En 2005, tras la pandemia provocada por el virus SARS-CoV, considerada la primera pandemia del siglo XXI, los murciélagos fueron identificados como reservorios y probables fuentes del brote pandémico. En 2012, casi diez años más tarde de la aparición del SARS-CoV en China, apareció en Oriente Medio un nuevo brote epidémico provocado por otro coronavirus, el MERS-CoV. El MERS-CoV es un coronavirus perteneciente subgénero Merbecovirus (linaje C) de los Betacoronavirus (el SARS Co-V y el SARS CoV-2 pertenecen al subgénero Sarbecovirus, linaje B). En este caso los dromedarios (Camelus dromedarius)) fueron identificados como las fuentes más probables de la infección en las personas. Sin embargo, de nuevo se encontraron en los murciélagos virus estrechamente relacionados con el MERS-CoV, por lo que se asumió que la fuente original de estos virus no eran los dromedarios sino, de nuevo,  los murciélagos.

MERS-CoV (Maureen Metcalfe/Cynthia Goldsmith/Azaibi Tamin / Public domain) / SARS-CoV (CDC/Dr. Fred Murphy / Public domain)

El estudio de estos dos brotes de coronavirus reafirmó la idea de que los coronavirus son un grupo de virus zoonóticos cuyos principales reservorios naturales son los murciélagos y estimuló el inicio de un gran número de nuevos estudios para descubrir e identificar los diferentes virus presentes en estos mamíferos voladores.

En 2017, la revista científica Virus Evolution , publicó un estudio llevado a cabo por un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia (USA), la Universidad de California Davis (USA), la Wildlife Conservation Society de Nueva York (USA) y la EcoHealth Alliance de Nueva York (USA) en 20 países de América de Sur, África y Asia. En ese estudio evaluaron la diversidad de coronavirus en 20.314 individuos (12.333 murciélagos; 3385 roedores; 3470 primates no humanos y 1122 personas).

Todas las muestras extraídas de esos individuos fueron analizadas para detectar la presencia de coronavirus, y los resultados fueron que 1065 de los 12.333 murciélagos y 17 de los 6859 “no murciélagos” dieron positivo. Es decir, que el 8,6% de todos los murciélagos analizados, y que pertenecían a 282 especies diferentes incluidas en 12 familias distintas, tenían algún tipo de coronavirus, mientras que solo el 0,2% de los otros animales (sin incluir a las personas) tenían coronavirus en su organismo. O, de una manera más contundente, que el 98% de todos los animales que habían dado positivo para algún tipo de coronavirus eran murciélagos.

El análisis de los resultados permitió identificar 100 secuencias genómicas de coronavirus, 91 de las cuales se encontraron en los murciélagos.

Además puso de manifiesto un detalle interesante: todas las especies de murciélagos de las que se habían podido analizar más de 110 individuos habían dado positivo. Eso hizo pensar que si las muestras hubieran sido suficientemente abundantes (de más de 110 individuos por especie) todas las especies hubieran dado positivo.

Tomando en consideración únicamente los datos de las 27 especies las que se habían podido analizar más de 110 ejemplares (los datos obtenidos de las otras 255 no fueron considerados en este nuevo análisis) los resultados indicaron que cada especie de murciélago albergaba un promedio de 2,67 coronavirus distintos (con una “desviación estándar”, un margen de variación, de 1,38).

En 2018, la Mammal Diversity Database (MDD) cifraba en 1386 el número de especies de murciélagos en todo el mundo (distribuidas en 227 géneros), de manera que extrapolando los datos anteriores el resultado es que cada especie de murciélago puede albergar entre 1,2 y 6,0 coronavirus diferentes, con un promedio estimado de aproximadamente 3,02 coronavirus distintos por especie, muchos de los cuales aun no se han descubierto.

Ese mismo estudio puso de manifiesto que la diversidad de coronavirus permitía definir tres regiones biogeográficas diferentes que coincidían con la distribución de las especies de murciélagos, tres “hotspots” (puntos calientes): 1) América Central y el norte de América del Sur, 2) el centro de África y 3) el SE de Asia.

Todos estos datos en conjunto, unidos a la elevada frecuencia de recombinación de los coronavirus, que puede llegar al 25% para el genoma completo, indican que los murciélagos constituyen un importantísimo reservorio (si no el principal) para la evolución y la recombinación de estos virus.

Fuentes:

Anthony SJ, Johnson CK, Greig DJ, Kramer S, Che X,Wells H, Hicks AL, Joly DO, Wolfe ND, Daszak P, et al. (2017) Global patterns in coronavirus diversity. Virus Evol. 3, vex012. doi: 10.1093/ve/vex012

La entrada Coronavirus y murciélagos se publicó primero en Science into Images.

Determinar el origen de un virus zoonótico puede resultar muy difícil debido a la gran cantidad de especies animales con las que nos relacionamos directa o indirectamente las poblaciones humanas. Para determinar si una especie puede considerarse reservorio de un virus, los científicos se basan en la proporción de mutación o cambio en el genoma del virus presente en esa especie. Y las mismas dificultades se encuentran cuando intentan determinar una posible especie intermediaria en la transmisión de dicho virus entre el animal reservorio y las personas.

Pero para cortar la vía (o vías) de transmisión interespecífica de cualquiera de estos virus y, en consecuencia, evitar su propagación y la enfermedad (o enfermedades) que provocan, es fundamental determinar cuáles son las especies implicadas, es decir, conocer tanto la especie reservorio como la especie intermediaria.

Un poco de historia reciente

Las investigaciones desarrolladas tras el brote de SARS-CoV ocurrido en China entre 2003 y 2004 permitieron identificar que el reservorio del virus eran diversas especies de murciélagos del género Rhinolophus (murciélagos de herradura), ya que el genoma de algunos de los virus que se aislaban en estas especies de murciélagos era muy similar al genoma del SARS-CoV que había provocado la enfermedad en humanos. A los virus encontrados en los murciélagos se les denominó “SARS-CoV-like virus” (algo así como “Virus parecidos al SARS-CoV”) puesto que la capacidad de variación (mutación) de estos virus es muy elevada y resulta prácticamente imposible que se conserve inalterado en su transmisión desde el reservorio (el murciélago) a las personas a través de la especie intermediario.

Rhinolophus sinensis. (http://www.bio.bris.ac.uk/)

En un principio, se pensó que la civeta enmascarada de las palmeras, y no el murciélago, era el reservorio del virus, pero tras comprobar que los ejemplares de civeta capturados en su hábitat natural no daban positivo para el SARS-CoV, su determinación como reservorio fue desechada. No se descartó, sin embargo, su posible papel como especie intermediaria, ya que los ejemplares que se encontraban en los mercados sí que lo dieron positivo. El análisis del genoma del virus aislado en estas civetas indicó que era homólogo al del SARS-CoV humano en una elevada proporción y que el 99,6% de los nucleótidos eran idénticos entre ambos genomas. Fueron precisamente esos datos los que permitieron concluir finalmente que en el caso de esa epidemia provocada por el SARS-CoV el intermediario entre el murciélago y las personas era la esa especie de civeta.

Estos datos de homología e identidad de los genomas resultan fundamentales para determinar si un animal se puede considerar reservorio o intermediario del virus y para calcular el tiempo aproximado en que el virus está circulando entre los individuos de la población de ese animal.

La civeta enmascarada de las palmeras (Paguma larvata) es un carnívoro de la familia de los vivérridos, la misma familia zoológica a la que pertenece la gineta que tenemos en nuestros campos (Genetta genetta). Se trata de un animal eminentemente nocturno, arborícola y bastante solitario, aunque puede formar grupos familiares de entre 2 y 15 individuos. Su principal alimento son los frutos de los árboles, aunque también captura y devora roedores, pajarillos e insectos. En China existen nueve subespecies: P. l. chichingensis, P. l. hainana, P. l. intrudens, P. l. lanigera, P. l. larvata, P. l. neglecta, P. l. nigriceps, P. l. reevesi and P. l. taivana.

Paguma larvata. (Rushenb / CC BY-SA)

El contacto de esta especie con las personas en el medio natural es poco frecuente debido a sus hábitos nocturnos y su timidez, pero desde mediados del siglo XX, en China se empezó a criar en cautividad para explotar su piel y más tarde, durante la década de 1980, se puso de moda como alimento exótico. Eso propició que en 2003 ya existieran en China 660 granjas en las que se criaban alrededor de 40.000 civetas.

Aparece el SARS-CoV-2

La experiencias adquiridas durante las epidemias anteriores provocadas por coronavirus (SARS-CoV y MERS-CoV) han permitido que la respuesta científica (quizás no tanto la política y social a nivel global) haya sido relativamente rápida.

El 31 de diciembre de 2019, la oficina regional de la Organización Mundial de la Salud (OMS) en China es informada de la aparición de un brote de neumonía de origen desconocido en Wuhan, China. Y solo doce días después, el fin de semana del 11 y 12 de enero de 2020, las autoridades chinas comparten la secuenciación completa del genoma del virus detectado en los primeros pacientes analizados. Un mes después de la notificación de la aparición del brote en Wuhan, el 30 de enero de 2020, la OMS declara la Emergencia Internacional de Salud Pública. A partir de ese momento, la enfermedad ahora conocida como COVID-19, causada por el virus SARS-CoV-2 (inicialmente conocido como 2019-nCoV, del inglés “2019-novelCoronaVirus), ha derivado en la pandemia que nos tiene (o debería tenernos) a todos confinados en nuestras casas.

El análisis del genoma del SARS-CoV-2 ha permitido comprobar que es idéntico al del CoV RaTG13 (un virus característico de los murciélagos) en un 96,2%, mientras que su similitud con el genoma del SARS-CoV (el de la epidemia de 2003 y 2004) es del 79,5%.

Entra en juego el pangolín…

El pangolín malayo (Manis javanica) es una de las ocho especies de pangolín existentes en el mundo y que se distribuyen entre los continentes asiático (M. culionensis, M. crassicaudata, M. javanica y M. pentadactyla) y africano (M. gigantea, M. temminckii, M. tetradactyla y M. tricuspis). Pertenece a la familia Manidae, la única familia viviente del orden de los folidotos (Pholidota), llamados así porque presentan el cuerpo recubierto de grandes placas escamosas (de hecho son los únicos mamíferos que las poseen). Desafortunadamente esas escamas han sido uno de sus principales problemas, puesto que son muy apreciadas en la medicina tradicional oriental. Además, su carne, igual que pasó con las civetas, se ha convertido en un manjar muy apreciado. Debido a estos factores, las ocho especies de pangolín se encuentran actualmente incluidas en el Convenio sobre el Tráfico Internacional de Especies Silvestres de Fauna y Flora, CITES (del inglés Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora).

Manis javanica (Piekfrosch)

…y su genoma.

La secuenciación de los genomas de los virus encontrados en diferentes animales durante las epidemias anteriores provocadas por coronavirus ha permitido detectar que el virus conocido como Pangolin-CoV (uno de esos virus llamados “Virus parecidos al SARS-CoV” de los que hemos tratado en un párrafo anterior), que se encontró en pangolines muertos de origen malayo, es idéntico en un 91.02% al SARS-CoV-2 y en un 90.55% al CoV RaTG13 a nivel del genoma completo.

Dejando aparte el virus CoV

RaTG13, el virus Pangolin-CoV es el coronavirus más estrechamente relacionado con el SARS-CoV-2.

Además, la proteína S1 del virus Pangolin-CoV es mucho más cercana a la del SARS-CoV-2 que a la del RaTG13. ¡Y eso es de una enorme trascendencia!

S1 glycoprotein (https://www.scientificanimations.com / CC BY-SA )

Para comprender la importancia de este último dato hay que tener en cuenta que la proteína S1 (del inglés Spike glycoprotein 1) es una de las proteínas que forman las protuberancias de la “corona” de los coronavirus. Estas proteínas desempeñan un papel fundamental en la infección vírica de las células, ya que son las encargadas de anclar el virus a la membrana celular y facilitar así su entrada al interior de la célula. Para que ese anclaje del virus a la membrana celular sea posible es necesario que esas protuberancias de la corona del virus interactúen con otras proteínas que se encuentran en la membrana de la célula y que reciben el nombre de proteínas transmembrana porque atraviesan toda la membrana desde el exterior de la célula hasta el citoplasma. Estas proteínas actúan como “puertas” para el transporte de sustancias entre el interior y el exterior de las células. Una de esas proteínas transmembrana es la ACE2 (también del inglés Angiotensine-converting enzyme 2), que se encuentra en la membrana de las células de nuestros alveolos pulmonares (además de en otros tejidos). Pues bien, cinco aminoácidos clave implicados en la interacción entre la S1 del virus y la ACE2 de la célula alveolar son los mismos en el Pangolin-CoV y en el SARS-CoV-2, mientras que solamente cuatro de ellos lo son en el coronavirus RaTG13 (el de los murciélagos).

A partir de todos estos datos (y otros muchos, seguramente mucho más complicados de explicar aquí) resultantes de los múltiples análisis llevados a cabo por los científicos, el pangolín ha entrado a formar parte del selecto elenco de posibles reservorios de coronavirus de esos que hemos dado en llamar “Virus parecidos al SARS-CoV”.

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