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domingo, 21 de junio de 2020

Guerra latente en el océano


No cabe duda de que la pandemia de coronavirus nos ha hecho mucho más conscientes de que los virus nos acompañan en todo momento. No obstante, en mi opinión, la Humanidad no tiene aún una idea clara de la cantidad de virus que existen en el planeta. Como son pequeños, aunque matones, tal vez pensemos que hay solo unos pocos virus esparcidos por aquí y por allá y que el coronavirus es la excepción a esta regla. Sin embargo, los virus son los organismos (o tal vez deberíamos decir el conjunto de moléculas semivivas) que dominan la biosfera.

La razón de esta abundancia de virus reside en que la mayoría de ellos, lejos de infectar a animales o a plantas, vive gracias a la infección de las bacterias más numerosas del océano. Se trata de las bacterias de la clase SAR11 (que nada tienen que ver con el coronavirus SARS-CoV-2). Se estima que hay un 10 seguido de 28 ceros de bacterias SAR11 en los océanos. Para contar con el mismo número de células humanas que de bacterias SAR11, la Humanidad tendría que ser alrededor de un millón de veces más numerosa, es decir, poblar la tierra con más de siete mil billones de personas, en lugar de los más de siete mil millones actuales.

Los virus que viven infectando a estas bacterias son aún más numerosos que ellas. Se estima que existen unos 10 virus por cada bacteria SAR11. Las bacterias se están continuamente reproduciendo, captando nutrientes del entorno. Al mismo tiempo los virus las van matando mientras son ellos los que se reproducen, infectándolas.

Bacterias y virus se encuentran así en un difícil equilibrio, con una ventaja de diez a uno para los virus. En general, todos los organismos unicelulares intentan reproducirse todo lo que pueden, a diferencia de los pluricelulares, que solo nos reproducimos lo que nos dejan. Sin embargo, si los virus se reproducen sin freno y matan con ello a demasiadas bacterias, la siguiente generación de virus no tendrá suficientes bacterias con las que vivir. De hecho, existe el riesgo real de que demasiados virus, al reproducirse todos al mismo tiempo, acaben con todas las bacterias que necesitan para reproducirse. Para sobrevivir los virus no pueden ir por ahí matando indiscriminadamente a quienes “les dan de comer”.

¿Cómo puede entonces mantenerse este equilibro entre bacterias y virus, de manera que estos dejen vivir a suficientes bacterias y seguir reproduciéndose en ellas, superándolas ampliamente en número? Como siempre que hay un misterio en ciencia, uno o varios científicos proponen hipótesis, es decir, ideas para intentar explicarlo. Entre las ideas propuestas se encuentra la de que los virus que infectan a las bacterias SAR11 son virus latentes.

Latencia es paciencia

Podemos decir que la latencia es la propiedad que tienen algunos virus de tener paciencia para reproducirse en el momento oportuno. Los virus latentes viven “dormidos” en el interior de las bacterias o células a las que infectan, pero no se reproducen en ellas hasta que alguna señal, algún cambio en el entorno, que siempre será para ellos un cambio molecular, les indica que es el momento adecuado para reproducirse. En ese momento ponen en marcha toda la maquinaria celular que permite esta reproducción y con ella acaban con la vida de la célula.

Los virus en estado de latencia no matan pues a sus hospedadores. De hecho, copian sus genes a medida que los hospedadores se reproducen. Se comportan en el interior. de estos como si se tratara de genes del propio hospedador, sin hacerles demasiado daño, hasta que las condiciones les indican que deben ya reproducirse y matarlo.

La idea de que las bacterias SAR11 podían albergar en su interior virus latentes no había podido ser confirmada. Ahora, un grupo de investigadores de la Facultad de Oceanografía de la Universidad de Washington, en Seattle, USA, aíslan dos cepas de bacterias SAR11 del Pacífico Norte en las que descubren virus latentes.

El aislamiento de estas cepas de bacterias SAR11 ha permitido ahora mantenerlas en cultivo en el laboratorio y manipular sus condiciones de crecimiento, en particular, manipular la cantidad de nutrientes disponible para ellas, y con ello su capacidad de reproducción. Estas manipulaciones han conducido a un descubrimiento aún más interesante: la manera en que el virus decide cuándo reproducirse o no en el interior de la bacteria.

En una serie de experimentos, los investigadores comprueban que los virus latentes no abandonan su estado de latencia cuando las bacterias crecen en abundancia de nutrientes. En estas condiciones, las bacterias pueden reproducirse con alegría, reproduciendo también de este modo el genoma del virus que “late” en su interior. Digamos que mientras su bacteria hospedadora pueda vivir cómodamente, al virus no le merece la pena el esfuerzo y el riesgo de reproducirse y salir en busca de otras bacterias en las que vivir.

Sin embargo, las cosas cambian de manera radical cuando las bacterias son crecidas en escasez de nutrientes. En estas condiciones, los virus en el interior de las bacterias abandonan su estado de latencia y comienzan a reproducirse de manera activa, matando a las bacterias. Los virus saben de alguna forma que su hospedador no va a ser capaz de sobrevivir en condiciones de escasos nutrientes y lo mejor que pueden hacer es aprovecharse de él todo lo que puedan antes de que, en efecto, muera.

Así pues, los virus son capaces de seguir reproduciéndose de manera latente con las bacterias porque no se reproducen de manera autónoma ni las matan cuando las cosas van bien para ellas. Se dejan llevar en su interior de manera plácida y pacífica, dejando que hagan todo el trabajo para mantenerlos vivos, aunque “dormidos”. Cuando las cosas se ponen feas para las bacterias, en cambio, y estas no pueden seguir manteniéndose vivas, y tampoco pueden mantener vivos a los virus latentes en su interior, es cuando los virus, que tan inocuamente se habían comportado hasta ese momento, cambian su naturaleza y las atacan desde sus entrañas, reproduciéndose sin freno hasta matarlas.

Este es un ejemplo más, a nivel planetario, de los increíbles equilibrios que se establecen entre los seres vivos en diferentes ecosistemas. Esperemos que tengamos la sabiduría suficiente para no desequilibrarlos más de lo que ya lo hemos hecho.

Referencia: Robert M. Morris et al. Lysogenic host–virus interactions in SAR11 marine bacteria. Nature Microbiology. https://www.nature.com/articles/s41564-020-0725-x

Jorge Laborda, 21 de junio de 2020



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