Tras las huellas de los coronavirus

La historia de la propagación de los virus es siempre un poco la misma… Sea cual sea. En general proviene de una zoonosis, pero es difícil determinar su origen exacto. Hoy en día, con la emergencia del SARS-coV-2, la única certeza es que va a ser necesario convivir con ello. Y para luchar mejor, solo hay una única opción : saber siempre más.

Desde hace ahora casi un año y medio, nuestras vidas tomaron la apariencia de una película catástrofe como Contagio (2011) de Steven Soderbergh. Hay que decir que el guión, que ocurre en diciembre de 2019, es casi idéntico al de la película. Y con razón… Los guionistas de la película recurrieron a dos grandes epidemiólogos para elaborar la trama de la película: el Dr. Larry Brilliant y el Dr. Walter Ian Lipkin. En el reino del Corona, todos hemos sido forzados, igual que la princesa Rapunzel, a un confinamiento en nuestras torres inaccesibles de 9m2. Por desgracia, no basta con propinar un buen revés para neutralizar el coronavirus. Ya que una cohabitación parece inevitable, más vale conocer a este nuevo okupa.

Los animales, verdaderos depósitos de virus

El esquema de propagación de enfermedades emergentes que se va a describir es aplicable a numerosos virus. Todo empieza a menudo con una zoonosis - una transmisión de un patógeno del hombre hacia un animal o inversamente. Los murciélagos son un ejemplo de esas especies zoonóticas al mismo nivel que los pájaros, por ejemplo (gripe aviaria). Esos animales tienen la particularidad de servir de depósito natural de numerosos virus. Dicho de otra manera, están contaminados por virus pero no desarrollan enfermedades. Los murciélagos tienen, de manera natural, un sistema inmunitario muy eficaz y son los únicos mamíferos voladores. Esta actividad física importante genera moléculas que van a activar la inflamación. Esta puede causar potencialmente la destrucción de estructuras celulares en los animales (véase el artículo “Los soldados de la inmunidad en acción”). Así, en el transcurso de su evolución, han desarrollado mecanismos para neutralizar la inflamación. El murciélago es capaz de neutralizar el virus por una parte y de moderar la inflamación por otra parte, lo que engendra, en cierto modo, una persistencia de los virus sin realmente eliminarlos. Además de esos, hay huéspedes intermediarios que van a ser contaminados sin desarrollar enfermedad y cuyo genoma viral va a sufrir mutaciones. Esto va a provocar una recombinación genética en el seno del virus que podría potencialmente saltar la barrera de las especies y contaminar al ser humano. En el caso de la emergencia del SARS-CoV-2, la recombinación se hizo entre el genoma del coronavirus RaTG13 de un murciélago (Rhinolophus affinis; depósito natural) y el genoma del coronavirus MP789 que proviene de una especie de pangolín (anfitrión intermediario). Sin embargo, sigue siendo una hipótesis porque el animal implicado en el salto de la barrera de las especies no pudo ser realmente identificado. En efecto, el mercado de animales en China donde apareció la enfermedad fue cerrado de inmediato y no pudo realizarse ninguna toma de muestras.

Figura 1 : Ilustración de potenciales cadenas de contaminación por el SARS-CoV-2 entre el ser humano y los animales

(Adaptado de : SARS-CoV-2 in animals: potential for unknown reservoir hosts and public health implications, Veterinary Quarterly, 2021)

Cuando los virus se invitan, la máquina infernal arranca

En todas las especies animales, vegetales y bacterianas, podemos hallar virus. André Lwoff, biólogo francés y premio Nobel de medicina (1965), estableció en 1953 las cuatro características de un virus. “Un virión no encierra ni citoplasma ni núcleo [...] Un virión solo contiene un único tipo de ácido nucleico, ADN o ARN, nunca ambos. Es incapaz de crecer o dividirse y se reproduce solamente a partir de su material genético. Un virus es un parásito absoluto de la célula.” Dicho de otro modo, un virus es inerte en el medio ambiente extracelular (virión), pero en cuanto infecta a la célula de un anfitrión, va a monopolizar la sala de máquinas intracelular para duplicarse.

Figura 2 : Representación esquemática del SARS-CoV-2.

(Adaptado de: https://viralzone.expasy.org/764)

La etimología de coronavirus proviene del latín corona que significa corona y se refiere a la estructura de las proteínas en la superficie del virión. La casi totalidad de coronavirus tiene como meta las células que recubren el interior de los pulmones o de los intestinos (células epiteliales pulmonares e intestinales). Por consiguiente, las enfermedades engendradas son, en su mayoría, enfermedades respiratorias y gastroenteritis. Los betacoronavirus son los que infectan la mayor cantidad de especies y el virus SARS-CoV-2, responsable de la pandemia actual, forma parte de esta familia. Es un virus envuelto cuyo genoma es un ARN de simple hebra positiva (ARNsh+). El ARN viral contiene toda la información genética del virus necesaria para su replicación. En el caso presente, es el equivalente de nuestro ADN. El virus se compone de proteínas de envoltura, proteínas membranosas, proteínas espícula que van a permitir la adhesión a la célula infectada y, obviamente, de su genoma (ARN).

Figura 3 : Representación esquemática de la multiplicación del SARS-CoV-2.

(Adaptado de: https://www.news-medical.net and https://yann-maillard.canoprof.fr)

La meta de predilección para el SARS-CoV-2 son nuestras células pulmonares. El virión puede fijarse a dos proteínas muy específicas : el ACE2 y/o TMPRSS2. La penetración en las células se puede hacer de dos maneras diferentes. O entra por endocitosis, envuelto como en una burbuja, o fusiona al nivel de la membrana y desata su genoma, un poco como si fuera una inyección. El hecho de que el ARN sea positivo significa que puede ser tomado en cuenta directamente por los ribosomas del anfitrión. El ribosoma tiene un poco el papel de una impresora 3D, recibe y lee una información contenida en el ARN para luego formar, pedazo por pedazo, una proteína. Van a traducirse de inmediato importantes proteínas para la replicación del virus, en particular el ARN polimerasa necesaria para reproducir los hebras del ARNsh+. En efecto, el ser humano no tiene esta proteína porque no poseemos ADN doble hebra que tome en cuenta los ADN polimerasas (véase el artículo “El ARN mensajero, este nuevo héroe” y “La proteína, esta estrella desconocida” de Tatiana Grouin). Luego, el virus va a ensamblarse y salir de la célula anfitrión para poder ir a infectar otras células pulmonares.

Los coronavirus, una historia antigua… y sin fin

Los coronavirus están muy presentes y son la causa de resfriados estacionales, cuya infección tiene lugar al nivel de las vías respiratorias superiores, y que, en general, no causan muchos daños. Sin embargo, si la infección toca las vías respiratorias inferiores o al nivel de los pulmones, pueden producirse enfermedades mucho más graves como bronquitis, neumonías o ataques respiratorios severos. El SARS-CoV-2 no es el primer betacoronavirus que provoca enfermedades graves y mortales en el ser humano. En 2002, el SARS-CoV provocó la emergencia del SARS (el Síndrome Respiratorio Agudo Severo). En 2012, es el MERS (el Síndrome Respiratorio de Medio-Oriente) que resulta del virus MERS-CoV que preocupa a la Organización Mundial de la Salud (OMS). Ambos se traducen por fiebre, tos y molestias respiratorias. Para estas dos enfermedades, las personas fallecidas estaban, en su mayoría, debilitadas por otras afecciones o una edad avanzada. Se cuentan alrededor de 1700 fallecimientos en el mundo por esas dos epidemias combinadas. El balance para la COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019) es muy diferente con más de 4 millones de muertos contados hoy en día. La particularidad de la COVID-19 es que hay casos asintomáticos, estos portadores sanos de la enfermedad que diseminan el virus sin saberlo. Además, la transmisión se hace más fácil y el número de personas muertas en comparación con el número de personas afectadas es bajo: entonces, puede propagarse fácilmente en la población. En el 80% de los casos, los síntomas son moderados pero a veces la acumulación de líquido en los pulmones es demasiado importante y puede llevar a la hospitalización. Este estado de fallo pulmonar va a provocar en paralelo una hiper-inflamación que va a engendrar una tormenta de citoquinas y una respuesta inmunitaria descontrolada. Actualmente, el único tratamiento eficaz parecen ser los corticoides.

Hay una preocupación creciente por las enfermedades emergentes en el seno de la OMS. La deforestación y el cambio climático, que provocan el desplazamiento de animales salvajes cerca del ser humano, son actores de la aparición de nuevos virus recombinados. Los mercados de animales vivos son el lugar ideal para la implantación de zoonosis. Para paliar estos riesgos de manifestación de nuevas enfermedades, numerosos profesionales de salud tales como epidemiólogos y virólogos estudian constantemente la evolución de los virus.

Fuentes:

1. Abbas, A., Lichtman A. H., Pillai, S. Basic Immunology, Functions and disorders of the immune system, fourth edition. (2014).

2. Genné D.; Les chauves-souris : pas si chauves que ça ! ; revue médicale suisse 10 octobre 2007; Vol. 128; Maladies infectieuses

3. Nie et al ; Functional comparison of SARS-CoV-2 with closely related pangolin and bat coronaviruses. ; 7:21 ; Cell Discovery (2021)

4. Sharun K. et. al. SARS-CoV-2 in animals: potential for unknown reservoir hosts and public health implications; Pages 181-201; 14 May 2021; Veterinary Quarterly; Volume 41, 2021 - Issue 1

5. https://www.fondation-droit-animal.org/105-covid-19-origine-animale-et-modes-de-contamination/

6. https://www.who.int/fr/news-room/feature-stories/detail/how-who-is-working-to-track-down-the-animal-reservoir-of-the-sars-cov-2-virus

7. https://www.sciencesetavenir.fr/sante/coronavirus-une-etude-revele-pourquoi-les-chauve-souris-transportent-des-virus-si-dangereux_141413

8. https://yann-maillard.canoprof.fr/eleve/TSTL/Th%C3%A8me%201-6%20Les%20virus/T-STL%20Th%C3%A8me%201-6%20Les%20virus/co/1-6-Virus_1.html

9. https://viralzone.expasy.org/764

10. https://www.medicalnewstoday.com/articles/how-do-sars-and-mers-compare-with-covid-19

11. http://www.microbes-edu.org/etudiant/multivirale.html

12. https://www.news-medical.net/news/20200724/21997/French.aspx

13. https://theconversation.com/les-chauves-souris-source-inepuisable-de-virus-dangereux-pour-les-humains-134332

14. https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/transmission-of-sars-cov-2-implications-for-infection-prevention-precautions

15. https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/coronavirus-sars-cov-et-mers-cov

16. https://fivethirtyeight.com/features/why-did-the-world-shut-down-for-covid-19-but-not-ebola-sars-or-swine-flu/