Revelan nuevos virus que pueden afectar la salud humana

Un grupo de científicos rusos, alemanes y franceses reportó el aislamiento de 13 nuevos virus eucariotas (siete Pandoravirus)

Aconsecuencia del cambio climático, ocasionado en buena medida por las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono y metano, el permafrost siberiano (capa de hielo que almacena ingentes cantidades de carbono en esa zona de Rusia) ha entrado en un proceso de deshielo que, además de liberar más carbono del que absorbe, ya dejó al descubierto microorganismos que se encontraban atrapados en él desde hace mucho tiempo.

Este año, un grupo de científicos rusos, alemanes y franceses reportó, a partir de muestras antiguas del permafrost siberiano, el aislamiento de 13 nuevos virus eucariotas, siete de los cuales son Pandoravirus, un género que se distingue por su gran tamaño y complejidad.

“Los virus eucariotas no pueden existir y reproducirse fuera de una célula anfitriona, es decir, dependen de ella para su supervivencia y multiplicación. Acanthamoeba, un microorganismo unicelular que se halla con frecuencia en el entorno natural, especialmente en el aire, el suelo y las aguas dulces, saladas, residuales e incluso del grifo y embotelladas, es uno de sus portadores o vectores”, dice Víctor Velasco Herrera, investigador de la Sección de Radiación Solar del Instituto de Geofísica de la UNAM.

A decir del científico universitario, lo que reviste importancia crucial es que algunas especies de Acanthamoeba tienen la capacidad de causar infecciones tanto en los seres humanos como en otros animales.

“Estas infecciones pueden manifestarse en diversas partes del cuerpo, incluyendo los ojos, la piel y el sistema nervioso central. Las infecciones oculares por Acanthamoeba, en particular, son motivo de inquietud debido a su probable gravedad”, añade.

Todavía por descubrir
En 2014 y 2015 ya se había logrado aislar virus infecciosos del permafrost siberiano, lo cual sugería la abundancia de otros todavía por descubrir.

“El estudio de este año, reportado en la revista científica Viruses (www.mdpi.com/1999-4915/15/2/564), suscita preocupación porque la activación de antiguos virus representa una potencial amenaza para la humanidad. Un nuevo virus puede causar otra pandemia, pero desafortunadamente, como ya vimos con la Covid-19, no disponemos de un antiviral de amplio espectro. Así, más allá del interés científico, debe primar la preservación de la vida en nuestro planeta. De ahí que resulte fundamental reconocer que la intervención de los seres humanos en la naturaleza puede ser mucho más peligrosa de lo que a menudo imaginamos, como lo evidencia el actual fenómeno del cambio climático, con sus consecuencias devastadoras para todas las formas de vida en la Tierra”.

Velasco Herrera y sus colegas del Instituto de Geofísica recurren actualmente a la inteligencia artificial para estudiar el papel que desempeñan los incendios forestales en Siberia en el cambio climático.

“Pronto comenzará allí una temporada alta de incendios y ésta podría durar decenas de años. Por supuesto, esto desencadenará más deshielo del permafrost y, por lo tanto, una mayor presencia de microorganismos potencialmente peligrosos. Además, los bosques del norte de Rusia son unos grandes captadores de dióxido de carbono y en el momento en que se inicie esta temporada alta de incendios también se liberarán a la atmósfera no sólo enormes cantidades de gases de efecto invernadero, sino también toxinas perjudiciales para nuestra salud”, indica.

De acuerdo con el científico, el resurgimiento y la reactivación de virus antiguos agrega una capa adicional de amenaza a la ecología global y la salud humana.

“Esta situación nos lleva a una encrucijada crítica: si continuamos actuando de manera irresponsable en nuestro planeta, podríamos estar acercándonos a una nueva extinción masiva de especies, y los seres humanos podríamos encontrarnos entre las primeras víctimas. En ese sentido, la protección de la vida en el planeta y la prevención de amenazas a la salud pública deben ser prioridades que trasciendan las fronteras y las divisiones geopolíticas”, concluye.

Bacterias en la Antártida
El deshielo también ha dejado al descubierto microorganismos en la Antártida, pero los que han sido hallados en este caso son bacterias y eucariontes marinos fotosintéticos que quizá fueron arrastrados por la brisa marina dentro de partículas de agua salada que se incrustaron y congelaron en el glaciar.

“Esos microorganismos son ubicuos, están en todos lados. Algunos pudieron haber sido capturados dentro del hielo cuando se formó y quedaron expuestos a la intemperie cuando se derritió”, señala Rocío Jetzabel Alcántara Hernández, investigadora del Instituto de Geología de la UNAM que viajó a la Isla Rey Jorge, de esa región del planeta con el propósito de estudiarlos.

En opinión de la investigadora universitaria, la Antártida es una de las áreas más interesantes del orbe en términos microbiológicos, porque es una de las más susceptibles al cambio climático.

“Al contrario de lo que ocurre en otros sitios, aquí se percibe hasta cuatro veces más la influencia del cambio climático. Por eso, en los últimos 50 años, el deshielo ha sido muy intenso.”

En los sistemas polares como la Antártida, durante el invierno austral, las bacterias entran en un estado de dormancia, en el que el metabolismo y la actividad se suspenden temporalmente, por lo que puede parecer que han muerto. Y durante el verano austral, cuando la temperatura sube y el hielo se derrite, recobran su metabolismo y su actividad.

Respecto a las que quedaron liberadas por el deshielo de la Antártida, debieron de haber pasado un larguísimo tiempo en estado de dormancia.

“La edad de estas bacterias depende de la profundidad a la que estaban dentro del hielo. Ahora bien, muchas tienen una similitud nucleotídica muy marcada con las bacterias ‘modernas’, por así decirlo. Pero cada bioma planetario siempre nos da la oportunidad de descubrir cosas nuevas, y los hielos polares no han sido la excepción. De este modo, también hemos encontrado bacterias nuevas, es decir, con secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN) nuevas”, informa Alcántara Hernández.

Este descubrimiento realizado en la Antártida puede ayudar a comprender mejor el microbioma planetario, a conformar un catálogo de microorganismos más extenso y a saber qué les pasará a los ecosistemas y cómo se modificarán las redes tróficas a partir de los cambios físicoquímicos ambientales planetarios. Asimismo, más adelante podría tener algunas aplicaciones en los campos de la biotecnología, la medicina y las ciencias ambientales.

“Sí, lo primero es descifrar su mecanismo de crioprotección, el cual les permite sobrevivir largos periodos dentro del hielo. Y como algunos de estos microorganismos producen carotenoides y lípidos, podrían aprovecharse biotecnológicamente, sobre todo”, finaliza la especialista.

¿QUÉ ESTÁ EMERGIENDO?
Un equipo de científicos de las universidades de Ohio y de Nebraska, ambas de Estados Unidos, hizo un estudio para identificar qué organismos podían liberarse potencialmente con el deshielo del glaciar ubicado en la meseta tibetana de China. Los resultados fueron difundidos en Microbiome, publicación especializada en el estudio de microbiomas, bajo el título “El hielo de un glaciar archiva microbios y fagos de casi 15,000 años” (Glacier ice archives nearly 15,000-yearold microbes and phages) (https://shorturl.at/ouABH).

Los investigadores explicaron que “la secuenciación de amplicones de ocho profundidades de dos núcleos de hielo de la meseta tibetana reveló linajes comunes de hielo glaciar, incluidos Janthinobacterium, Polaromonas, Herminiimonas, Flavobacterium, Sphingomonas y Methylobacterium como géneros dominantes, mientras que las comunidades microbianas eran significativamente diferentes entre los dos núcleos de hielo, asociándose con diferentes climas y condiciones durante la deposición”.

Las dos muestras de hielo mencionadas, una de 355 y otra de 14,400 años de antigüedad, arrojaron la secuencia genómica de 33 virus : “éstos fueron prácticamente todos exclusivos de este estudio, representando 28 géneros novedosos y ni una sola especie compartida con 225 viromas ambientalmente diversos; además, el 42.4 % de aquéllas eran templadas identificables, lo que es significativamente más alto que el de los viromas intestinales, del suelo y marinos, e indica que los fagos templados posiblemente se vean favorecidos en entornos de hielo glaciar antes de congelarse”.

“Dada su posible importancia para el ciclo del metano en el hielo, nos centramos en los virus de Methylobacterium contextualizando nuestros virus observados en el hielo con 123 viromas y profagos extraídos de 131 genomas de Methylobacterium, revelando que los virus archivados podrían originarse en el suelo o en las plantas”, añade el estudio. Esto significa que cuando analizaron el hielo, encontraron códigos genéticos para 33 virus. Cuatro de ellos habían sido identificados anteriormente por la comunidad científica, pero al menos 28 son novedosos y aproximadamente la mitad parecía haber sobrevivido al momento en que quedaron congelados, no a pesar del hielo, sino gracias a él.

“La Tierra se encuentra ahora de lleno en el Antropoceno, y las actividades humanas están impactando el planeta y sus ecosistemas interconectados de una forma que ninguna especie lo había hecho antes. Afortunadamente, la aplicación de capacidades de investigación avanzada para el estudio intensivo de la información biótica y abiótica derivada de los núcleos de hielo puede revelar los principales impulsores de las variaciones tanto naturales (preantropógenas) como antropogénicas en la evolución microbiana”, subrayaron.

Luego, en 2022, un grupo de investigación de la Academia China de las Ciencias y la Universidad de Lanzhou en China hizo un estudio más amplio de los glaciares tibetanos y encontró cerca de 1,000 especies de bacterias entre la nieve y el hielo recolectado durante el experimento.

Los resultados, publicados bajo el título “Un catálogo de genoma y genes de microbiomas de glaciares” (A genome and gene catalog of glacier microbiomes) en Nature Biotechnology (https://shorturl.at/bloEJ), exponen que en las muestras tomadas de 21 glaciares diferentes se identificaron 968 especies únicas de bacterias, el 98 % de las cuales nunca antes se habían visto.

“El calentamiento global acelera el retroceso de los glaciares y la mayor descarga de agua de deshielo puede aumentar la posibilidad de que estos factores de virulencia interactúen con las plantas, animales y humanos locales”, advierten los investigadores y agregan:

“La meseta tibetana es la fuente de varios de los ríos más grandes del mundo, incluidos el Amarillo y el Ganges. La liberación de bacterias potencialmente peligrosas podría afectar a los dos países más poblados del mundo: China e India”.

(Con información de Gaceta UNAM)