miércoles, 13 de marzo de 2013

La resurrecció de la grip de 1918




Imatge 1: detall del virus patogen de 1918.
El tema que ens ocupa és la resurrecció de la grip del 1918, també anomenada influenza o grip espanyola. Primer de tot, "un virus és una entitat metabòlicament inerta, que no és ni una macromolècula ni un organisme viu" (Carrasco, L. et al, 2006), són paràsits obligats de la cèl·lula hoste. La infecció es duu a terme gràcies a la proteïna que l’envolta (càpsida) i es dóna llavors, l’entrada de l’àcid nucleic, que pot ser tant RNA com DNA. Un cop definit aquest concepte, ens centrarem ara en la explicació del virus concret, el responsable de la pandèmia de 1918. Aquesta grip va causar la mort d’un terç de la població mundial. Es tracta d’un virus de la família Orthomyxoviridae, el genoma del qual es caracteritza per ser RNA negatiu (cadena no codificant, és a dir, el seu RNA no actua com a mRNA, sino que necessita sintetitzar la complementària per a que es doni la traducció de les proteïnes codificades). Dins d’aquest taxó trobem dos grups, un dels quals conté els tres gèneres de la influenza: A, B i C. Ens centrarem     en el tipus A, que es classifica segons la naturalesa antigènica de les seves glicoproteïnes: hemaglutinina (H) i neuraminidasa (N). Aquestes dos proteïnes de membrana són les responsables de l’alta patogenicitat del virus, ja que permeten l'adhesió a les cèl·lules de l’hoste (vegeu la figura 1). A la natura, el virus responsable de la gran pandèmia va quedar extint però, realment és així?

El 1997, un genetista d’una divisió de l’Institut de Patologia de les Forces Armades d’Estats Units (AFIP), Jeffery K. Taubenberger (vegeu imatge 2), va començar la recerca per tal de poder  “ressuscitar” aquest virus. L’objectiu de la investigació era comprendre els orígens d’influenza i, a més, els fonaments de la seva virulència, ja que amb aquesta informació podria preveure futures pandèmies i millorar-ne el tractament. Per a fer-ho, es va basar en un estudi realitzat per Johan Hultin quaranta quatre anys abans. Hultin va cercar cadàvers que mostressin evidències d’hemorràgia pulmonar, ja que així és com actuava la grip espanyola en els casos que no hi havia infeccions bacterianes secundàries, que aprofitessin la depressió dels sistema immune. Basant-se en aquests criteris, Taubenberger va seleccionar dues mostres de dos soldats infectats l’any 1918. A partir d’aquests exemplars, mitjançant tècniques de PCR inversa,  va poder seqüenciar 9 fragments de l’RNA víric, malgrat que en les mostres aquest estava malmès   (K.Taubenberger, Jeffery. et al,1997). La PCR inversa, consisteix en obtenir múltiples còpies d'un fragment de RNA. Primer de tot, es realitza una transcripció inversa d'aquest fragment de RNA per obtenir-ne un fragment complementari de DNA (cDNA). Un cop fet això, mitjançant la mateixa tècnica que una PCR normal, s'obtenen múltiples còpies d'aquest fragment (vegeu imatge 3).


En un estudi posterior, les Forces Armades de l’Institut de Patologia de Washington, van fer l'autòpsia de teixits conservats en formalina de persones que havien estat infectades per l’influenza de 1918. Es van seleccionar 28 mostres per tal de fer una sèrie d'anàlisis patològiques i es va observar que en la majoria dels casos, la mort va ser causada per pneumònies bacterianes, una de les conseqüències més comunes de la pandèmia. Tot i això, van descobrir que l’Influenza responsable de la pandèmia de 1918, presentava 25 mutacions que la diferenciaven de la grip aviar comuna. Una deducció lògica doncs, és que dins d’aquestes 25 mutacions, alguna d’elles havia de ser la responsable de l’alta patogenicitat que la grip de 1918 presentava en humans. Un exemple d’aquestes mutacions, és l’anomenada E627K. Aquesta té un efecte sobre la polimerasa II del virus, canviant un aminoàcid de la seqüència i reemplaçant-lo per lisina, fet que li dóna la capacitat d’infectar l’home, augmentat la seva virulència i la seva capacitat de multiplicació (M. Tumpey, Terrence et al,2005)



En la imatge següent es pot veure amb un esquema molt simplificat, el procediment experimental seguit per els investigadors referenciats en el text.      
Imatge 4: procés experimental simplificat seguit per Taubenberger i Hultin anteriorment (Nature, 2005).
Amb aquesta informació Taubenberger i els seus predecessors, van poder comprovar que a diferència de les altres dues pandèmies de grip del segle XX (1957 i 1968, les quals eren recombinants entre grip humana i grip aviar) el virus rescatat dels gels àrtics, no presentava cap gen de tipus humà, ja que és un virus de la grip aviar sense mescles. Aquest fet, ens indica un fenòmen de zoonosi viral; es tracta d'un virus que afecta directament a humans sense cap vector de transimissió (Venkatesan, G. et al, 2010). Un altre  aspecte important que caracteritzava aquest virus, era la seva capacitat d'alliberar 39.000 vegades més partícules víriques als pulmons dels animals infectats que d’altres virus, fet que provoca que la seva dispersió sigui molt més elevada.

Tot l’explicat anteriorment, ens genera una sèrie de preguntes sobre les que caldria reflexionar: 

-                  Realment estem més preparats per combatre una futura pandèmia similar a la del 1918?
 Defensant-se, l’autor de l’estudi, Taubenberger, va dir: “entendre els orígens de la grip de 1918, i els fonament de la seva excepcional virulència, ajudarà a preveure les futures pandèmies de grip... tot i que també és útil perquè ens pot ajudar a definir les mutacions essencials per a que un virus aviar es converteixi en una amenaça per la població humana. Per tant, en un futur al detectar una d’aquestes mutacions en qualsevol control rutinari practicat en aus, sabrem com actuar per aturar l’evolució del virus”.
Fent cas a l’autor doncs, podem afirmar que sí que estaríem preparats si aparegués un brot de virus que actués amb un mecanisme similar. Conèixer com actuava el del 1918, ens ajudarà a tenir-lo controlat, però, tot i així, els virus són microorganismes que muten d’una manera molt ràpida i efectiva, que permet l’aparició de noves soques per les quals no estaríem preparats per  intervenir-hi.
Tot i trobar-nos en aquest últim cas, la investigació de la causa de la patogenicitat dels virus ens permet conèixer els seus mecanismes d’acció més generals i poder arribar a comprendre com aturar una possible infecció a nivell global.

-                      I, quines implicacions ètiques ens desperta la resurrecció d’aquests virus?
Aquest estudi, per altra banda, ha generat certa controvèrsia. Richard Ebright, de la Universitat de Rutgers, és una de les diverses persones que no està d’acord en la reconstrucció d’aquest virus. Citant-lo textualment: “la reconstrucció del virus potser representa l’agent bioterrorista més eficaç conegut”. Aquest virus, podria ser una de les armes biològiques més efectives, ja que es tracta d'un patogen amb una alta afinitat per l'home i, a més a més, la informació genètica completa del virus està disponible en una base de dades pública, cosa que és preocupant ja que qualsevol empresa el pot fabricar i fer-ne un mal ús, el qual podria ser devastador.


 BIBLIOGRAFIA:
· M. Tumpey, Terrence et al, Characteritzation of the reconstructed 1918 Spanish Influenza pandemic virus. Science 310, 77 (2005).
· K. Taubenberger, Jeffery. et alInitial genetic characteritzation of the 1918 “Spanish” Influenza virus. Science, 278, 1793 (1997).
· Carrasco, L. et al, Virus patógenos. Madrid, Hélice 2006.
· Venkatesan, G. et al, Viral Zoonosis: A Comprehensive Review. Asian Journal of Animal and Veterinary Advances, 5: 77-92 (2010).
· The 1918 flu virus is resurrected. Nature. 437, 794-795 (2005)






14 comentarios:

  1. El treball està ben centrat en el tema i ben redactat. A continuació algunes propostes per a millorar el treball. A nivell de continguts: 1) Potser no cal introduir què és un virus, però sí fer una petita explicació de la PCR inversa (en una frase). 2) Quan parleu del virus rescatats dels gels àrtics, que no presentaven cap gen de tipus humà (virus de la grip aviar sense mescles), podeu aprofitar per parlar de zoonosi (virus que havia saltat directament a humans). 3) Taula 1 potser no cal, només citar-ho al text, en canvi es podrien afegir d’altres imatges més informatives o atractives o per exemple un esquema dels experiments que es varen dur a terme, per facilitar la comprensió. Format: 1) Figura 1: si trobeu alguna amb més resolució seria millor perquè no es llegeixen bé les estructures. 2) Figura 2 no està citada al text. 3) RNA de polaritat negativa. 4) Vigileu el títol, hi ha una falta. Bibliografia: Cal que estigui citada en el text per a que el lector sàpiga d’on extreure la informació relacionada amb una part concreta del treball. En el cas dels articles falten el volum i les pàgines.

    ResponderEliminar
  2. Avaluable:

    M'ha sorprès la quantitat de víctimes que provocà i l'alta capacitat infectiva. Tot i així, com és que va quedar extint a la natura?

    Gràcies!

    Ariadna Suari Rivera

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Bones Ari,
      no és que el virus senzillament desaparegués, sinó que hi va haver dos factor que van dur-lo a "l'extinció":
      1r) Es va millorar el tractament i prevenció de les pneumonies derivades de la infecció de l'influenza. Aquesta primera teoria però, no està validada històricament.
      2n) La segona teoria defensa que, com és normal en aquest tipus de virus, a mesura que s'avança en el temps, pateixen moltes mutacions que minven la seva virulència fins a deixar de ser patògens, com és aquest cas.

      Per si et serveix d'ajuda, et deixem aquest link que conté una imatge que representa l'evolució de l'influenza de 1918 (H1N1). Aquesta evolució és la que explica la seva desaparició sobtada en la natura.
      http://animalsvietnam.files.wordpress.com/2012/03/influenza-evolution.jpg

      Gràcies!

      Eliminar
  3. Avaluable:

    Hola! Una pregunta, totes les persones afectades per aquest virus van morir, o hi va haver gent que va aconseguir sobreviure tot i l'alta patogenicitat? I en aquell temps els científics no van trobar algun tractament per millorar la salut dels afectats?

    Moltes gràcies!

    Laia Busquets Casas

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola Laia,
      tot i l'alta patogenicitat del virus no tothom va morir ja que hi havia un petit percentatge de la població que no va ser afectada ja que podria ser que fossin immunes. Un altre motiu és que la mortalitat va ser per infeccions bacterianes que aprofitaven les baixes defenses de l'individu causades pel virus.

      Pel que fa als tractaments, pensa que en el 1918 la ciència no estava tan avançada i a més, quan es va expandir el virus va ser en època de postguerra. Per tant, en aquell temps no disposaven del material necessari per tractar la influenza.

      Eliminar
  4. Avaluable:
    Hola,
    Quines xifres de mortalitat tan alarmants.. Com pot ser que si el virus estava taaaan estés s'erradiqués? Contestant a una pregunta comenteu que els virus van patint mutacions, i que aquest va ser un dels motius pels que va desaparèixer. Però havent eliminat un terç de la població mundial, una mutació en seu el genoma és qui va aturar la seva extensió?
    Gràcies,
    Irene Garcia Celada.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. El virus va quedar extint per culpa d'una mutació la qual va fer que deixés de ser patogen al llarg de les generacions. També es creu que gràcies a la millora dels tractaments en front la influenza, va disminuir la quantitat d'afectats.
      Pel que fa a la segona pregunta, pensa que en els virus es produeixen mutacions i tant poden ser beneficioses pel propi microorganisme com malignes. En aquest cas, com he dit abans, es va produir una mutació que va disminuir la seva patogenicitat, és a dir, la seva virulència.
      Gràcies.

      Eliminar
  5. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar
  6. Avaluable,

    Els meus dubtes sobre el desenvolupament d'aquest treball recauen sobre una de les qüestions que es plantegen just al final, quan es parla de si realment estem preparats per combatre una nova pandèmia. Realment, hi ha possibilitat de previsió de l'arribada de noves soques del virus? Com s'investiga? Com és que no van aplicar-se mesures davant de l'arribada del virus de la grip del 2009?

    Gràcies,

    Judit

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Bones Judit,

      Responent a la primera pregunta, el virus de la influenza ha estat creat de nou però no en la natura sinó en un laboratori per tal d'estudiar-lo. Per tant, realment no tornarà a sorgir de forma espontània a la natura ja que el tenen controlat. Tot i que pot ser, que es tornés a donar una mutació que el fes virulent però si fos així, ja hi haurien mètodes per aturar-lo i medicaments per tractar-lo. D'altra banda, pensa que encara que es coneguin les mutacions que fan que el virus sigui letal no ens permet predir com mutarà en un futur.

      Pel que fa a la segona pregunta, el virus de la grip del 2009 va sorgir espontàniament a causa d'una mutació en la grip aviar fent que també afectes als humans i no només a les aus. Com que va ser la primera vegada que es produïa aquesta mutació, no es van prendre mesures preventives però després de l'aparició del virus es van subministrar vacunes als afectats.

      Gràcies.

      Eliminar
  7. Avaluable

    Després de llegir el vostre blog hem sorgeixen dues preguntes:

    1. Dieu que el virus de la grip té elevada mutació, aleshores com poden assegurar l'eficàcia de la vacuna?

    2. Creieu que si aquest mateix virus aparegués actualment tindria els mateixos efectes i afectaria a un percentatge tan elevat de la població?

    Gràcies.

    Carla Ibáñez Pascual

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Bones Carla,
      Pel que fa a la primera pregunta, les vacunes s'administren anualment, i no són d'un sol tipus de grip, això és perquè així aconsegueixen que les persones vacunades tinguin els anticossos necessaris per combatre diferents soques del virus de la grip. Tot i això, l'eficàcia no és del 100%, perquè no som capaços encara de predir mutacions.

      Si ara aparegués el mateix virus, no hi haurien les mateixes conseqüències, ja que l'elevada mortalitat venia donada sobretot per les infeccions bacterianes oportunistes que precedien la infecció del virus. En l'actualitat, els tractaments per combatre les infeccions bacterianes han millorat, i per tant combatriem millor els bacteris.

      Esperem haver-te resolt els dubtes.

      Eliminar
  8. Avaluable:

    Hola!
    La meva pregunta m'ha sorgit al final, amb les implicacions ètiques. Tot i el desacord que devien manifestar Ebright i les persones que pensen com ell, no s'ha fet cap restricció al respecte i la informació del virus continua sent de fàcil abast?

    Gràcies!

    Ester Cantos Parra

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Sí, continua essent de fàcil abast, com bé hem explicat. De fet, nosaltres hi vam poder accedir.
      Aquesta informació es troba en un article publicat per Taubenberger.

      Gràcies.

      Eliminar