Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EEUU dijeron el jueves que su análisis de muestras del primer caso grave de gripe aviar en el país la semana pasada mostró mutaciones que no se habían visto en muestras de una bandada infectada en el patio de la propiedad del paciente.
Los CDC dijeron que la muestra del paciente mostró mutaciones en el gen de la hemaglutinina (HA), la parte del virus que juega un papel clave en su adhesión a las células huésped.
El organismo de salud dijo que el riesgo para el público en general por el brote no ha cambiado y sigue siendo bajo.
Dos viriones de influenza A (H5N1), tipos de virus de la gripe aviar, bajo un microscopio
La semana pasada, EEUU informó su primer caso grave del virus, en un residente de Luisiana mayor de 65 años que sufría una enfermedad respiratoria grave.
El paciente estaba infectado con el genotipo D1.1 del virus que se detectó recientemente en aves silvestres y de corral en los EEUU, y no con el genotipo B3.13 detectado en vacas lecheras, casos humanos y algunas aves de corral en varios estados.
Las mutaciones observadas en el paciente son raras, pero se han reportado en algunos casos en otros países y con mayor frecuencia durante infecciones graves.
Una de las mutaciones también se observó en otro caso grave de Columbia Británica, Canadá.
No se ha identificado ninguna transmisión del paciente en Luisiana a otras personas, dijo el CDC.
Scott Hensley, profesor de microbiología en la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, advirtió contra la lectura excesiva de los datos de dos casos graves, aunque admitió que el informe de los CDC fue «suficiente para sorprenderme».
«No es nada bueno. No es una gran noticia», dijo Hensley a STAT.
Los CDC informaron que sus científicos habían comparado los virus recolectados del paciente no identificado de Louisiana con uno de aves de corral infectadas en la propiedad de la persona. Las mutaciones observadas en las muestras del paciente no estaban presentes en el virus de las aves, lo que sugiere que las mutaciones se estaban desarrollando durante el curso de la infección de la persona.
“Los cambios observados probablemente fueron generados por la replicación de este virus en el paciente con enfermedad avanzada, en lugar de transmitirse principalmente en el momento de la infección”, afirma el informe.
Se cree que ese también fue el caso del paciente de Columbia Británica, aunque los funcionarios de salud allí no tenían el virus fuente para estudiar porque nunca pudieron determinar cómo se infectó el adolescente.
Hensley dijo que habría sido más preocupante si las mutaciones se hubieran observado en el virus de las aves, porque habría sugerido que los virus en la naturaleza estaban adquiriendo estos cambios.
Angela Rasmussen, viróloga especializada en enfermedades infecciosas emergentes, coincidió en que las noticias habrían sido peores si se hubieran detectado las mutaciones en el virus de las aves de corral del paciente de Luisiana, pero calificó de “sombría” la situación actual del H5N1 y señaló que se ha producido una explosión de casos humanos.
“Más secuencias [genéticas] de humanos es una tendencia que debemos revertir: necesitamos menos humanos infectados, punto”, dijo Rasmussen, quien trabaja en la Organización de Vacunas y Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Saskatchewan en Saskatoon, Canadá, en el sitio de redes sociales X (antes conocido como Twitter).
“No sabemos qué combinación de mutaciones daría lugar a un virus H5N1 pandémico y sólo podemos predecir hasta cierto punto a partir de estos datos de secuenciación. Pero cuanto más humanos se infecten, más probabilidades habrá de que surja un virus pandémico”.
El riesgo de la mutación
Algunas mutaciones que podría adquirir y que hacen que represente un riesgo para los humanos incluyen la capacidad de sobrevivir en el aire y optimizarse para infectar células humanas.
Los expertos destacan cuatro características clave que la gripe aviar puede adquirir a través de una mutación que puede llevarla a causar un evento de nivel pandémico en humanos. Dos de las mutaciones tendrían que ocurrir en la hemaglutinina (la cual ocurrió en el huésped de Louisiana), las partes externas del virus que son responsables de unirlo a las células humanas. Con estas mutaciones puede viajar por el aire y eludir las defensas naturales del cuerpo. Otros cambios incluyen la adaptación para conectarse mejor con los virus humanos en lugar de los de las aves, y para optimizarse para atacar las proteínas celulares.
La doctora Mathilde Richard, viróloga del Centro Médico Erasmus de los Países Bajos, dijo a la revista Science: «Esta es la amenaza que seguirá llamando a nuestra puerta hasta que, supongo, cause una pandemia».
Actualmente, una persona puede infectarse con gripe aviar después de que partículas virales ingresan a su cuerpo a través de la boca, la nariz o los ojos.
Generalmente, esto sucede cuando alguien toca una superficie infectada y luego se limpia la cara.
Sin embargo, estos casos son raros: sólo se han detectado alrededor de 1.000 casos en humanos.
En un estudio histórico de 2012, investigadores holandeses fabricaron el virus de la gripe aviar H5N1 para propagarlo por el aire entre hurones.
Este tipo de investigación cae bajo la controvertida etiqueta de «ganancia de función» y ha sido restringida en la mayor parte del mundo.
Pero a través de sus estudios, el equipo identificó cambios en los enlaces del virus que le permiten viajar por el aire y adherirse a las células humanas, a su código de ARN y que le permiten infectar de manera más eficiente y escapar de las barreras naturales.
Los patógenos virales, como el COVID-19, la gripe y el virus respiratorio sincitial se transmiten con mayor eficacia a través del aire.
Pero la gripe aviar tiene dificultades para propagarse a través de partículas de aerosol.
Al igual que otros patógenos, la gripe aviar se adhiere a la célula huésped a través de una parte llamada hemaglutinina, que son pequeñas proteínas que se encuentran en la capa externa del virus.
Cuando el virus infecta la célula de un animal, la hemaglutinina se fusiona con el líquido de la célula llamado vesícula.
Se fusiona con él debido a la alta acidez del líquido, lo que permite que el virus se funda en la célula e infecte la membrana, una capa interna de protección celular.
Una vez en la membrana, el virus puede causar daño a la célula con poca resistencia, infectándola completamente y transmitiéndose aún más cuando comienza a replicarse.
Debido a que el agua y otras superficies tienen un pH relativamente equilibrado, el virus puede sobrevivir en las superficies durante largos períodos de tiempo.
Pero la historia es diferente cuando viaja a través del aire después de que una persona estornuda o tose partículas.
El dióxido de carbono presente en el aire hace que éste se vuelva ligeramente ácido. Como resultado, la hemaglutinina comenzará a derretirse y no podrá llegar a un nuevo huésped.
Los científicos dicen que si la hemaglutinina de la gripe aviar muta para ser más similar a la del COVID o la influenza, podrá viajar por el aire. Una vez que el virus llega al huésped, debe infectarlo.
La segunda mutación optimiza la gripe para unirse a una célula humana.
Las aves pertenecen a la clase de las “aves” dentro del reino animal, mientras que los humanos son considerados mamíferos.
Esto significa que tienen una composición biológica diferente, lo suficiente como para que los virus diseñados para los animales tengan problemas con los humanos.
La gripe aviar ha mutado para optimizar su capacidad de infectar a las aves y, como resultado, tiene dificultades para encontrar huéspedes no aviares. El virus se detectó por primera vez en patos de Europa y Asia, pero no está claro dónde lo contrajeron.
Pero esto podría cambiar con simples mutaciones de la hemaglutinina. Una hemaglutinina más optimizada convertiría más exposiciones en infecciones, lo que llevaría a un marcado aumento de casos.
Los científicos dicen que después de revisar datos de brotes anteriores, serán necesarios cambios en los aminoácidos denominados G228S y Q226L para que se produzca esta optimización.
Cuando estos aminoácidos sufren esta mutación, están mejor adaptados para unirse a los carbohidratos en las células humanas. Estas mutaciones se detectaron en brotes humanos anteriores del virus.
Esto incluye el brote de H3N2 de 1968, que se originó en EEUU y terminó matando a alrededor de un millón de personas en todo el mundo.
El brote de “gripe asiática” de 1957 fue responsable de 1,1 millones de muertes en todo el mundo.
Más tarde se determinó que la causa era la cepa H2N2 de la gripe aviar, que también tenía estas mutaciones.
Ambas cepas del virus han desaparecido desde entonces de la población humana, pero sus brotes muestran que estas peligrosas mutaciones son posibles.
La hemaglutinina no es la única parte del virus que necesitaría cambiar.
La tercera mutación, que los científicos creen que es la evolución más importante que una cepa de gripe aviar tendría que experimentar para representar una amenaza para los humanos, está en su ARN.
Todos los virus de la gripe están compuestos de ARN monocatenario en lugar de ADN bicatenario.
El ARN está formado por cuatro sustancias químicas básicas: citosina, guanina, adenina y uracilo. En el ADN, en lugar de uracilo, está presente la timina.
Cada combinación de tres sustancias químicas dentro de la cadena de ARN forma un aminoácido.
Estos ácidos son los componentes básicos de las proteínas y su combinación crea una multitud de características.
A diferencia de una célula, los virus no tienen ADN y ARN presentes. La mayoría de las enfermedades infecciosas obtienen sus características de su composición de ARN.
Cada trío de estos químicos en una cadena de ARN constituye una sustancia química responsable de las proteínas que ayudan en las funciones corporales.
Si la citosina en algunas de estas cadenas muta a adenina, cambiará la producción de algunas cepas de una sustancia química llamada glutamina a una conocida como lisina.
Los científicos han denominado a esta mutación la mutación E627K. Cuando se reemplaza el glutamato por lisina, el virus puede infectar más las células proteínicas de una persona que las de un pájaro.
Con estas tres mutaciones, el virus probablemente podrá representar una amenaza para los humanos.
Pero, con un cuarto cambio, podría eludir las defensas finales que tienen los humanos y desencadenar una pandemia mortal.
El gen de resistencia al mixovirus A (MxA) es una proteína en las células humanas diseñada para destruir virus de ARN como el de la gripe aviar.
Cuando se detecta ARN viral en la célula, se activa la proteína. En la mayoría de los casos, puede romper la unión del patógeno y prevenir la infección.
Cuando no puede, envía una señal al sistema inmunitario de que hay un invasor y desencadena un flujo de glóbulos blancos para combatir el virus.
El MxA es más sensible en los humanos que en otros mamíferos, lo que hace más difícil que la gripe aviar cause un brote en nosotros que en zorros, leones marinos y otros que han sufrido la infección en los últimos dos años.
Si bien el Dr. Richard dice que el virus inevitablemente alcanzará el punto en que se hayan producido las cuatro mutaciones y pueda atacar a los humanos, el tiempo que podría tardar en ocurrir esto varía enormemente.
Debido a la aleatoriedad de la mutación genética y a los cambios muy específicos que necesita el virus, podrían pasar décadas antes de que se produzca siquiera uno solo de esos cambios.
Por ahora, la gripe aviar sigue siendo una amenaza que los humanos observamos pero que no nos preocupa especialmente.
Sin embargo, de vez en cuando aparecen casos en humanos. Las autoridades informaron que una mujer de 56 años murió en el sudeste de China a causa de la cepa H3N8 del virus en marzo.
Sin embargo, la cepa que la afectó no es adecuada para los humanos. Solo se han reportado tres casos de la cepa H3N8 en humanos.
La cepa que representa la mayor amenaza para los humanos es el virus H5N1.
Esta cepa se ha registrado alrededor de 870 veces desde que se descubrió por primera vez en 1959, matando a aproximadamente la mitad de los pacientes.
Ha arrasado la población mundial de aves silvestres durante los últimos dos años y ha provocado infecciones dispersas entre los humanos.
A diferencia de otras cepas de gripe aviar, se ha demostrado que puede transmitirse de persona a persona.
La transmisión entre personas se confirmó durante un brote en Hong Kong en 1997 que afectó a 18 personas.