Els virus i els humans

Dimecres 21 de gener va venir Juana Díez, viròloga a la UPF per parlar-nos sobre la relació entre els virus i els humans.

Encetem el setè any de cafès científics!! Amb na Juana volem parlar de què són els virus? Són éssers vius? Com es reprodueixen? Quin paper tenen en la vida dels humans? Sempre provoquen malalties? Quines són les malalties víriques més freqüents? Com els podem veure? Com es transmeten?

Juana ens comença explicant com es va incorporar al Departament de Ciències Experimentals i de la Salut a la Universitat Pompeu Fabra. Estant a Estats Units va saber a través de la revista Nature va saber que es convocaven places, s’hi va presentar i la va guanyar. Està molt satisfeta, venir a treballar a Barcelona era una de les possibilitats que més de gust li venia a la vida!

Què són els virus

Els virus són entitats infeccioses simples. Només tenen material genètic, on hi ha la informació per a construir-lo, i una estructura, per anar de cèl·lula en cèl·lula. Ens fa la comparació amb una carta: el contingut és en el full de paper i el sobre que n’hi fa de transmissor (diu on ha d’anar, d’on ve… i alguna altra informació complementària). Així són paràsits intracel·lulars obligats, no poden viure fora de la cèl·lula.

Dins de la cèl·lula, no tots els virus són patògens, n’hi ha que no provoquen malalties. Entre els virus que no provoquen malaltia, s’estima que formen un 8% del nostre genoma. Recordem que només un 20% del nostre genoma té
informació per a ser transformat en proteïna. Es pensa que estan associats a la formació de la placenta i a alguns càncers. Les plantes també tenen virus. Ara, els virus més abundants, o més coneguts, són els bacteriòfags, els virus dels bacteris.

Les malalties víriques

Quant a les malalties provocades per virus, algunes són cròniques, no es curen, com és la infecció pel virus de la sida (HIV), el de l’hepatitis B o per l’herpes virus. Aquests virus romanen per sempre dins el cos. En el cas de l’herpes virus que provoca una pansa al llavi, habitualment, fa una primoinfecció i després es refugia en un gangli limfàtic. Quan fa molt de fred o molta calor, la zona de la pell que té la irrigació limfàtica del gangli on és el virus refugiat, es veurà re-infectada, i tornarà a fer una pansa al mateix lloc on l’havia feta anteriorment. Aquest és el moment en què el virus podrà infectar. Això és el millor que li pot passar a un virus, no ser gaire infecciós. I, de vegades, l’exposició a una malaltia prevé al portador de patir-ne una altra.

Ara, la major part de les malalties víriques són agudes i es poden curar, com és el cas de l’hepatitis C o el refredat, que provoca el rinovirus. O les infeccions víriques de la infantesa. Però es curen espontàniament, ja que la major part dels virus no tenen tractament. I no tenen tractament, perquè els virus tenen poques estructures que puguin ser vulnerables i muten molt ràpidament, fent inútils els tractaments. De vegades s’intenta guarir refredats o grips, malalties víriques, amb antibiòtics, quan els antibiòtics són per a superar malalties bacterianes.

Així doncs, per mal ús de la teràpia antibiòtica, hi ha bacteris que han fet resistències i els antibiòtics ja no els fan efecte. El bacil de la sífilis (Treponema pallidum) per exemple, encara és resistent a la penicil·lina, perquè no és capaç d’intercanviar material genètic amb altres espiroquetes. Però altres bacteris, com ara Staphylococcus aureus, que pot causar malalties diverses, presenta multi-resistències, ja què té la capacitat d’intercanviar material genètic amb plasmidis i bacteriòfags. Per aquesta propietat, es pensa que els bacteriòfags podran ser en un futur no gaire llunyà vehicles per a tractar malalties bacterianes que hagin generat resistències.

Com són els virus

Segons el material genètic que els compon, hi ha virus de DNA i de RNA, aquests són anomenats retrovirus, perquè per a ser transcrits en una cèl·lula eucariota el seu RNA ha de ser passat a DNA, per després poder ser llegit i traduït a proteïna en la maquinària de la cèl·lula hoste. La traducció de DNA a proteïna per la DNA polimerasa corregeix els errors, s’ha estimat que s’escapa un error per cada 10 elevat a 10 nucleòtids. Per contra la RNA polimerasa deixa passar un error per cada 10 elevat a 4 nucleòtids. D’aquesta manera, els virus de RNA muten amb molta més freqüència que els de DNA.

Els virus, el de l’hepatitis B, per exemple, duu informació per a fabricar quatre proteïnes; els bacteris duen informació en seu material genètic per a tres-mil proteïnes. Els humans, s’estima que tenim entorn vint-i-quatre mil gens
que s’expressen com a proteïna. Això fa pensar que els virus utilitzen diverses vies de síntesi de proteïnes de les cèl·lules on són hostes. Quan se sàpiga ben bé quines són aquestes vies, s’hauran obtingut dianes terapèutiques.

La càpsula dels virus és l’embolcall de transport, i està format per proteïnes simètriques, cosa que els dóna una imatge regular i polièdrica. En general. la càpsula vírica és arrodonida, perquè és la que ocupa menys espai; però, també hi ha d’icosaèdriques i helicoïdals. Aquesta càpsula és la que entra en contacte amb la cèl·lula. Literalment, xoca. Xoquen a l’atzar els virus i les cèl·lules. Si no coincideixen el lloc de la cèl·lula on hi troba el receptor d’entrada, el virus no hi podrà entrar. És per això que hi ha virus que entren per l’epiteli pulmonar (com el del refredat), per via hemàtica (com el HIV), etcètera.

El virus del refredat, per exemple, surt en un esternut, que indueix ell mateix, i pot infectar a 1,5 m de la font. Pot ser respirat, però si no troba el seu receptor, no infectarà. S’ha calculat que de cada 100.000 col·lisions a l’atzar, una infecta, per aquest mecanisme de clau-pany.

Els virus i el càncer

Es coneix que hi ha virus oncolítics, que ataquen cèl·lules canceroses. Aquests virus ofereixen la possibilitat de detectar tumors de mesura tan petita, que no poden ser detectats per tècniques habituals. Si s’aconseguís marcar els virus oncolítics amb un substrat fluorescent, es podria detectar l’existència d’un tumor. Perquè els virus, per la seva mesura nanomètrica, no es poden veure només que en microscòpia electrònica; una tècnica carregosa pel diagnòstic.

Noves malalties víriques

En els darrers trenta anys s’han detectat noves malalties. D’aquestes, el 7% són víriques. Això succeeix perquè s’han adaptat els patògens d’animals a tenir patogènia humana. Així, el virus de la sida prové de monos; el virus del SARS, de rats-penats passat per la civeta, va entrar en humans que menjaven caça. El virus de la grip aviar, ve d’ocells.

El porc és com una coctelera, pel que fa al seu paper en la patogènia vírica humana. El porc es pot infectar de virus aviar i de virus porcí; també de virus humà. Dins d’aquest animal, el patogen es pot recombinar i donar una soca nova de virus que pot ser molt virulenta, per la novetat i, en conseqüència, manca de qualsevol anticòs. Pot generar pandèmies.

El virus de la grip espanyola (dita així perquè durant la I Guerra Mundial, els altres països no publicaven més notícies dolentes -i només era notícia als diaris espanyols) ma matar de vint a quaranta milions de persones. Va infectar-ne de ben segur a moltes més, ja que es va considerar que provocava una mortalitat del 10%. L’excepció d’aquest virus de la grip, és que era especialment virulent en persones d’entre vint i trenta anys, quan és més habitual que sigui més virulent en persones en els extrems de la vida, que tenen més feble el seu sistema immunitari. Aquest virus va ser una reordenació del material genètic d’un virus humà i un altre aviar.

Sembla que cada cop tinguem més virus, i aquest fenomen pot ser degut a l’augment de viatges.

Treballar amb virus

Per a treballar amb virus hi ha diversos nivells de protecció de les persones i per evitar que s’escampi.

Nivell I: virus que no comporta perill per a humans, com ara de plantes; l’aire és filtrat.

Nivell II: quan existeix perill de contagi per al treballador, com en el cas del citomegalovirus. Cal que hi hagi una pressió negativa a la cambra, canviar-se de roba i no es permet entrar a embarassades o a persones immunodeprimides.

Nivell III: quan hi ha cert perill per a la comunitat i l’investigador, com és el cas del virus HIV; es genera una pressió negativa en la cambra, no surt res que no estigui autoclavat (ni paper!)

Nivell IV: quan la transmissió pot ser més fàcil, com ara en el cas de virus que es transmetin per via respiratòria, els tècnics fan servir vestits especials, l’aire recircula i és tractat. És força complicat, com s’ha vist en el cas de la infectada per virus d’Ebola a Madrid.

Les vacunes

El que si tenen les malalties víriques, en molts casos, és la possibilitat de prevenir-les amb les vacunes. Les primeres vacunes eren virus atenuats. En el cas de la pòlio, en el lloc on n’hi ha, és un virus atenuat, obtingut per creixement en cèl·lules de mono; en el nostre entorn, la vacuna es forma per un triturat de virus, el que s’anomenen vacunes mortes. Gràcies a la vacunació, s’han eradicat malalties víriques com la verola. Malalties noves, com l’ebola, no tenen vacunes, moltes vegades per voluntat política.

El rebuig social a les vacunes, tant en l’àmbit sanitari com en el social, té característiques peculiars. D’una banda, dins el món sanitari, les persones que estan en contacte amb malalts immunodeprimits caldria que es vacunessin per a protegir els malalts.

En l’àmbit social, els nens no vacunats poden no patir la malaltia perquè estan en un entorn en què tots els altres estan vacunats. Al mateix temps, aquesta idea new age va sortir de la publicació d’un article que relacionava la triple vírica amb l’autisme, cosa que va resultar ser un frau. Però desvetllar-lo no ha calat com va calar la idea fraudulenta. Com deia el professor d’un col·lega: si el teu fill emmalalteix de pòlio perquè no l’has vacunat justificant-te en una idea romàntica i fal·laç, t’atreviràs a mirar-lo a la cara?

Juana, cómo llegaste a viróloga?

Un poco por casualidad. Cuando empecé la carrera de Biología, el aspecto naturalista de ir al monte a recoger lagartijas no me gustaba. Hasta que tuve la asignatura de Genética, esta sí me gustó; me hacía pensar. Así que en cuarto de carrera me matriculé como optativa en Genética de la Universidad de Sevilla con Enrique Cerdá Olmedo; y en quinto en biología molecular, también con él, en una asignatura que no aceptaba más que a doce personas. Al terminar la carrera tuve la oferta de ir a Madrid a seguir la formación científica. Luego me fui a un post-doc a Estados Unidos, de donde regresé para venir a Barcelona, a la Universitat Pompeu Fabra.

Més informació

Vacunar o no vacunar (12/02/2013)

Los científicos piden reanudar el estudio de la gripe aviar para evitar una pandemia. El País (26/01/2012)

Pel·lícules recomanades: Contagio

Fotografies: virus del refredat (Wikipedia)