dilluns, 14 de març del 2016

UN VIRUS QUE CIRCULA DES DE 1918


Al cim de la Primera Guerra Mundial, la població humana va ser afectada per una malaltia molt potent i inesperada, que finalment va ser identificada com a "grip espanyola".
Va deixar a darrere seu un gran nombre de víctimes per tot el món que començaven patint una pneumònia greu i acabaven morint.


Va causar un nombre estimat de 20-50 milions de morts a tot el món (11) resultant una pandèmia, que ha sigut la més greu de tota la humanitat.




Figura 1.Gràfic conservat al Museu de Ciències Naturals de Salut i Medicina que mostra les taxes de mortalitat a Amèrica i Europa. (15)




COM VA COMENÇAR?
A principis de març de 1918, es van reportar diversos casos greus de la grip als Estats Units. Això marcaria el començament de la primera onada de la pandèmia de grip "espanyola"   (11) . A causa de la Guerra Mundial,  les tropes nord-americanes militars van ser desplegades a Europa, i va donar com a conseqüència l’extensió d’aquest virus per tot el món (EU, Europa i Àsia). Com que Espanya va ser neutral durant la guerra i tenia una premsa sense censura, va ser un dels únics països que va informar sobre aquesta malaltia; a causa d’això al virus se li va atribuir el nom de “grip espanyola”.
La grip va tenir bàsicament tres onades, la primera que va tenir una gran importància patògena, la segona que va ser la letal i la tercera que va ser la més infecciosa a nivell mundial  (11).


Però el que va cridar realment l’atenció sobre aquest virus, va ser que va atacar sobretot a adults joves, que normalment no presentaven una alta mortalitat. En aquest cas, tot i que el virus matava de forma ràpida i directa amb una pneumònia vírica violenta; la majoria de morts es van produir per pneumònies bacterianes secundàries que no podien ser curades per la manca d’antibiòtics (11).








Figura 2.
Les autoritats de salut pública a través de Canadà van produir cartells com aquest per informar la gent sobre la grip espanyola. (1)



Figura 3.
Un barri a Camp Funston , Kansas. Es mostren els molts pacients que van contraure la grip espanyola de 1918. (10)


QUIN VIRUS ERA?
La identitat del virus de la pandèmia de 1918 va ser un misteri fins el descobriment de la tecnologia per aïllar els virus al 1930 (8),(9). Anys després, a finals de 1990, el desenvolupament de la biotecnologia molecular va produir un gran avanç i es va aconseguir treure mostres de víctimes de 1918 (12).
L’any 2005, per tal de comprendre com els virus de la grip causen pandèmies i així evitar-les, uns científics dels Centres per al Control i la Prevenció de Malalties dels Estats Units (CDC) ajudats per altres organitzacions del país,(3) van ser capaços de recrear el virus de la grip de 1918 i infectar a ratolins. (6)
A partir de fragments i teixits pulmonars de tres víctimes de la grip (dos soldats nord-americans i una dona enterrada al 1918 a una tomba permafrost d’Alaska)(7), amb el mètode de genètica inversa. (7)
Després de la reconstrucció es van poder seqüenciar les vuit regions codificants del genoma del virus de la grip de 1918 (13) per tal d’obtenir informació sobre els motius de la virulència i gràcies a això es va descobrir que es tractava d’un virus A de subtipus H1N1.
Anàlisis addicionals van suggerir  que el virus de 1918 va ser d'origen aviar i es va transmetre d'aus a humans, directament o indirectament, encara que no està del tot clar. També es va saber que el virus va adquirir la seva alta virulència en el procés d'adaptació als humans a través de mutacions.(11).


Mentre, a una altra zona d’Estats Units, es van utilitzar aquestes seqüències per crear el virus en si i infectar ratolins amb ell. (14)  Concretament, a partir del virus recreat, es van substituir els seus gens superficials (hemaglutinina) i del complex polimerasa per altres gens de soques de grip més corrents. (6) A partir d’aquesta investigació es va veure que alguns fàrmacs antivirals (oseltamivir i amantadina) són eficaços contra virus que contenen alguns gens de la grip espanyola, per tant també podrien ser-ho contra aquesta i també es van obtenir els gens responsables  de la extrema virulència del virus de la grip espanyola. (7)




Figura 4. Myxovirus influenzae, forma arrodonida  amb una capa de espigues proteiques de hemaglutinina (HA) i neuraminidasa (NA) en l’exterior i 8 segments d’ARN dins.(2)



PER QUÈ TANTA VIRULÈNCIA?


Concretament, la virulència del virus és causada per la hemaglutinina (HA), que és una glicoproteïna que té com a funció la unió al receptor i la fusió de la seva membrana. Gràcies a diversos estudis, es va demostrar que, tot i que aquesta soca de virus no conté HAs d’alta patogenicitat, conté un gen específic que es va demostrar després de varis experiments que era el que causava la gran virulència.


Un altre factor important és l’alta virulència,  és el complex ARN polimerasa viral. Normalment els virus de grip humana no es repliquen correctament als pulmons i poques vegades causen pneumònies víriques mortals, cosa que si que provocava la grip de 1918 (5) (4). Això ens indica que la capacitat del virus de 1918 a replicar-se de manera més eficaç gràcies a una millorada ARN polimerasa, li va comportar una capacitat de replicació inclús als pulmons, que conseqüentment el va portar a la seva alta mortalitat.


QÜESTIONS ÈTIQUES


El fet de recrear un virus que en el seu moment va ser tan patogen, dóna peu a la creació de  molts dilemes ètics ja que si aquest virus escapés del laboratori podria provocar moltes malalties, inclús morts i la possibilitat d’una nova pandèmia.
Tot i això, els científics responsables asseguren que els experiments s’han realitzat baix una estricta regulació i amb mesures de protecció extremes. A més, també afirmen que si el virus aconseguís escapar del laboratori no provocaria la catàstrofe de 1918 ja que actualment hi ha una gran quantitat de medicines i vacunes eficients encara que cap és específica per al virus recreat. Un altre motiu pel qual no podria donar-se una pandèmia és que al tractar-se d’un virus de 1918, la majoria de persones ja han estat infectades per alguna de les seves soques, per tant tenen anticossos que els hi proporcionen certa protecció enfront d’ell.


EN CONCLUSIÓ, TENIM UN FUTUR INCERT?


Finalment podem dir que aquests tipus de virus són un fenomen potencialment perillós per la seva capacitat de transmetre, el desconeixement de la virulència i pel problema que la població no presenta cap immunitat enfront de virus nous.
Per aquests motius, caldria posar èmfasi en la protecció d’aquestes malalties sobretot en països en vies de desenvolupament, on la prevenció és inexistent o insuficient.  
Esperem que  investigacions com aquesta,  avenços en el coneixement de la biologia bàsica dels virus i els mecanismes de protecció eficaç ens permetin evitar o atenuar les conseqüències de les pandèmies al futur.

BIBLIOGRAFIA

  1. Archival Moments.(2016).Influenza Epidemic Raging. Recuperat de http://archivalmoments.ca/2016/03/influenza-epidemic-raging/
  2. Baylor College of medicine.(2009).Influeza virus (Flu). Recuperat de https://www.bcm.edu/departments/molecular-virology-and-microbiology/emerging-infections-and-biodefense/influenza-virus-flu
  3. Corbièr, E. (2009). Una hipótesis sobre el origen de la gripe porcina. Recuperat de  http://www.argenpress.info/2009/05/una-hipotesis-sobre-el-origen-de-la.html
  4. Kash Kash,JC., Tumpey,T., Proll, S., Carter,V., Perwitasari,O., et al. (2006) Genomic analysis of increased host immune and cell death responses induced by 1918 influenza virus. Nature. 443, 578-581. Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2615558/
  5. Kobasa, D., Jones S., Shinya, K., Kash,J.C., Copps J, et al.(2007). Aberrant innate immune response in lethal infection of macaques with the 1918 influenza virus. Nature: 445,319-323. Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17230189
  6. MacKenzie, D. (2005).US scientists resurrect deadly 1918 flu. New Scientist.Recuperat de https://www.newscientist.com/article/dn8103-us-scientists-resurrect-deadly-1918-flu/
  7. Pellerin,C.(2005).Pandemia de gripe de 1918 surgió de virus similar a gripe aviar. Recuperat de http://iipdigital.usembassy.gov/st/spanish/article/2005/10/20051014160407lcnirellep0.8337976.html#ixzz46r4Lmphk
  8. Shope,R.(1931). Swine Influenza : Iii. Filtration Experiments and Etiology. J Exp Med: 54,373-385.Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2132000/
  9. Smith,W., Andrewes,C. i Laidlaw,P. (1933). A virus obtained from influenza patients. Lancet: 2, 66-68.Recuperat de http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673600785412
  10. Stern, M. (2012). The worst pandemic in history. Recuperat de http://www.slate.com/articles/health_and_science/pandemics/2012/12/spanish_flu_mystery_why_don_t_scientists_understand_the_1918_flu_even_after.html
  11. Taubenberger,J., Reid,A., Janczewski ,T., Fanning, T. (2001). Integrating historical, clinical and molecular genetic data in order to explain the origin and virulence of the 1918 Spanish influenza virus. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci: 356(1416),1829-1839. Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1088558/
  12. Taubenberger,JK., Reid, AH., Krafft ,AE., Bijwaard ,KE, Fanning,T.G.(1997). Initial genetic characterization of the 1918 “Spanish” influenza virus. Science: 275,1793–1796.Recuperat de http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9065404
  13. Taubenberger,J., Reid,A., Lourens,R.,Wang,R., Jin,G. i  Fanning, T. (2005). Characterization of the 1918 influenza virus polymerase genes. Nature: 437, 889-893. doi:10.1038/nature04230
  14. Tumpey,T., Basler, C., Aguilar,P.,Zeng, H.,Solórzano,A.,Swayne,D., Cox,N., Katz,J., Taubenberger, Peter Palese,P., i  García-Sastre, A. (2005).Characterization of the Reconstructed 1918 Spanish Influenza Pandemic Virus. Science: 310(5745), 77-80. doi: 10.1126/science.1119392
  15. Vázquez,C.(2012).The resurrection of the Spanish flu. Recuperat de http://whatscientistsdo.blogspot.com.es/2012/03/resurrection-of-spanish-flu.html
  




12 comentaris:

  1. El treball no està ben orientat. El tema del treball és la ressuscitació del virus de la grip de 1918 i per tant heu de centrar-vos en la resusscitació (o reanimació) del virus i no explicar generalitats dels virus com la seva estructura (càpsida, genoma, etc..).. No cal explicar el virus de la grip, ni la deriva antigènica, etc.... Heu de buscar informació sobre què vol dir “ressuscitació” del virus de la grip de 1918, per tant de la soca que va causar la pandèmia que descriviu. Ja que el treball també té un interès des del punt de vista epidemiològic, podríeu mostrar com l’epidèmia es va propagar a nivell mundial, hi ha vàries imatges il·lustratives que podeu trobar a internet. Cal que els peus de figura siguin numerats. Si mostreu detalls de l’estructura del virus de la grip hauríeu d’indicar en el peu de figura què volen dir totes les abreviacions (en aquest cas HA i NA). El peu de figura que mostreu sobre el virus de la grip és incorrecte en relació al que dieu de la capa d’espigues de l’exterior, no queda clar si feu referència a l’envolta lipídica o a les proteïnes HA i NA. El treball necessita un enfoc nou per tal que sigui avaluat positivament.

    ResponElimina
  2. [Vull que el meu comentari sigui avaluable]
    El primer dubte que m'ha sorgit mentre llegia aquesta entrada és el perquè aquest virus que va causar tantes víctimes atacava principalment a adults joves i no els acabava matant? Avui dia, amb el genoma del virus seqüenciat i estudiat es deu conèixer el nexe que hi havia entre adults joves i l'afectació vírica.
    També s'ha dit en el text que hi va haver una epidèmia global amb 3 focus (EU, Europa i Àsia) l'afectació en aquestes 3 zones va ser semblant? És a dir, factors ambientals podrien influenciar en la infecció que es va donar en aquella època? Per últim, m'agradaria saber com manté l'activitat biològica un virus que és capaç de sobreviure un llarg període de temps.

    ResponElimina
    Respostes
    1. Sobre la infecció dels adults joves per aquest virus tindria l’explicació que normalment aquest tipus de virus (grips) afecten principalment a persones amb sistema immunològic deprimit (nens, ancians...). Però la característica d’aquest virus va ser precisament que a causa de la seva gran virulència afectava en gran mesura a joves (amb una resposta immunològica activa).
      Responent a la segona pregunta, el fet que sigui una epidèmia global com es marca al text és causada per la dispersió de les tropes nord-americanes. Degut a les diferents condicions socials (guerres) i econòmiques de cada regió s’entén que pugui haver varietat en el nombre de morts segons la zona.

      Finalment, aquest virus és capaç de sobreviure tant temps perquè evoluciona davant les noves condicions, ja que al afectar a tants individus va facilitar la seva mutació donant lloc a l’alta virulència.

      Elimina
  3. Pregunta Avaluable:
    Heu dit que la grip va tenir tres onades amb diferents efectes cadascuna ("la primera que va tenir una gran importància patògena, la segona que va ser la letal i la tercera que va ser la més infecciosa a nivell mundial "). Aleshores, cadascuna d'aquestes onades va venir donada per una mutació diferent?

    ResponElimina
    Respostes
    1. No exactament. El virus va anar mutant gràcies al gran número de persones que va infectar, per tant, no hi va haver tres mutacions concretes, sinó moltes més que van anar produint-se a mesura que el virus es propagava mundialment. És a dir, va ser d’una manera progressiva que el conjunt d’aquestes mutacions va fer que finalment el virus fos tan virulent.

      Elimina
  4. Pregunta avaluable:

    Quin és el gen específic que causava l'alta virulència del virus, i per a quina proteïna codificava / quina funció tenia, específicament?


    Tània Núñez Alarcón

    ResponElimina
    Respostes
    1. Hi ha diverses característiques del virus de la grip espanyola que el fan tan virulent. Un dels gens implicats i que s'han estudiat recentment (Yoshihiro Kawaoka al 2008) és PB1-F2 que si s'expressa, promou la patologia pulmonar a la infecció viral primària i la infecció bacteriana secundària.
      Si vols saber-ne més et deixem el link de l'article científic publicat a PMC pel propi investigador Kawaoka: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3029258/

      Elimina
  5. COMENTARI AVALUABLE

    El virus original que causà la pendèmia al 1918 afectava a aus, llavors en el seu cas quin era el seu lloc de replicació?, ja que dieu que els pulmons no era el lloc idoni, però en humans va poder ser-ho.

    Els símptomes en humans i animals eren els mateixos?

    Marta Hostench Diaz

    ResponElimina
    Respostes

    1. Els virus de tipus A, s’enllacen mitjançant l’hemaglutinina en residus de sucres d’àcid siàlic en la superfície de les cèl•lules epitelials (nas, gola i pulmons) de mamífers, o en l’intestí dels aus.
      Els símptomes canvien molt d’aus en humans, com es pot llegir al text, en humans eren bàsicament reaccions respiratòries, en canvi en aus a part dels símptomes que afecten al tracte respiratori (tos, esternuts...), també tenen gran importància els efectes en el tracte digestiu (hemorràgies, diarrea...) i alguns símptomes més com la caiguda del nombre d’ous produïts, edemes entre altres.

      Elimina
  6. PREGUNTA AVALUABLE

    En el text dieu que el virus va afectar, sobretot, a gent jove. Per tant, com és que va afectar majoritàriament a gent jove si la majoria de virus tendeixen afectar més a gent gran perquè tenen el sistema immunitari més deprimit? Quina característica té el virus que afecti més a gent jove?

    Míriam Peracaula

    ResponElimina
    Respostes
    1. Responent a la teva pregunta Míriam, es degut perquè a les successives mutacions que ha patit aquest virus al afectar a tanta quantitat de gent, es va reforçar fent-se molt més virulent i per això, a ser capaç d'afectar a persones que no siguin immunodeficients, cosa que altres virus no són capaços.

      Genotípicament parlant, aquest virus presenta una gran quantitat de gens que li proporcionen la extrema patogenicitat, un d’ells és el gen PB1-F2 que si s’expressa, es promou la patologia pulmonar en la infecció viral primària i també que es produeixi infeccions bacterianes secundaries.

      Elimina