Con el virus extendido en los venados de cola blanca, los científicos se preguntan qué animales podrían ser los siguientes.

por Sabrina Imbler y Emily Anthes

Barbara Han, ecologista de enfermedades del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas, sabía que era una cuestión de cuándo, no si, el coronavirus se propagaría a los animales. Cuando aparecieron los primeros informes de animales infectados en 2020, comenzó a trabajar en un modelo de inteligencia artificial que predeciría qué criaturas podrían ser las siguientes.

“Teníamos un objetivo bastante elevado de poder predecir exactamente qué especies deberíamos vigilar, dado que creemos que se va a propagar”, dijo el Dr. Han. Mientras su equipo trabajaba, el goteo de casos en nuevas especies se convirtió en una inundación: gatos y perros en los hogares y visones en las granjas . El virus se infiltró en los zoológicos, infectando a los sospechosos habituales (tigres y leones) así como a especies más sorprendentes ( el coatimundi , que es nativo de las Américas y se asemeja a un mapache cruzado con un lémur, y el binturong , que es nativo del sudeste asiático y parece un mapache cruzado con un anciano).

La Dra. Han y sus colegas finalmente identificaron 540 especies de mamíferos que tenían más probabilidades de albergar y propagar el coronavirus. Le preocupaba especialmente que el zorro rojo, que ocupaba un lugar destacado en su lista de criaturas en riesgo y está muy extendido en Europa y América del Norte, fuera susceptible al virus. “Estamos esperando a que alguien lo informe”, dijo.

De hecho, solo unos días antes, los investigadores en Colorado habían anunciado que el virus había demostrado ser capaz de infectar a los zorros rojos en el laboratorio. “¡Oh no!” exclamó el Dr. Han cuando se le informó del hallazgo. “Realmente apesta tener razón en mi línea de trabajo”.

El otoño pasado, los científicos que analizaron muestras de tejido de ciervos de cola blanca muertos en Iowa encontraron que el virus estaba muy extendido en esa especie. El descubrimiento intensificó las preocupaciones de que el virus podría establecerse en un reservorio animal, mutar y propagarse a otras especies, incluso a los humanos. También abrió una madriguera de conejo: si los ciervos pueden propagar silenciosamente el coronavirus, ¿qué más podría? ¿Y qué más habrá?

Los expertos dicen que no hay necesidad de entrar en pánico y enfatizan que los animales no tienen la culpa. “Realmente, los humanos están infectando a los animales, y ahora los animales están enfermos y algunos de ellos se están muriendo”, dijo el Dr. Han.

Pero identificar las especies en riesgo es crucial para proteger la salud humana y animal. También es un problema científico formidable, con una amplia gama de especies potencialmente vulnerables. Los científicos deben analizar un flujo constante y caótico de predicciones computacionales, datos de laboratorio e infecciones confirmadas en zoológicos, hogares y la naturaleza.

En un mundo ideal, los científicos monitorearían cada población potencialmente susceptible. Pero en el real, están tratando de lograr un delicado equilibrio entre identificar las especies de mayor preocupación y lanzar una amplia red a medida que el virus muta y surgen variantes. “No me sorprendería si encontraras una especie animal o un reservorio animal en el que nadie haya pensado”, dijo el Dr. Diego Diel, virólogo de la Universidad de Cornell.

Los científicos utilizan una variedad de herramientas para identificar especies susceptibles. Cada enfoque tiene limitaciones, pero juntos pintan una imagen más completa de qué animales están en riesgo.

Algunos equipos de investigación se están enfocando en el receptor ACE2, una proteína que se encuentra en la superficie de las células de muchas especies. Las protuberancias puntiagudas del coronavirus le permiten unirse a estos receptores, como una llave en una cerradura, y entrar en las células.

En 2020, un grupo de científicos comparó los receptores ACE2 de cientos de vertebrados, en su mayoría mamíferos, con los de los humanos para determinar qué especies podría infectar el virus. (Los receptores ACE2 de aves, reptiles, peces y anfibios no son lo suficientemente similares a los nuestros como para generar preocupación).

“Las predicciones han sido muy buenas hasta ahora”, dijo en un correo electrónico Harris A. Lewin, biólogo de la Universidad de California, Davis, y autor del estudio. Los científicos predijeron, por ejemplo, que los venados de cola blanca tenían un alto riesgo de infección.

Pero algunas predicciones resultaron completamente erróneas: el documento identificó al visón de granja como una especie de “muy baja” preocupación, y luego, en abril de 2020, el virus se extendió por las granjas de visones .

De hecho, ACE2 ofrece solo una instantánea de la susceptibilidad. “La infección viral y la inmunidad son mucho más complejas que solo un virus que se une a una célula”, dijo Kaitlin Sawatzki, viróloga de la Universidad de Tufts, en un correo electrónico.

Y de las casi 6000 especies de mamíferos del mundo, los científicos han secuenciado los receptores ACE2 de unos pocos cientos de ellos, creando un conjunto de datos sesgado. Estas especies secuenciadas incluyen organismos modelo utilizados en experimentos, especies que transmiten otras enfermedades y habitantes carismáticos del zoológico, no necesariamente los animales con los que es más probable que se encuentren las personas.

“Si una pandemia hubiera surgido de una ardilla, estaríamos como, ‘Dios, ¿qué nos pasa? Ni siquiera medimos la biología básica de una ardilla’”, dijo el Dr. Han.

Por lo tanto, los científicos deben encontrar formas creativas de hacer predicciones para animales cuyas secuencias ACE2 aún se desconocen. Las secuencias de ACE2 juegan un papel crucial en las funciones biológicas básicas, como la regulación de la presión arterial. Al recopilar detalles básicos de la historia de vida de una especie, como lo que come y si es nocturno, el equipo del Dr. Han entrenó un algoritmo de aprendizaje automático para identificar aquellos que parecían propensos a unirse y transmitir el virus, permitiéndoles predecir la susceptibilidad a través de muchos más mamíferos.

Los científicos pueden probar estas predicciones computacionales en el laboratorio tratando de infectar células animales o animales vivos con el virus. Dichos experimentos pueden diferenciar especies que pueden parecer similares; un estudio encontró que los ratones ciervos podrían infectarse y eliminar la versión original del virus, mientras que los ratones domésticos no.

Pero lo que sucede en una colección de células no siempre ocurre en animales reales, y lo que sucede en un laboratorio, donde los animales suelen recibir altas dosis del virus, puede no reflejar la vida real. Por ejemplo, aunque el virus original puede replicarse en líneas celulares de cerdo , los cerdos reales no parecen ser muy susceptibles , según los investigadores.

Para saber si los animales han sido infectados por el virus en el mundo real, los científicos pueden realizar lo que se conoce como estudios serológicos, buscando anticuerpos contra el coronavirus en su sangre. “La serología nos ayuda a observar la exposición histórica”, dijo el Dr. Suresh Kuchipudi, microbiólogo veterinario de Penn State.

El descubrimiento de anticuerpos generalizados en el venado de cola blanca encendió las alarmas científicas porque indicó que muchos de los animales ya habían sido infectados por el virus. Incitó a los investigadores a buscar infecciones activas en los cérvidos, que pronto encontraron.

Pero el muestreo y el hisopado de animales en libertad pueden ser difíciles y llevar mucho tiempo. Entonces, el Departamento de Agricultura de EE. UU., que recibió $ 300 millones bajo el Plan de Rescate Estadounidense para llevar a cabo la vigilancia de enfermedades en animales, ahora está pidiendo a los zoológicos, acuarios e instalaciones de vida silvestre que envíen muestras de sangre , que se analizarán en busca de anticuerpos contra el coronavirus.

Y los investigadores de Tufts, incluido el Dr. Sawatzki, han reclutado a especialistas en rehabilitación de vida silvestre para que tomen muestras de una colección ecléctica de criaturas, incluidos osos negros, gatos monteses y cientos de murciélagos. (Los rehabilitadores de murciélagos a menudo envían muestras de guano en lugar de hisopos orales, que pueden ser difíciles de obtener de los animales. “Tienen boquitas muy pequeñas”, dijo el Dr. Sawatzki). Hasta ahora, todos han sido negativos.

Los murciélagos han sido motivo de preocupación porque son reservorios de otros coronavirus, y muchos científicos creen que el SARS-CoV-2 surgió inicialmente de los murciélagos. Pero las especies de murciélagos son increíblemente diversas , y no todas parecen ser susceptibles al virus , un recordatorio de que los animales de mayor preocupación pueden no ser intuitivos, dijeron los científicos.

Para complicar las cosas, el virus no es estático y los animales que resistieron la infección con variantes anteriores podrían ser vulnerables a las nuevas. Por ejemplo, los ratones de laboratorio que no eran susceptibles al coronavirus original o a la variante Delta, eran susceptibles a Beta y Gamma.

“Ese es el problema con las enfermedades emergentes”, dijo el Dr. Scott Weese, veterinario de enfermedades infecciosas de la Universidad de Guelph en Ontario. “Tienes que seguir reiniciando tu conocimiento cada vez que algo cambia”, agregó.

La susceptibilidad biológica es solo una pieza del rompecabezas; que una especie se convierta o no en un reservorio depende de una constelación de factores. “Depende de su comportamiento social, la respuesta inmunológica que generan los animales, el tamaño de la población, el tipo de conexión con las diferentes poblaciones de animales”, dijo el Dr. Keith Hamilton, jefe del departamento de preparación y resiliencia de la Organización Mundial para la Salud. Salud animal.

Para un virus que es abrumadoramente transmitido por humanos, la relación de una especie con nosotros es tremendamente importante. Aunque los receptores ACE2 de los narvales técnicamente los colocan en un “alto riesgo” de infección, no es probable que se topen con nosotros. Aún así, el riesgo no es cero para los mamíferos marinos, especialmente los cautivos: en 2006, un humano probablemente transmitió MRSA a un delfín nariz de botella en un parque marino en América del Norte.

Y el riesgo para las mascotas es manifiesto. “Hemos escuchado historias de perros infectados por personas que comparten comida y les permiten lamer sus platos cuando estaban enfermos”, dijo el Dr. Casey Barton Behravesh, quien dirige la Oficina de One Health en el Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, que creó un depósito nacional de datos sobre casos de coronavirus en animales. “O incluso beber de los inodoros”.

Los perros, gatos y hámsters pueden infectarse con el virus. Los hámsteres en una tienda de mascotas de Hong Kong probablemente infectaron a dos personas , lo que llevó a una polémica matanza de hámsteres .

Pero es mucho más probable que infectemos a nuestras mascotas que ellas a nosotros, y muchas de estas infecciones serán callejones sin salida, predijeron los científicos. Las mascotas infecciosas también se pueden aislar. “Tu hámster en casa que quizás hayas comprado hace algún tiempo no es un alto riesgo para ti”, dijo el Dr. Hamilton.

Una preocupación mayor, dijeron los científicos, son las especies “peridomésticas” que viven junto a nosotros pero deambulan libremente; en América del Norte, estos incluyen ratones ciervos, zorros rojos y gatos salvajes. Estos animales pueden actuar como un puente entre los humanos y las poblaciones salvajes, propagando el virus a especies que quizás no encontremos. Y los roedores, que son reservorios de otros patógenos, “deberían estar definitivamente en lo más alto de la lista”, dijo el Dr. Kuchipudi.

Para monitorear esta amenaza potencial, los funcionarios del USDA y otras agencias están buscando signos del virus en algunos de estos animales , incluidos roedores, zorrillos, zorros y zarigüeyas, que viven dentro y alrededor de zoológicos, instalaciones de vida silvestre y granjas de visones .

A nivel mundial, ciertas especies amenazadas también son una gran preocupación. Tres leopardos de las nieves en un zoológico de Nebraska murieron después de contraer el coronavirus, y se descubrió que un cachorro de leopardo salvaje en India estaba infectado .

Y los grandes simios, que se encuentran con frecuencia con turistas e investigadores, son vulnerables a otros virus respiratorios. “Los grandes simios son excepcionalmente susceptibles a los patógenos humanos, porque estamos estrechamente relacionados genéticamente”, dijo la Dra. Kirsten Gilardi, veterinaria de vida silvestre de la Universidad de California, Davis.

Hasta el momento, no se han reportado infecciones por coronavirus en simios salvajes, pero los investigadores están monitoreando de cerca a los animales, recolectando muestras fecales de aquellos con enfermedades respiratorias.

La vigilancia de los animales es “una cuestión de largo alcance”, dijo el Dr. Andrew Bowman, epidemiólogo veterinario de la Universidad Estatal de Ohio. “¿Cómo nos adelantamos al virus y tratamos de entender lo que podría suceder en el futuro, potencialmente dentro de unos años?”

Para controlar las mutaciones en los animales y si se transmiten entre especies, los investigadores federales están realizando vigilancia genómica, comparando muestras de virus de animales infectados con las de humanos en contacto cercano con ellos.

Algunos investigadores están analizando posibles variantes. El Dr. Kuchipudi y sus colegas crearon un modelo computacional que genera virtualmente nuevos patrones de mutaciones y luego evalúa si podrían hacer que el virus sea más propenso a infectar, por ejemplo, a las vacas. Luego, los científicos pueden observar esas mutaciones en las bases de datos y observar el ganado más de cerca si aparecen las secuencias. “Esto nos dará una forma de dar sentido a los datos de secuenciación y realizar una evaluación proactiva”, dijo el Dr. Kuchipudi.

Los científicos también se preocupan por la amenaza a largo plazo de la recombinación viral, en la que un animal es infectado simultáneamente por dos coronavirus que intercambian material genético y generan un nuevo virus. Investigadores de la Universidad de Liverpool crearon un modelo que predice huéspedes potenciales en los que los coronavirus, incluido el SARS-CoV-2, podrían recombinarse.

Mantenerse a la vanguardia del virus requerirá financiamiento y compromiso a largo plazo. Pero los científicos dicen que hacer estas inversiones ahora podría resultar en mejores sistemas para monitorear patógenos en otras especies y una mayor comprensión de cómo la salud animal está relacionada con la nuestra. Incluso puede ayudar a los expertos a detectar la próxima amenaza inminente para la salud antes de que se propague a los animales.

“No hay nada de malo en comprender mejor el mundo que nos rodea”, dijo el Dr. Han. “Solo puede haber daño en no comprender y no invertir en ese conocimiento, lo cual es realmente obvio ahora”.

Fuente: https://www.nytimes.com/2022/02/22/health/coronavirus-animals.html

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