¿Por qué los virus de murciélagos, como el coronavirus, son tan agresivos para los humanos?

Un estudio de la Universidad de California en Berkeley (Estados Unidos) ha concluido que la feroz respuesta inmunológica de los murciélagos a los virus podría hacer que se repliquen más rápidamente, de modo que cuando saltan a los mamíferos con sistemas inmunológicos normales, como los humanos, los virus causan estragos de mayor daño.

En su trabajo, publicado en la revista ‘eLife’, los investigadores explican que “no es coincidencia” que algunos de los peores brotes de enfermedades virales de los últimos años, como SARS, MERS, ébola y el recién llegado nuevo coronavirus se originaron en murciélagos.

Se ha demostrado que algunos murciélagos, incluidos los que se sabe que son la fuente original de infecciones humanas, albergan sistemas inmunes que están perpetuamente preparados para montar defensas contra los virus. La infección viral en estos murciélagos conduce a una rápida respuesta que separa al virus de las células.

Aunque esto puede proteger a los murciélagos de ser infectados con altas cargas virales, alienta a estos virus a reproducirse más rápidamente dentro del huésped antes de que se pueda articular una defensa.

Esto hace que los murciélagos sean un reservorio único de virus de rápida reproducción y altamente transmisibles. Mientras que los murciélagos pueden tolerar virus como estos, cuando estos virus se transmiten a animales que carecen de un sistema inmunológico de respuesta rápida, los virus afectan mucho a sus nuevos huéspedes, lo que conduce a altas tasas de mortalidad.

“Algunos murciélagos son capaces de montar esta robusta respuesta antiviral, pero también de equilibrarla con una respuesta antiinflamatoria. Nuestro sistema inmunológico generaría una inflamación generalizada si se intenta esta misma estrategia antiviral. Pero los murciélagos parecen ser los más indicados para evitar la amenaza de la inmunopatología”, explica una de las líderes de esta investigación, Cara Brook.

Su hábitat también es importante

Los investigadores apuntan que la perturbación del hábitat de los murciélagos parece estresar a estos animales, y hace que arrojen aún más virus en su saliva, orina y heces que pueden infectar a otros animales. “El aumento de las amenazas ambientales para los murciélagos puede sumarse a la amenaza de la zoonosis”, comenta Brook.

Esta investigadora trabaja en un programa de vigilancia de murciélagos financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA, por sus siglas en inglés) que se está llevando a cabo en Madagascar, Bangladesh, Ghana y Australia.

La iniciativa, denominada ‘Bat One Health’, explora el vínculo entre la pérdida del hábitat de los murciélagos y la propagación de los virus de los murciélagos a otros animales y a los seres humanos. “La conclusión es que los murciélagos son potencialmente especiales cuando se trata de albergar virus. No es casualidad que muchos de estos virus provengan de murciélagos. Los murciélagos ni siquiera están tan estrechamente relacionados con nosotros, por lo que no esperaríamos que albergaran muchos virus humanos. Pero este trabajo demuestra cómo el sistema inmunológico de los murciélagos podría impulsar su virulencia”, resume otro de los autores, Mike Boots.

La importancia de su vuelo

Como único mamífero volador, los murciélagos elevan sus tasas metabólicas en vuelo hasta un nivel que duplica el alcanzado por roedores de tamaño similar cuando corren.

Por lo general, la actividad física vigorosa y las altas tasas metabólicas dan lugar a mayores daños en los tejidos debido a la acumulación de moléculas reactivas, principalmente radicales libres. Pero para permitir el vuelo, los murciélagos parecen haber desarrollado mecanismos fisiológicos para limpiar eficazmente estas moléculas destructivas.

Los investigadores argumentan que esto tiene el beneficio secundario de limpiar eficientemente las moléculas dañinas producidas por la inflamación de cualquier causa, lo que puede explicar la larga vida de los murciélagos.

Los animales más pequeños con un ritmo cardíaco y un metabolismo más rápidos suelen tener una vida más corta que los animales más grandes con un ritmo cardíaco y un metabolismo más lentos, presumiblemente porque un metabolismo elevado produce más radicales libres destructivos.

Pero los murciélagos son únicos en tener una vida mucho más larga que otros mamíferos del mismo tamaño: algunos pueden vivir 40 años, mientras que un roedor del mismo tamaño puede vivir dos. Esta rápida reducción de la inflamación también puede tener otra ventaja: reducir la inflamación relacionada con la respuesta inmunológica antiviral.

Un truco clave del sistema inmune de los murciélagos es la liberación de una molécula de señalización llamada interferón-alfa, que le dice a otras células que se ‘preparen’ antes de que un virus invada.

Brook tenía curiosidad por saber cómo la rápida respuesta inmunológica de los murciélagos afecta a la evolución de los virus que albergan, por lo que llevó a cabo experimentos con células cultivadas de dos murciélagos y, como control, de un mono.

Un murciélago, el murciélago egipcio de la fruta (‘Rousettus aegyptiacus’), un huésped natural del virus de Marburgo, requiere un ataque viral directo antes de transcribir su gen de interferón-alfa para inundar el cuerpo con interferón.

Esta técnica es ligeramente más lenta que la del zorro volador negro australiano (‘Pteropus alecto’), un reservorio del virus de Hendra, que está preparado para combatir las infecciones virales con ARN de interferón-alfa que se transcribe y está listo para convertirse en proteína. La línea celular del mono verde africano (‘Chlorocebus sabaeus’) no produce interferón en absoluto.

El inteferrón

Al ser desafiados por virus que imitan al ébola y al Marburgo, las diferentes respuestas de estas líneas celulares fueron sorprendentes para los científicos. Mientras que la línea celular del mono verde fue rápidamente abrumada y eliminada por los virus, un subconjunto de las células del murciélago egipcio de la fruta se aisló con éxito de la infección viral, gracias a la alerta temprana del interferón.

En las células de zorro volador negro australiano, la respuesta inmune fue aún más satisfactoria, ya que la infección viral se redujo sustancialmente más que en la línea de células de murciélago egipcio de la fruta. Además, estas respuestas de interferón de murciélago parecían permitir que las infecciones duraran más tiempo.

“Esto sugiere que tener un sistema de interferón realmente robusto ayudaría a que estos virus persistan dentro del huésped. Cuando se tiene una respuesta inmune más alta, se obtienen estas células que están protegidas de la infección, por lo que el virus puede realmente aumentar su tasa de replicación sin causar daños a su anfitrión.

Pero cuando llega a algo como un humano, no tenemos ese mismo tipo de mecanismo antiviral, y podríamos experimentar muchas patologías”, expone Brook. Los científicos recuerdan que muchos de los virus de murciélago saltan a los humanos a través de un intermediario animal.

El SARS llegó a los humanos a través de la civeta de las palmeras común; el MERS por los camellos; el ébola por los gorilas y los chimpancés; el Nipah a través de los cerdos; el Hendra por los caballos y el Marburg a través de los monos verdes africanos.

Sin embargo, estos virus siguen siendo extremadamente virulentos y mortales al dar el salto final a los humanos. Ahora, Brook y Boots están diseñando un modelo más formal de la evolución de la enfermedad dentro de los murciélagos para entender mejor el contagio del virus en otros animales y humanos. “Es realmente importante entender la trayectoria de una infección para poder predecir su aparición, propagación y transmisión”, concluyen los investigadores. Ep