Zika, nano arquitectura de un problema viral emergente

Qué ha cambiado para que un virus, el Zika (ZIKV), del que no se tenía constancia nada más que de unos casos esporádicos en África y Asia antes de 2007, pase a ser un problema de salud pública mundial que nos concierne a todos. La respuesta mediatica es que ha pasado a los países ricos y al temerse que podría producir microcefalia fetal al infectarse mujeres embarazadas (no siempre), el virus provocó una alerta informativa, esta vez puede que para bien. La respuesta científica es mirar las variaciones en el interior el virus para intentar averiguar como afectan estos cambios al comportamiento epidémico y ver si este conocimiento nos puede llevar a soluciones.

Los brotes eidémicos empezaron en 2007 y afectaron a un alto porcentaje de la población de ciertas islas del pacífico. Pero no fue hasta 2014 cuando dio saltó al continente americano y al afectar a más población comenzó a mostrar sus complicaciones más graves. Normalmente es asintomático o con leves síntomas que podrían pasar por un dengue flojo. Pero en ciertos casos puede causar complicaciones neurológicas como el síndrome autoinmune de Guillain–Barré o las más preocupantes anormalidades fetales al infectar mujeres gestantes. Hay que tener claro que no ocurre siempre que haya contagio, sino en casos raros pero suficientes como para que se haya podido comprobar su relación causal y que sea una tragedia humana.

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Estructura del virus Zika (ZIKV). Una nueva amenaza para la salud pública. Es un flavivirus como los virus del dengue, la fiebre amarilla, del nilo occidenal y del Spondweni. Como los miembros de su familia tiene un genoma de unos 10000 nucleótidos, protegido por una nucleocápside proteica, envuelta a su vez en una membrana lipídica de origen celular y todo envuelto por una cápside icosaédrica exterior compuesta por la glicoproteína de fusión G y la proteína de anclaje a la membrana M. La ordenación de las proteínas sigue un patrón característico de los flavivirus de espina de pez o espiga. Es un virus que se transmite gracias a la picadura de mosquito Aedes como el dengue o el Chinkunguña

Gracias a que el genoma del virus pre-brote había sido secuenciado se ha podido comparar con el del virus que está causando la alarma y otras variantes. De los estudios filogenéticos se concluye el virus americano es parecido al asiático salvo en una zona que codifica para una proteína denominada no estructural NS2B. Es un trozo que parece provenir de una recombinación con otro virus de la familia el virus denominado Spondweni, que también se transmite por picadura de mosquito. Aquí puede estar una de las claves, las proteínas no estructurales, son siete, del virus están implicadas en la replicación del genoma, el montaje de la nave viral y no menos importante en los mecanismos de elusión del sistema de defensa celular. Hay más cambios en las regiones codificantes, en concreto, al hacer las comparaciones han aparecido 15 mutaciones que den lugar a cambios en los aminoácidos de las diferentes proteínas virales. Aquí también podría estar la clave de la varianción en el comportamiento del virus. Además se dan cambios en las regiones no codificantes, en concreto en las regiones iniciales y finales del genoma que no codifican pero son muy importantes en los virus de la familia y están conservadas. No se sabe que importancia pueden tener pero esto será la base de los siguientes experimentos, que esperemos arrojen luz sobre este ‘nuevo’ patógeno y los mecanismos moleculares que subyacen, sin olvidar el gran aspecto social.

Gracias a que el genoma del virus pre-brote había sido secuenciado se ha podido comparar con el del virus que está causando la alarma y otras variantes. De los estudios filogenéticos se concluye el virus americano es parecido al asiático salvo en una zona que codifica para una proteína denominada no estructural NS2B. Es un trozo que parece provenir de una recombinación con otro virus de la familia el virus denominado Spondweni, que también se transmite por picadura de mosquito. Aquí puede estar una de las claves, las proteínas no estructurales, son siete, del virus están implicadas en la replicación del genoma, el montaje de la nave viral, y no menos importante, en los mecanismos de elusión del sistema de respuesta innata inmmune a la infección. Hay más cambios en las regiones codificantes, en concreto, al hacer las comparaciones han aparecido 15 mutaciones que den lugar a cambios en los aminoácidos de las diferentes proteínas virales. Aquí también podría estar la clave de la variación en el comportamiento del virus. Además se dan cambios en las regiones no codificantes, en concreto en las regiones iniciales y finales del genoma que no codifican pero son muy importantes en los virus de la familia y están conservadas. No se sabe que importancia pueden tener pero esto será la base de los siguientes experimentos, que esperemos arrojen luz sobre este ‘nuevo’ patógeno y los mecanismos moleculares que subyacen, sin olvidar el gran aspecto social y de salud pública.

No hay que olvidar que la contingencia es también determinante en la dispersión de cualquier virus que en este caso ha hecho un viaje de muchos kilómetros hasta llegar a Brasil y ahora Estados unidos desde el África sub-sahariana pasando por la polinesia, montado en humanos y mosquitos. Los virus sí son globales y los problemas de las áreas pobres, con paupérrimos o inexistentes sistemas de salud pueden afectar finalmente a los países más desarrollados. Esperemos que la ciencia pueda dar respuesta a todos..

El viaje del virus Zika. Fuente Dailymail.The virus, which is commonly found in parts of Africa and South East Asia spread to Latin America via French Polynesia. Last year more than 1.5 million people in South America became infected, before the virus jumped to the Caribbean, Mexico and Texas towards the end of 2015

El viaje del virus Zika. Fuente Dailymail. El virus, que es común en partes de África y el sudeste asiático se extendió a América latina en 2015 via la Polinesia francesa. En 2015 más de 1.5 milliones personas se infectaron en sudamérica, después el virus paso al caribe, méxico, Texas y a partir de ahí al resto de Estados Unidos

NOTA: Esta entrada participa en la XI Edición del Carnaval de Química que celebra el blog La Aventura de la Ciencia @monzonete.

REFERENCIAS

The 3.8 Å resolution cryo-EM structure of Zika virus. Devika Sirohi, Zhenguo Chen1, Lei Sun, Thomas Klose, Theodore C. Pierson, Michael G. Rossmann, Richard J. Kuhn. Science 31 Mar 2016.

Comparative genomic analysis of pre-epidemic and epidemic Zika virus strains for virological factors potentially associated with the rapidly expanding epidemic. Zheng Zhu, Jasper Fuk-Woo Chan, Kah-Meng Tee, Garnet Kwan-Yue Choi, Patrick Chiu-Yat Woo, Herman Tse and Kwok-Yung Yuen. Emerging Microbes & Infections (2016) 5, e22; doi:10.1038/emi.2016.48

The CDC Is Now Certain That Zika Virus Causes Microcephaly and Other Severe Birth Defects

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