El derretimiento de glaciares y de permafrost podrían liberar virus antiguos


El derretimiento de glaciares y la descongelación del permafrost podrían liberar virus antiguos



Conforme el planeta se calienta y el hielo se derrite, los científicos advierten que podríamos ver el resurgimiento de patógenos antiguos actualmente desconocidos para la ciencia. Estos virus, que han permanecido inactivos y atrapados en glaciares y permafrost —suelo congelado de forma permanente— por cientos si no es que miles de años, podrían “despertar”, según han dicho los investigadores.

Previamente este año, los científicos que analizaban muestras de dos testigos del casquete de hielo Guliya, en el Tíbet, identificaron varios de dichos virus. Uno de los testigos fue fechado hace 520 años, mientras que el otro contiene sedimentos atrapados desde hace 15,000 años. Cuatro de los géneros de virus —el rango taxonómico entre la especie y la familia— ya eran conocidos, pero otros 28 nunca antes habían sido vistos.

Los autores del estudio dicen que la investigación da evidencia de un método “ultra limpio” de muestreo microbiano y viral; lo bastante limpio para extraer del glaciar un virus sin daños y sin contaminar.

Pero también revela un capítulo de la historia biológica del planeta, exponiendo algunos de los microbios que habitaron el suelo hace cientos o miles de años y que podrían, teóricamente, resurgir conforme se derrita el hielo.

Los autores advierten que el derretimiento del hielo “liberará microbios y virus de los glaciares que han estado atrapados y reservados por decenas o cientos de miles de años”.

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Este derretimiento podría destruir los “archivos” microbianos que podrían ayudarnos a entender los regímenes climáticos de la Tierra en el pasado. “Sin embargo, en el peor de los casos, este derretimiento del hielo podría liberar los patógenos en el ambiente”, añaden.

Su investigación está en una fase previa a su impresión, lo cual significa que no ha sido revisada por un panel de expertos para confirmar sus hallazgos. Por ende, los resultados deben tomarse con precaución. Tampoco está claro cuán completos o infecciosos podrían ser estos virus tras su descongelación. Sin embargo, anteriormente los científicos han revivido virus que han estado latentes por miles de años, sugiriendo que por lo menos esa es una posibilidad.

¿Podrían los virus antiguos ser un riesgo para la salud pública? “Tal vez”, dijo a Newsweek Jean-Michel Claverie, profesor de genómica y bioinformática en la Universidad de Aix-Marsella, Francia, y quien no participó en el estudio del glaciar tibetano.

“Podrían ser virus antiguos que ya conocemos —como la viruela— y que pensamos erróneamente que ya estaban erradicados”, añadió.

“También podrían ser virus que provocaron extinciones animales —o humanas— en el pasado, y de los que la medicina moderna no tiene consciencia. Lo mismo se aplica para las bacterias, como las que provocan el ántrax”.

El permafrost es tierra que ha permanecido congelada por dos años o más. En la imagen: un campo de invierno perteneciente al pueblo nenet. Está ubicado en el permafrost de la península de Yamal, oeste de Siberia. Foto: ARNE HODALIC/CORBIS/GETTY

La investigación de Claverie ha mostrado que los virus pueden “sobrevivir” decenas de miles de años desde la era de los neandertales impasibles, si las condiciones son idóneas. En 2014, coescribió un artículo describiendo un “virus gigante” de 30,000 años de antigüedad extraído del permafrost siberiano. Tras salir del permafrost y ya en el laboratorio, revivió, volviéndose infeccioso después de pasar milenios inactivo.

Los virus gigantes como este obtienen su nombre porque son tan grandes, relativamente hablando, que se los puede ver fácilmente con la luz del microscopio. Mientras que un virus promedio puede ser tan pequeño como 20 nanómetros, un virus gigante no puede pasar por un agujero de 200 nanómetros o más pequeño.

El que se descubrió en 2014 fue llamado Pithovirus sibericum; “pithos” es el nombre de un gran contenedor usado por los griegos antiguos. Desde entonces, el equipo ha descubierto por lo menos un virus antiguo más, Mollivirus sibericum, hallado en la misma muestra de hielo de 30,000 años de antigüedad.

Afortunadamente, ambos atacan a las amibas —organismos unicelulares con la capacidad de cambiar de forma— y no a animales o humanos. Esto significa que su resurrección no representa un riesgo para la salud pública. Sin embargo, los investigadores dicen que su existencia plantea la pregunta de si otros patógenos, más letales, podrían estar esperando en el permafrost, listos para activarse.

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La longevidad impresionante de los virus deriva del hecho de que, técnicamente, no son seres vivos. Para activarse y reproducirse, deben penetrar la célula de un organismo vivo. Fuera de una célula, son partículas metabólicamente inertes llamadas viriones, los cuales podrían imaginarse como semillas del virus activado, dijo Claverie.

Esto significa que no pueden morir en el sentido típico. Los viriones pueden ser infecciosos y listos para “germinar” o inactivos, demasiado dañados para infectar o germinar.

Este proceso de deterioro se puede dar rápidamente fuera de una célula; por ejemplo, la luz hace un daño increíble al ADN o ARN del virus. La pérdida de humedad también puede provocar daño al grado de la inactivación.

Sin embargo, si las condiciones son propicias para su “supervivencia”, pueden permanecer infecciosos por períodos extensos.

“Luz ultravioleta, oxígeno y temperatura alta es malo; frío y oscuridad es mejor; frío, oscuridad y nada de oxígeno [anóxico] es lo ideal”, dijo Claverie. Esto hace del permafrost y los sedimentos oceánicos profundos —fríos, oscuros y anóxicos— ambientes excelentes para los microbios como los virus.

Las esporas de ántrax pueden sobrevivir por períodos extensos en estado latente. En la imagen: la cepa Sterne de la bacteria Bacillus anthracis, 2002, bajo una magnificación alta de 12,483X. Foto: SMITH COLLECTION/GADO/GETTY

El interés aumentado por los virus antiguos y microbios atrapados en hielo no ha sido propiciado por la investigación de Claverie y otros, sino por información científica que subraya un aumento rápido en el calentamiento del océano y el derretimiento del hielo.

Sabemos que el Ártico se está calentando el doble de rápido que el resto del mundo, mientras que las capas de hielo en todo el planeta han mostrado un adelgazamiento constante conectado con el cambio climático y el cambio en los patrones del tiempo.

En los últimos dos meses, se ha visto a la Antártida romper su récord de derretimiento de hielo —se reportó que 15 por ciento de la superficie del continente se derritió en la víspera de navidad— y registró agua cálida bajo su glaciar más precario, el glaciar Thwaites.

Glaciares más pequeños también están sintiendo el calor. El informe del año pasado del Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) halló que glaciares en Europa, el este de África y demás lugares podrían perder más del 80 por ciento de su masa de hielo para finales del siglo. Mientras tanto, el permafrost en el círculo ártico se está descongelando a un ritmo rápido.

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El permafrost cubre 24 por ciento del Hemisferio Norte, un área equivalente a 15 millones de kilómetros cuadrados, según el Instituto de la Tierra de Columbia. Los científicos predicen que incluso si limitáramos el calentamiento a 2 grados Celsius sobre los niveles previos a la industrialización, con el tiempo perderíamos 40 por ciento de ello.

Conforme se descongela el permafrost, estos paisajes cubiertos de nieve se están convirtiendo de sumideros de carbono en emisores de carbono con el potencial de liberar cantidades enormes de gases de invernadero y provocar que se derrumbe la infraestructura a la que apoya.

Este calentamiento también podría liberar virus actualmente ocultos en el hielo y permafrost. Aun cuando todavía se desconoce relativamente la posibilidad de que estos virus antiguos o históricos se reactiven.

“Esta es un área nueva de investigación”, dijo a Newsweek Christine Kreuder Johnson, profesora de epidemiología en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de California Davis. “Yo diría que muy emocionante. Se sabe muy poco”.

Nuevas rutas de navegación se han abierto en el Ártico conforme el hierro se derrite alrededor de los polos. En la imagen: el rompehielos Polaris rompe el hielo del mar Báltico en las aguas cercanas a Tornio, norte de Finlandia, el 3 de febrero de 2019. Foto: SAM KINGSLEY/AFP/GETTY

Kreuder Johnson explicó que una de las cosas claves a considerar cuando se investigan virus antiguos como los hallados en el glaciar tibetano, es el estado del virus: ¿está entero o fragmentado? Porque esto afectará su capacidad de infectar y, por lo tanto, la amenaza que representa para la salud humana.

“Los virus detectados solo representan un riesgo si están completamente enteros y pueden volver a crecer”, dijo ella.

Algunos microbios son más resistentes y, por ende, con más posibilidades de infectar que otros. Por ejemplo, ve las bacterias generadoras de esporas, como el ántrax.

El ántrax no es técnicamente una enfermedad antigua —se lo puede hallar en el suelo en todo el mundo—, pero ha sido llamado un “patógeno zombi”. Esto se debe a que puede permanecer latente por siglos antes de reactivarse y suscitar nuevos brotes.

En 2016, un niño de 12 años murió y docenas más fueron hospitalizadas en Salekhard, noroeste de Rusia, por ántrax, llamada la “plaga siberiana”. Se cree que el brote se originó de los restos enfermos de humanos y animales enterrados en el permafrost 75 años antes, luego expuestos después de que una ola de calor provocó que el hielo se derritiera.

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Se piensa que venados tuvieron contacto con los restos, propagando la enfermedad en los humanos. El niño fue uno entre una cantidad grande de pastores nómadas afectados, según reportó Newsweek por entonces.

Los expertos médicos citaron el cambio climático como un factor del brote, señalando el tiempo anormalmente cálido que provocó la descongelación del permafrost. Esto es apoyado por estudios que sugieren que el aumento en las temperaturas podría llevar a incidentes similares en el futuro.

En otras partes, ha habido reportes de investigadores que han contraído enfermedades después de tener contacto con los cadáveres congelados de animales enfermos.

Michael Zimmerman, un paleopatólogo de la Universidad de Pensilvania, dijo a la cadena NPR que contrajo dedo de foca —una infección bacteriana que por lo general afecta los dedos y manos de los cazadores de focas— mientras completaba una investigación sobre animales enterrados por décadas en el permafrost. El diagnóstico no fue confirmado, pero los síntomas correspondían y respondieron a los antibióticos, el medicamento prescrito para tratar el dedo de foca.

Las historias de las llamadas enfermedades, o patógenos, zombis, como el ántrax, reciben mucha atención mediática, pero hasta ahora los casos reales han sido raros. Muchos científicos dirían que los miedos por enfermedades antiguas o históricas son exagerados, y señalan el hecho de que estamos expuestos a virus de manera muy constante.

“Los virus están en todas partes, en suelos, en hielo, en dinero”, dijo a Newsweek el profesor Paul Falkowski, quien encabeza el Laboratorio de Biofísica Medioambiental y Ecología Molecular en la Universidad de Rutgers-New Brunswick.

“Prácticamente todos los virus no tienen efecto en la salud humana. Sin embargo, algunos microbios, como la bacteria del ántrax, pueden surgir de suelos congelados después de décadas e infectar a la gente”. Él añade: “Pero el riesgo es muy bajo”.

Al considerar el posible riesgo a la salud de los virus antiguos, también es importante pensar en la exposición. La mayoría de las enfermedades infecciosas se transmiten por contacto directo, fluidos corporales y gotitas respiratorias, “en otras palabras, prácticamente no hay peligro de una transmisión de largo alcance”, dijo Falkowski.

Un virus hallado en una región aislada de Siberia o en la cima de un glaciar tibetano tal vez no sea demasiado riesgoso porque hay un riesgo bajo de exposición. En contraste, las grandes concentraciones de gente en áreas urbanas aumenta el contacto y la exposición, lo cual a su vez aumenta el riesgo de brotes de enfermedades.

Esto podría cambiar conforme humanos y animales respondan al aumento en las temperaturas. El derretimiento del hielo en los polos podría afectar cómo navegamos el planeta, pues ya se han abierto rutas nuevas en el Ártico. Un cambio climático también podría propiciar que las especies expandan su hábitat a nuevas partes del mundo. Por ejemplo, los planes de la administración actual de expandir la tierra disponible para perforar en el círculo ártico podría abrir nuevos caminos a la exposición.

Kreuder Johnson y su colega Tracey Goldstein, profesora de patología, microbiología e inmunología en la Universidad de California Davis, dijeron a Newsweek que estos cambios de comportamiento podrían llevar a que animales y microorganismos interaccionen de maneras diferentes o tengan contacto con patógenos por primera vez.

Por ejemplo, la investigación de Goldstein del virus del moquillo focino (PDV, por sus siglas en inglés), una enfermedad infecciosa potencialmente letal que ataca a las focas y otros mamíferos marinos.

El estudio halló que los niveles más bajos de hielo marino en el círculo ártico fueron correlacionados positivamente con tasas más altas de infección entre ciertas especies de focas. Los autores del estudio sugirieron que los cambios en el hábitat e interacciones entre las especies tal vez estén detrás del aumento.

Aun así, por ahora, la mayoría de la información que tenemos es escasa e hipotética. El potencial de que microbios nuevos —o, más bien, antiguos— resurjan en un clima más cálido es una serie relativamente nueva de circunstancias que apenas se empieza a investigar.

“Simplemente es algo que deberíamos tener en el radar”, comentó Goldstein. “El clima está cambiando con mucha rapidez y no sabemos cuál podría ser la próxima cosa que vaya a ser una preocupación”.

Claverie está de acuerdo: “El calentamiento y más gente en regiones árticas previamente inhabitadas es la receta para un desastre, en teoría”, dijo él. “Sin embargo, nadie sabe cómo calcular la probabilidad de que esto suceda. Solo sabemos, a partir de nuestro trabajo con los virus de amebas, que esta es, en principio, una posibilidad”.

Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek

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