La gripe aviar H5N1 está más cerca de convertirse en una pandemia de lo que imaginábamos
El virus de la gripe que circula actualmente en aves y vacas lecheras ha evolucionado hasta el punto de volverse mucho más eficaz para infectar a los seres humanos que las variantes anteriores. Con una sola mutación, podría unirse a receptores humanos clave, según un estudio del Scripps Research.
Por Enrique Coperías
Una cepa altamente infecciosa de gripe aviar ha estado circulando en todo el mundo desde 2020, y los científicos advierten de que no hay que bajar la guardia ante el riesgo de que se convierta en una amenaza para la salud humana. Imagen generada con DALL-E
Los virus de la gripe aviar suelen necesitar varias mutaciones para adaptarse y propagarse entre los humanos, pero ¿qué ocurre cuando un solo cambio puede aumentar el riesgo de convertirse en un virus pandémico? Un estudio reciente dirigido por científicos del Scripps Research Institute, en Estados Unidos, revela que una única mutación en el virus H5N1 de la gripe aviar que ha infectado recientemente a vacas lecheras en Norteamérica podría aumentar la capacidad del virus para adherirse a las células humanas.
Este avance viral podrían aumentar el riesgo de transmisión entre personas. Los resultados de la investigación, que están publicados en la revista Science, ponen de relieve la necesidad de vigilar la evolución del H5N1.
Los virus de la gripe aviar son una variedad de virus influenza que afectan principalmente a las aves, aunque en algunas circunstancias también pueden infectar a otros animales, incluidos los mamíferos, e incluso a los seres humanos. Los tipos más comunes de virus de la gripe aviar son los subtipos H5N1, H7N9 y H9N2. El H5N1 es uno de los más notorios, debido a su capacidad de causar enfermedades graves y muertes en aves y en humanos.
Estos virus se encuentran principalmente en las vías respiratorias y el tracto gastrointestinal de las aves, y la transmisión entre ellas suele ocurrir a través de sus heces o secreciones respiratorias.
Aunque la transmisión humana de los virus de la gripe aviar es relativamente rara, su capacidad para mutar y adaptarse sigue siendo una preocupación constante, ya que podrían representar una amenaza significativa para la salud pública global si evolucionan hacia formas más transmisibles entre los humanos.
No hay casos documentados de transmisión de H5N1 entre personas
En algunas circunstancias, los virus de la gripe aviar pueden saltar de los animales a los seres humanos, especialmente cuando las personas están en contacto cercano con aves infectadas o sus productos. Este tipo de transmisión es relativamente raro, pero cuando ocurre, el virus puede causar infecciones graves y ser potencialmente mortal. Las infecciones humanas por gripe aviar, como las causadas por el H5N1, han mostrado una alta tasa de mortalidad en comparación con las cepas de gripe estacional.
Actualmente, no hay casos documentados de transmisión de H5N1 entre personas: los casos de gripe aviar en seres humanos se han relacionado con el contacto cercano con ambientes contaminados, así como con aves infectadas (incluidas las aves de corral), vacas lecheras y otros animales.
Sin embargo, los funcionarios de Salud Pública en Estados Unidos están preocupados por la posibilidad de que el virus evolucione para transmitirse de manera eficiente entre humanos, lo que podría conducir a una nueva pandemia potencialmente mortal.
Juego peligroso de receptores celulares
El virus de la gripe se adhiere a su huésped a través de una proteína denominada hemaglutinina. Esta se une a los receptores de glicanos de la superficie de las células huésped. Los glicanos son cadenas de moléculas de azúcar en las proteínas de la superficie celular que pueden actuar como sitios de unión para algunos virus.
Los virus de la gripe aviar, como el H5N1, infectan principalmente a los huéspedes con receptores de glicanos que contienen ácido siálico y se encuentran en las aves (receptores de tipo aviar). Aunque los virus rara vez se adaptan a nuestra especie, si evolucionan para reconocer los receptores de glicanos sialilados que se encuentran en las personas (receptores de tipo humano), podrían adquirir la capacidad de infectar y posiblemente transmitirse entre seres humanos.
«El seguimiento de los cambios en la especificidad del receptor —la forma en que un virus reconoce las células huésped— es crucial, porque la unión al receptor es un paso clave hacia la transmisibilidad», explica Ian Wilson, coautor del estudio y profesor de Biología Estructural en el Scripps Research. Y añade—: Dicho esto, las mutaciones del receptor por sí solas no garantizan que el virus se transmita entre seres humanos».
Sitio de unión al receptor del mutante A/Texas/37/2024 hemaglutinina Leu226 (amarillo) en complejo con el análogo del receptor humano LSTc (cian). Crédito: Scripps Research
Tres mutaciones para pasar al ser humano
Los casos anteriores en los que los virus aviares se adaptaron para infectar y transmitirse entre personas tuvieron que atesorar múltiples mutaciones, generalmente al menos tres. Pero para la cepa H5N1 2.3.4.4b (A/Texas/37/2024), aislada de la primera infección humana con un virus H5N1 bovino en los Estados Unidos, los investigadores encontraron que una sola mutación en un aminoácido en la hemaglutinina podría cambiar la especificidad a la unión a receptores de tipo humano.
Aquí, adjetivo bovino se refiere a las especies de vacas lecheras que fueron la fuente inmediata del virus para la infección humana. Es importante destacar que la mutación no se introdujo en todo el virus, solo en la proteína hemaglutinina para estudiar sus propiedades de unión al receptor.
Para su estudio, el equipo de investigación introdujo varias mutaciones en la proteína hemaglutinina 2.3.4.4b del H5N1 que habían estado implicadas en cambios de especificidad del receptor en anteriores virus aviares. Estas alteraciones se seleccionaron para imitar los cambios genéticos que podrían producirse de forma natural.
Cuando el equipo evaluó el impacto de una de estas mutaciones, la denominada Q226L, en la capacidad del virus para unirse a receptores de tipo humano, descubrió que esa mutación mejoraba significativamente la forma en que el virus se unía a los receptores de glicanos, que representan los que se encuentran en las células humanas.
“Los hallazgos demuestran la facilidad con la que este virus podría evolucionar para reconocer receptores de tipo humano. Sin embargo, nuestro estudio no sugiere que se haya producido tal evolución ni que el actual virus H5N1 con sólo esta mutación sea transmisible entre humanos.”
En su lugar, el equipo de investigación se centró en comprender cómo podrían surgir mutaciones naturales, como la Q226L, y cuál podría ser su impacto. Para investigar las posibles mutaciones que podrían permitir a la hemaglutinina 2.3.4.4b del virus H5N1 adherirse a los receptores humanos, el equipo utilizó ensayos de unión avanzados en colaboración con el laboratorio del coautor del estudio, James Paulson, catedrático de Química del Scripps Research.
Estos ensayos, que son pruebas para imitar la forma en que un virus se adhiere a una célula, permitieron a los investigadores rastrear con precisión cómo la hemaglutinina H5N1 alterada interactuaba con los receptores de tipo humano.
«Nuestros experimentos revelaron que la mutación Q226L podía aumentar significativamente la capacidad del virus para dirigirse y adherirse a los receptores de tipo humano— advierte Paulson en una nota de prensa del Scripps Research. Y continúa—: Esta mutación da al virus un punto de apoyo en las células humanas que antes no tenía, por lo que este hallazgo es una señal de alarma para una posible adaptación a las personas».
Se precisa de una vigilancia proactiva de la evolución del H5N1
Sin embargo, el cambio por sí solo puede no ser suficiente para permitir la transmisión entre personas. Probablemente serían necesarios otros cambios genéticos para que el virus se propague eficientemente entre seres humanos, como mutaciones en la polimerasa básica 2 (E627K), que mejoran la replicación viral y la estabilidad en las células de nuestro organismo.
Sin embargo, dado el creciente número de casos humanos de H5N1 derivados del contacto directo con animales infectados, los hallazgos resaltan la necesidad de una vigilancia proactiva de la evolución del H5N1 y cepas similares de gripe aviar. Si bien no hay motivo inmediato de alarma, los investigadores enfatizan que no se debe pasar por alto ni siquiera una sola mutación que cambie la forma en que el H5N1 se une a las células humanas.
«Seguir rastreando los cambios genéticos a medida que se producen nos dará una ventaja a la hora de prepararnos para los signos de mayor transmisibilidad —dice Wilson. Y concluye—: Este tipo de investigación nos ayuda a entender qué mutaciones hay que vigilar y cómo responder adecuadamente».▪️
Información facilitada por el Scripps Research Institute
Fuente: Ting-Hui Lin et al. A single mutation in bovine influenza H5N1 hemagglutinin switches specificity to human receptors. Science (2024). DOI: 10.1126/science.adt0180
