron los susodichos tanto para la fauna local como para los agricultores australianos. La solución fue emplear un control biológico. 

La mixomatosis es una enfermedad que afecta a los conejos, causada por el mixoma virus, como su nombre indica –mixo- se trata de una serie de síntomas míxtos, por lo que bien puede ser llamado un síndrome. Se observó por primera vez en Uruguay en conejos de laboratorio a fines del siglo XIX. Fue introducido en Australia en 1950 en un intento por controlar la población de conejos. Los conejos afectados desarrollan tumores cutáneos y, en algunos casos, ceguera, seguida de fatiga y fiebre; Por lo general mueren dentro de los 14 días de contraer la enfermedad. La enfermedad se propaga por contacto directo con un animal afectado o por ser mordido por pulgas o mosquitos que se han alimentado de un conejo infectado. El virus de la mixomatosis no se reproduce en estos huéspedes insectos, pero puede ser transportado físicamente por las piezas bucales de un insecto, es decir desde un conejo infectado a otro animal susceptible. Debido al potencial de la transmisión de vectores de insectos, los conejos de mascotas pueden ser susceptibles en las zonas zoonóticas y la vacunación es altamente recomendable

En un ejemplo clásico de la carrera de armamentos evolutiva entre un anfitrión y un patógeno, el virus del mixoma - introducido para controlar la población de conejos en Australia en 1950 - ha desarrollado una capacidad nueva y letal para suprimir la respuesta inmune de sus conejos anfitriones. Una nueva investigación muestra que los virus recolectados en la década de 1990 son mucho más eficaces para inhabilitar el sistema inmunológico de los conejos que nunca han estado expuestos al virus que los virus de los años cincuenta. "Cuando un anfitrión desarrolla resistencia a un virus, el virus a menudo evoluciona maneras de evadir la respuesta inmune del anfitrión", dijo Andrew Read, Evan Pugh Profesor de Biología y Entomología y Eberly Profesor de Biotecnología en Penn State y autor del estudio. "En lugar de ocultarse de la respuesta inmune del conejo, el virus del mixoma ha desarrollado formas de suprimirlo directamente, llevando al desarrollo de un virus que es aún más mortal para los conejos no resistentes". Un artículo que describe como la virulencia del mixoma virus ha cambiado con el tiempo  sugiere que los esfuerzos para aumentar artificialmente la resistencia a un virus mediante la cría selectiva, la ingeniería genética o la inmunización - a menos que prevengan completamente la transmisión del virus - podrían acelerar la carrera armamentística, produciendo virus aún más virulentos “más mortales”. La cepa de virus que se introdujo para controlar a los conejos se desarrolló en una especie diferente de conejo en América del Sur. Los científicos de la época estaban interesados en entender cómo el virus evolucionaría en este nuevo anfitrión europeo que no había enfrentado nunca a esta enfermedad.

"Este sistema ha sido estudiado desde la década de 1950 como un ejemplo clásico de una carrera de armamentos evolutiva", dijo Peter Kerr de la Universidad de Sydney, Australia y autor principal del artículo. "Los conejos evolucionaron la resistencia, el virus evolucionó maneras de combatir esa resistencia, y esto continuó de un lado al otro, de manera cada vez más violenta." Queríamos saber cómo ha continuado la carrera de armamentos desde que fue estudiada por primera vez a principios de los 80". Básicamente nos encontramos ante un ejemplo clásico de la Reina Roja, las especies en interacción, en este caso parasitismo, aparentan estar en una estasis ecológica en la cual no hay cambios visibles, pero en cada generación la evolución de cada uno fuerza al otro a generar una respuesta. En este tipo de carrera armamentista el individuo es insignificante, por lo que millones de conejos y un número aún más inconmensurable de virus mueren no solo por su relación parasítica, sino por las recombinaciones y mutaciones genómicas necesarias para que spolo una selecta minoría pueda responder mejor a su contrincante evolutivo.

El equipo de investigación comparó los virus recogidos en la década de 1990 con la cepa original introducida en Australia en 1950. "Podemos comparar lo desagradable que es un virus en lo que llamamos un "control", dijo Read. "En este caso, los conejos de laboratorio que no han estado expuestos al virus del mixoma proporcionan ese control - no han desarrollado resistencia a la mioxematosis para poder comparar cómo responden a los virus de diferentes épocas". Un control es un diseño experimental que carece del carácter que uno está midiendo para saber si la variable que se mide en realidad es la que causa el efecto deseado. En este caso se desearía determinar el efecto de una evolución tipo Reina Roja y para ello se requiere una población que jamás tuvo que combatir al virus. Muchos de los virus de la década de 1990 fueron extremadamente virulentos, pero los conejos de laboratorio infectados con ellos no desarrollaron los síntomas habituales asociados con la infección por mixoma, incluyendo lesiones cutáneas y fiebre alta. En cambio, estos conejos desarrollaron una profunda depresión del sistema inmune, lo que condujo a una infección bacteriana masiva y síndrome de colapso agudo, similar a la sepsis. Si a alguien le suenan estos síntomas, pues evidente pues es un Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirido “SIDA”. Ahora no es que el mixomavirus esté emparentados con el Virus de la Inmunodeficiencia Humana, que no lo están ni por las curvas, es solo que han convergido evolutivamente en síntomas semejantes, lo que llamaríamos una analogía evolutiva.

"Los conejos infectados con virus de la década de 1990 no tenían una respuesta inflamatoria típica a la infección o desarrollar fiebre", dijo Isabella Cattadori, profesora asociada de biología en Penn State y autora del artículo. "Esta es otra evidencia de que el virus está reprimiendo severamente la respuesta inmune en estos conejos." La carrera de armamentos evolutiva ha producido un virus que en lugar de tratar de evadir la respuesta inmune del anfitrión, lo ataca directamente ". Aunque la cepa original del virus del mixoma introducida en Australia en los años cincuenta tenía alguna capacidad de suprimir el sistema inmunológico de su huésped, esta capacidad ha aumentado con el tiempo y el síndrome de colapso agudo que causa se desarrolló después en los años ochenta cuando comenzó a ser reportado. "Nuestro estudio muestra que la carrera de armamentos evolutiva entre un agente infeccioso y el sistema inmunológico de su huésped puede seguir escalando para producir nuevos virus más peligrosos", dijo Read. "Tenemos que ser conscientes de esto en áreas como la agricultura, e incluso las vacunas humanas, donde estamos artificialmente aumentando la resistencia. Si nuestros métodos no previenen completamente la transmisión de los virus podríamos estar acelerando la evolución de los virus más mortales".

De cierta manera es como un dah, ya lo sabíamos, la teoría evolutiva, aun en el darwinismo más primitivo propuesto por Charles Darwin y Alfred R. Wallace “el mismo de la línea de Wallace” predeciría que eso ocurriría tarde o temprano, pero de alguna manera tendemos a enceguecernos ante nuestra propia tecnología e intelecto. Sin embargo las consecuencias de esto son tremendamente sugestivas. El problema es que a diferencia de los conejos, a los humanos si nos importan los individuos, por lo que  no nos gusta jugar el clásico juego de la evolución, donde la extensa mayoría debe morir solo para que algunos genéticamente afortunados aleatoriamente nazcan con la inmunidad a una enfermedad mortal. Así que la pregunta queda sobre el tapete, como afrontar enfermedades que mejoran sus capacidades con nuestros sistemas tecnológicos, que en la actualidad se encuentran un poco restringidos debidos a consideraciones de mercado? Para esto vale la pena tener en cuenta el artículo que traducimos sobre la crisis de las farmacéuticas (Enlace →).


Referencia principal

Kerr, P. J., Cattadori, I. M., Liu, J., Sim, D. G., Dodds, J. W., Brooks, J. W., Kennett, M. J., Holmes, E. C., Read, A. F., (2017). Next step in the ongoing arms race between myxoma virus and wild rabbits in Australia is a novel disease phenotype. Proceedings of the National Academy of Sciences; 201710336 DOI: http://www.pnas.org/content/early/2017/08/08/1710336114

Referencias secundarias

Ebert, D., & Hamilton, W. D. (1996). Sex against virulence: the coevolution of parasitic diseases. Trends in Ecology & Evolution, 11(2), 79-82.
De Duve, C., & Pizano, M. (1995). Polvo vital: origen y evolución de la vida en la tierra. Norma, Bogotá.
Kerr, P. J. (2012). Myxomatosis in Australia and Europe: a model for emerging infectious diseases. Antiviral research, 93(3), 387-415.
Krebs, C. J. (1972). The experimental analysis of distribution and abundance. Ecology. New York: Harper and Row.
Penn State. (2017, August 14). Viruses up their game in arms race with immune system. ScienceDaily. Retrieved August 16, 2017 from www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170814151530.htm