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Ejercicio 5: Los murciélagos como fuentes de virus patógenos

Los murciélagos son los únicos mamíferos capaces de volar, maniobrando en el aire mejor, incluso, que las aves. En Zoología se clasifican dentro del orden Chiroptera, que agrupa unas 1.100 especies, desde el más pequeño que no supera los 34 milímetros, el nariz de cerdo de Kitti, hasta los zorros voladores que pueden llegar a pesar 1,6 kg y medir 1,7 metros de punta a punta de las alas. Habitan todos los continentes excepto la Antártida. Acerodon jubatus, Zorro volador de corona dorada By Gregg Yan – Low resolution derivative work from original photograph personally provided by photographer., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19210444

Los murciélagos suponen el 20% de las especies de mamíferos, solo detrás de los roedores.

Esto significa, como dice el microbiólogo Ignacio López Goñi en su libro Virus y pandemias (imprescindible para entender mejor lo que estamos viviendo), que los murciélagos son muchos y están por todas partes, por lo que su papel en los ecosistemas es muy importante y, de paso, son muy beneficiosos para el ser humano. Los que tienen una alimentación insectívora controlan las plagas, mientras que los que se alimentan de fruta y plantas facilitan la polinización y la dispersión de semillas. Pero también tienen su lado oscuro, ya que son un reservorio natural para gran número de microbios patógenos, transmitiendo enfermedades infecciosas a los animales domésticos y al ser humano. Y no hay que olvidar que en muchos lugares se emplean como alimento o remedio medicinal.

En el murciélago gigante de la India, Pteropus giganteus, se han llegado a encontrar 55 virus distintos, de los que 50 eran desconocidos, pertenecientes a siete familias: Coronavirus, Paramyxovirus, Astrovirus, Bocavirus, Adenovirus, Herpesvirus y Polyomavirus. También se ha demostrado que son el reservorio de los filovirus, familia a la que pertenece el virus Ébola; así como del virus de la rabia, de los coronavirus que provocaron los síndromes respiratorios agudos SARS y MERS, antecesores del actual SARS-CoV-2; de varios Paramyxovirus, de Hanta-virus, del de la hepatitis B y del de la gripe.

Ante esta situación, sería lógico preguntarse cómo es que los murciélagos son inmunes a la infección de semejante cantidad de virus. Los expertos están divididos. Algunos creen que no hay nada especial: habiendo tantas especies, con colonias que pueden tener miles de individuos, y con especies que pueden llegar a vivir más de 35 años, la posibilidad de intercambiar virus es enorme.

Por el contrario, otros consideran que es debido a la fisiología de estos animales. Se ha visto que, a diferencia de otros mamíferos, el sistema de reparación de daños en el ADN está activo de forma continua. Esto puede ser debido a que el vuelo de los murciélagos consume mucha energía, por lo tanto requiere de un metabolismo muy activo que puede dañar las células. Esos sistemas podrían evitar el daño producido por los virus, haciendo que los murciélagos sean portadores inmunes.

Otra hipótesis basada en la fisiología del vuelo es que acarrea un aumento de la temperatura similar a la fiebre, 40ºC. Como en el resto de los mamíferos, la fiebre activaría las defensas del virus.

El problema es que se calcula que en los mamíferos puede haber más de 300.000 virus distintos, la mayoría desconocidos todavía. Los investigadores del CSIC Javier Juste Ballesta, Antonio Figueras Huerta y Juan E. Echevarría Mayo, aunque tampoco lo tienen claro, creen que los murciélagos no son más peligrosos en relación a posibles zoonosis que el resto de los mamíferos, y ponen de ejemplo dos trabajos.

El primero es un libro publicado en 2015 dedicado a la relación entre murciélagos, virus y enfermedades infecciosas, en el que uno de los capítulos está dedicado, precisamente, a dilucidar la cuestión de si los murciélagos son “especiales” como reservorios de virus. Los autores, basándose tanto en la revisión de resultados de investigaciones anteriores como en la suya propia, no encuentran nada que vaya en esa dirección. Creen que esa percepción puede ser debida, en primer lugar, al hecho ya comentado de ser uno de los principales grupos de mamíferos, junto con roedores y primates; grupos estos últimos que también albergan una alta proporción de virus. En segundo lugar, mencionan la poca investigación en esta línea realizada hasta el momento en el resto de los grupos taxonómicos de mamíferos; de hacerlo, quizás también se encontraría su participación en las zoonosis. A continuación, mencionan una serie de huecos que deberían cubrirse con más investigaciones, como los mecanismos de infección que hacen que un murciélago muestre síntomas clínicos, y que llevan a que se convierta o no en reservorio de un determinado virus.

El otro trabajo citado por los investigadores del CSIC, publicado este mismo año, analiza el riesgo de zoonosis como reservorios de virus de diferentes grupos de mamíferos y aves, y concluye que es homogéneo y, como en el caso anterior, que las diferencias se corresponden con el tamaño de los grupos:

El libro Virus y pandemias se publicó en 2015 y el microbiólogo termina el capítulo dedicado a este tema avisando de que los miles de virus que albergan los mamíferos son “Todo un arsenal que muy probablemente se volverá contra nosotros, solo es cuestión de tiempo. ¿La solución?: ¡hay que invertir más en ciencia!

Como recoge Juan Ignacio Pérez en Sí con mis impuestos, el 4 de abril Ignacio L. Goñi hizo una encuesta en Twitter con la siguiente pregunta:

En la entrada, Juan Ignacio Pérez hace un repaso de todos los aspectos implicados en la pandemia actual, junto con las disciplinas científicas encargadas de su estudio: zoología, virología, epidemiología, biología molecular, inmunología, analítica, microscopía electrónica, bioinformática, biología celular… y concluye “Pues bien, ninguna de ellas se habría podido desarrollar sin contar antes con un conocimiento profundo de materias a cuya investigación muchos no querrían que se destinasen sus impuestos”.

Armas, gérmenes y acero - Megustaleer

Creo que a esa visión miope de algunos sectores de la sociedad se le podría añadir la de la clase política, limitada casi siempre a conseguir resultados en cuatro años. Ignacio L- Goñi no ha sido, ni mucho menos, el único científico que ha estado avisando del peligro de pandemia los últimos años. Y Jared Diamond describió en su libro Armas, gérmenes y acero (1997), de forma extraordinaria, el papel de las epidemias en la historia, propiciando la caída de imperios y la sustitución de unas potencias por otras. Como indica su título, los gérmenes son uno de los factores, junto con las armas y la disponibilidad de ciertos recursos estratégicos, que han modelado la historia de la Humanidad.

Veremos, una vez superada la pandemia actual, si todo lo que hemos pasado ha servido para cambiar la mentalidad de los políticos y de la opinión pública o, por el contrario, volvemos a la situación anterior.

Bibliografía

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Ejercicio 4: La peste negra y sus consecuencias en la Europa del Renacimiento

La peste negra o bubónica arrasó Europa a mediados del siglo XIV con la fuerza y la velocidad de un huracán, ya que en un periodo de 7 años redujo la población de 80 millones a 30. Varios siglos antes, esta enfermedad ya había hecho estragos en el imperio bizantino, y posteriormente hizo varias apariciones hasta el siglo XVIII, pero con mucha menos virulencia La peste negra, la epidemia más mortífera.

Su origen no fue desentrañado hasta el siglo XIX: la bacteria Yersinia pestis, que afectaba a roedores, principalmente a las ratas negras Rattus rattus, más sensibles que las ratas grises Rattus norvegicus, era transmitida a los seres humanos a través de sus parásitos, principalmente de la picadura de las pulgas Xenopsylla cheopis. Las rutas comerciales, las peregrinaciones, la falta de higiene y el desconocimiento facilitaron su rápida expansión.

Desde el contagio hasta la aparición de los primeros síntomas pasaban entre dos y tres semanas, y entre tres y cinco días después se producían las primeras muertes. Principalmente afectaba al sistema linfático, de ahí la inflamación de los nódulos de axilas, ingles y cuello (bubones), junto con supuraciones y fiebre alta. Cuando la bacteria pasaba a la sangre daba lugar a la peste septicémica que producía manchas negras (de ahí lo de peste negra); y cuando pasaba al aparato respiratorio provocaba neumonía con tos expectorante, lo que favorecía el contagio. Nadie podía superar estas dos variantes de la enfermedad.

Ilustración medieval sobre la peste negra. De Desconocido – http://supotnitskiy.ru/stat/stat8.htm, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18142655

Parece ser que la epidemia fue introducida en nuestro continente por los mercaderes genoveses que huían del sitio de Caffa, en la península de Crimea. Durante el asedio del ejército mongol a esta ciudad, la enfermedad apareció entre sus filas, y cuenta la leyenda que los atacantes aprovecharon la situación para arrojar sus muertos mediante catapultas al interior de la ciudad, aunque bien pudo extenderse a través de las ratas, que, como hemos visto, era el vehículo habitual.

La alta mortalidad producida, bien directamente por la infección, bien indirectamente por no poder cuidar a ancianos y niños, se sumó a las muertes que en los años anteriores habían provocado las guerras inacabables y las hambrunas periódicas. El enorme impacto demográfico consecuencia de todo ello, dio lugar a numerosas transformaciones socioeconómicas que pudieron influir en la modernización de Europa y facilitar la aparición del Renacimiento. Un ejemplo lo tenemos en que la sustitución de la nobleza por la burguesía en las propiedades rurales y en el gobierno de las ciudades modernizó la agricultura y apoyó el desarrollo científico-tecnológico y la industria. Y, por supuesto, el contacto permanente con la muerte cambió la forma de entender la existencia, haciéndolo de un modo muy diferente al marcado por la religiosidad medieval, lo que se convirtió en una de las señas de identidad de la cultura renacentista.

La Fornarina, pintura de Rafael, expuesta en el Palacio Barberini de Roma. En el Renacimiento se afianza el retrato como género autónomo. Aquí se aprecia además el interés por el desnudo, procedente del arte clásico. De Raphael – Galleria Nazionale d’Arte Antica, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=76749175

Igualmente, la situación creada por la epidemia tuvo reflejo en la literatura. Por ejemplo, las historias incluidas en el Decamerón de Bocaccio, están narradas por diez jóvenes refugiados de la peste en una villa de las afueras de Florencia.

Bibliografía

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Ejercicio 3 – Vías de transmisión de las enfermedades infecciosas: Dos zoonosis con diferentes formas de contagio y evolución de la enfermedad

Virus Ébola

La hipótesis más aceptada es que el reservorio natural de los filovirus son murciélagos frugívoros de la familia Pteropodidae (Hypsignathus monstrosus, Epomops franqueti y Myonycteris torquata), que suelen ser cazados para consumo humano; sin embargo, en el caso de algunos brotes de este virus, parece más probable que provenga de murciélagos insectívoros del género Chaerephon, que suelen ser atrapados por los niños con fines lúdicos.

Chaerephon pumilus By Rüppell, Eduard, 1794-1884 – https://www.biodiversitylibrary.org/page/37140684#page/7/mode/1up, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34415136

La mayoría de los infectados tienen entre 15 y 44 años. El periodo de incubación de la enfermedad es de 2-21 días, momento a partir del cual se empiezan a manifestar los síntomas. Su evolución presenta cuatro fases: febril, con síntomas inespecíficos; gastrointestinal entre los días 3 al 10; entre el 7 y el 12, el paciente se encamina hacia la recuperación o hacia el shock; si no se recupera, a partir del día 10, aparecen hemorragias internas, infecciones secundarias, etc.

Anisakis

La anisakidosis es una enfermedad causada por la ingestión de pescado parasitado por larvas de nemátodos (gusanos) de la familia Anisakidae, cuando se ingiere pescado crudo o poco cocinado.

Los anisákidos tienen un ciclo de vida bastante complejo, donde antes de llegar a sus hospedadores definitivos, los mamíferos marinos, parasitan una gran variedad de especies pesqueras de consumo habitual. Las larvas, tras atravesar el tracto gastrointestinal, se encapsulan en la musculatura del pez. El ser humano se interpone en esa cadena de infecciones y sufre las lesiones producidas por las larvas que originan, como consecuencia de la reacción inflamatoria, dolor abdominal agudo, náuseas, vómitos, fiebre y diarrea. De forma indirecta, y parece ser que en personas con patologías previas, incluso consumiendo pescado bien cocinado y sin síntomas digestivos, pueden aparecer reacciones alérgicas que van desde la urticaria hasta el choque anafiláctico.

De Anisakiasis_01.png: Original uploader was MarcoTolo at en.wikipediaderivative work: Petruss (talk) – Anisakiasis_01.png, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11586676

Bibliografía

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Ejercicio 2 – Bacteriófagos como alternativas terapéuticas a los antibióticos

Recientemente se ha cumplido un siglo desde el descubrimiento de los bacteriófagos o fagos, un tipo de virus que infecta a las bacterias y las mata. A pesar de ser conocidos desde antes de que Alexander Fleming descubriera la penicilina, nunca se han llegado a utilizar de forma sistemática para tratar infecciones bacterianas. Y es que, precisamente, el auge de los antibióticos a mediados del siglo XX relegó al olvido su potencial uso en medicina.

Bacteriófagos infectando una bacteria
By Dr Graham Beards – en:Image:Phage.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5035798

Desde el punto de vista de la ecología, los fagos juegan un papel fundamental en los ecosistemas. Además de ser las entidades biológicas más abundantes del planeta, mantienen a raya a las bacterias, lo que permite iniciar la intrincada cadena de relaciones entre los diferentes seres vivos y que se vayan construyendo, paso a paso, los sucesivos niveles que conforman el edificio de cada ecosistema.

En la actualidad, en medio de una pandemia ocasionada por un virus, ya casi se puede considerar como cultura general el saber que para que un virus infecte una célula debe ser capaz de unirse a ella, y que para ello los virus disponen en su superficie de ciertas moléculas que “encajan” con otras de la superficie celular. Los fagos no son diferentes en ese aspecto. Una vez dentro de la bacteria, el virus utiliza la maquinaria celular para producir copias de sí mismo, lo que acaba matando a la célula y liberando los nuevos virus. Este tipo de ciclo vital es conocido como ciclo lítico.

By Guido4 – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=63789040

Pero otros fagos llevan una vida más sofisticada, mediante el llamado ciclo lisogénico: cuando el virus penetra en la bacteria, su genoma se inserta en el de la bacteria. De esa forma, cuando la bacteria se multiplique, todas las bacterias descendientes portarán el genoma vírico. En el momento en que se dan ciertas condiciones ambientales, el genoma vírico se activará, dando lugar a un ciclo lítico, es decir, multiplicándose en el interior de la bacteria hasta matarla y, de esa forma, expandirse por entorno.

By Suly12 – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5040662

El incremento de las resistencias a los antibióticos que se está produciendo en los últimos años, junto con la falta de alternativas eficientes, ha hecho recobrar el protagonismo a los fagos como posible arma bactericida. Sin embargo, hay día de hoy, debido a la poca investigación realizada al respecto, todavía no se ha establecido una metodología eficaz y segura que permita utilizarlos de forma generalizada.

Bibliografía

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Ejercicio 1: El nombre y el género de los microbios

Cuando hablamos de microbios o microorganismos, estamos hablando de organismos que, por su pequeño tamaño, no podemos verlos a simple vista. Es decir, que para observarlos debemos echar mano del microscopio, bien sea del óptico para una gran parte de ellos, o bien del electrónico para los más pequeños.

Pero esta definición que hacemos desde un punto de vista humano, basado únicamente en nuestras capacidades sensoriales, es demasiado generalista, ya que engloba una gran variedad de organismos muy distintos entre ellos en forma, fisiología, hábitat, papel en el ecosistema, relaciones con otros organismos, etc.

Aunque están en el límite entre lo vivo y lo no vivo, a los virus se les incluye entre los microbios. Sus componentes moleculares son muy sencillos y no pueden realizar las funciones básicas vitales: respiración, nutrición y reproducción, únicamente son capaces de reproducirse cuando infectan una célula, por tanto, son parásitos estrictos.

El resto de los microorganismos son unicelulares, es decir, están compuestos por una sola célula. Hay dos tipos de estructuras celulares, una muy sencilla, la procariota, que es el tipo de célula de las bacterias y las arqueas, y que son los primeros seres vivos que habitaron la Tierra. El otro son las células eucariotas, con estructuras y metabolismos más complejos, y tamaños más grandes. Entre ellos, los más sencillos son los protistas, presentes en hábitats acuosos o con mucha humedad; quizás sus representantes más conocidos son las amebas y los paramecios. Y el último tipo de microorganismo pertenece al reino de los hongos: las levaduras, los únicos hongos unicelulares.

La taxonomía se ha encargado de ordenar los seres vivos, primero agrupándolos en función de sus características, y posteriormente, de su origen evolutivo. Para su denominación se utiliza un sistema binomial, donde la primera palabra designa al género, es decir, a un grupo de especies que comparten ciertas características, y la segunda es exclusiva de la especie. Estos nombres científicos siempre deben escribirse en cursiva, por ejemplo, Escherichia coli, la bacteria más famosa de nuestro intestino, también conocida por su abreviatura E. coli. En un texto, la primera vez que escribamos el nombre deberemos escribir el nombre completo y posteriormente podremos escribir la abreviatura, siempre que no haya posibilidad de confusión con otra especie.

En cuanto al género con el que deben denominarse, vemos que se utiliza tanto el masculino “los estreptococos”, como el femenino “la listeria”. Supongo que esto es debido a la tendencia que hay en castellano a que las palabras terminadas en -a, –d o -z suelen ser femeninas y que las terminadas en -e, -i, -l, -n, -o, -r o –s suelen ser masculinas, aunque existen un buen número de excepciones, como comenta Fernando A. Navarro en este artículo.

Bibliografía