comentarisviruslents

Aquest blog és una seguit de comentaris personals i probablement poc transferibles sobre ciència i política.

Archivos en la Categoría: Arbre de la vida

Comentaris virus-lents (207): Plouen els virus sobre els nostres caps.

Deja un comentario Publicado por en abril 22, 2018

 

En aquest blog hem parlat més d’un cop de la diversitat i l’enormitat numèrica dels virus, que porten a la Terra quasi tant temps que qualsevol forma de “vida”, si no més. Us recomano que re-visiteu… https://comentarisviruslents.org/2015/04/11/comentaris-viruslents-99-mes-virus-que-estels-al-firmament/ o https://comentarisviruslents.org/2015/04/16/comentaris-virus-lents-101-el-planeta-viral-es-fa-preguntes-ser-o-no-ser/ o  https://comentarisviruslents.org/2015/05/19/comentaris-virus-lents-110-i-els-virus-cobriran-la-terra/.

 

earth_blue_planet_globe_219085

Un nou capítol del que és la “virosfera”, “viroma” en altres àmbits, es mostrà fa unes setmanes.

 

S’ha descrit (Reche et al., 2018) que a cada metre quadrat del planeta li cauen, diàriament, uns 800 milions de virus. Una afirmació rotunda, però que cal explicar.

 

El primer de tot és deixar l’egocentrisme, en aquest cas l’antropocentrisme, de banda. Tots aquests milions de virus no afecten al ésser humà, o sols ho podria fer una molt petita fracció. La immensa majoria dels virus afecten als bacteris, i els superen en nombre a la Terra. De fet a l’estudi que comentem també s’aïllaren bacteris però en un nombre inferior, entre 10 i 400 vegades menys, sols desenes de milions a la mateixa àrea.

 

Per altra banda, 800 milions de virus no vol dir 800 milions de virus infecciosos, amb possibilitat de propagar-se. L’estudi va traçar molecularment aquests virus, no va provar ni confirmar que tot aquest material genètic encara retingués la capacitat d’infectar l’hoste corresponent.

 

Aquesta detecció s’ha realitzat en condicions “especials” a 2.500-3.000 metres d’alçada, a les muntanyes de Serra Nevada, a Espanya. No està clar que aquest escenari, o comptatge, es repeteixi a nivell del mar, on es concentra la majoria de la població, i de fet les proves indirectes apunten a que la pluja seria “menor”.

 

Això implica que la rosada del mar, i les tempestes de pols són grans transportadors de virus. Lògicament els investigadors van trobar que les característiques de la majoria dels virus aïllats els hi feien assignar-los un origen marí. Només cal tenir present l’extensió d’aigua salada respecte les àrees continentals i el vent que molt sovint les remou i aixeca.

 

Un cop els virus als corrents atmosfèrics, sense obstacles per la fricció amb la superfície de la terra, poden teòricament viatjar llargues distàncies. Els virus, més “lleugers” que els bacteris, podrien restar en suspensió a l’aire per més temps i per tant recórrer majors distàncies. Els viatges intercontinentals serien, doncs, possibles però això no hauria de fer canviar l’epidemiologia de les malalties infeccioses, en les que juguen el seu paper la dosi, la via d’infecció i el portal d’entrada del patogen entre altres.

 

Però tot això apunta, de nou, al paper central que tenen els virus a la vida a la Terra tal com la coneixem: juguen papers en totes les facetes, des de la nostra microbiota intestinal però també la de la resta d’animals, fins el nostre sistema immunològic, o fins l’evolució d’ecosistemes terrestres i marítims, la regulació del clima i l’evolució de les espècies. Els virus contenen una gran quantitat de gens que són desconeguts, i poden repartir-los a les espècies a les que infecten; de fet entre el 40 i el 80% del nostre genoma, el genoma humà, es relaciona amb infeccions passades degudes a virus ancestrals (Parrish and Tomonaga, 2016); més en detall i tot, el nostre ADN conté més de 100.000 fragments virals, de seqüències originades a partir de retrovirus que ens infectaren en temps pretèrits.

 

Potser som pols d’estrelles però també podem afirmar que som una obra, en bona mesura, viral.

 

Però aquesta, aquesta és una altra història.

 

 

Referències

  1. Moots, H. (2016). What Percent Virus Are You? FiveThirtyEight. A: https://fivethirtyeight.com/features/what-percent-virus-are-you/

  2. Parrish NF, and Tomonaga K (2016) Endogenized viral sequences in mammals. Curr Opin Microbiol. 31:176-183. doi: 10.1016/j.mib.2016.03.002. A: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27128186

  3. Reche I, D’Orta G, Mladenov N, Winget DM and Suttle CA (2018). Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer. The ISME Journal 12:1154–1162. doi:10.1038/s41396-017-0042-4. A: https://www.nature.com/articles/s41396-017-0042-4

 

Arbre de la vida, evolució, variabilitat vírica, virologia, virologia ambiental, viroma , , , , ,

Comentaris virus-lents (167): En Abril, norovirus mil.

Deja un comentario Publicado por en abril 29, 2016

Tornem al brot de norovirus d’Andorra per discutir alguns temes. Per variar aquest cop ho faré fent servir com a base un article del ARA, l’enllaç del qual és: http://www.ara.cat/societat/Andorra-tanca-dArinsal-origen-gastroenteritis_0_1567043346.html. Els texts extractats de l’article estaran en cursiva, la meva discussió i dades, no.

Andorra va anunciar ahir per sorpresa el tancament de la font d’Arinsal, després de reconèixer -contràriament al que havia defensat fins ara- que aquest era l’origen del brot de gastroenteritis que va afectar més de 4.100 persones d’empreses de Barcelona i Tarragona….[El ministre andorrà de Salut]… va admetre la contaminació per norovirus de la font natural d’origen i el dany causat a la imatge de la marca. El govern va ordenar també retirar les ampolles que hi ha al mercat, va prohibir que se’n venguin més i va aconsellar no consumir-les a les persones que en puguin tenir.

Bé, s’han acomplert les pitjors previsions que ja avançàvem, un pèl agosaradament, a l’entrada anterior. El virus que ha desfermat el brot es troba a la font, es troba a l’aqüífer. Per tant tot ell està compromès i independentment del format de l’ampolla, l’aigua pot contenir norovirus, en una certa proporció. I és una noticia força dolenta perquè quan un virus entra en un aqüífer pot persistir força temps. Per què? Els aqüífers, les aigües subterrànies, són habitualment considerades com a “segures” microbiològicament perquè hi ha una barrera, que és el propi terra, que evita que hi arribin virus i bacteris des de la seva superfície, on hi han les deposicions/excrecions (si parlem de virus de transmissió fecal-oral, és clar). Aquesta barrera, però, es transforma en un escut si el patogen, aprofitant esquerdes, o senzillament viatjant lentament cap avall, passivament amb l’aigua que s’escola al terra, arriba a l’aqüífer on trobarà un ambient amb poca activitat microbiana (per tant, baixa competència o enemics escassos) i una sèrie de factors (temperatures relativament baixes, absència de radiació ultraviolada) que contribueixen a una alta persistència, de l’ordre de setmanes, mesos o anys. És molt llarg d’explicar (i tampoc l’objecte de l’entrada) però aquest viatge cap a l’aqüífer del virus i/o el bacteri estarà afectat per factors tan variables com la tipologia del sol (sorrenc, argilós, barreja, roca), el nivell de saturació d’aigua, el pH, la conductivitat de l’aigua que percola i la presència i quantitat de matèria orgànica soluble…com a mínim.

Les analítiques rebudes ahir a la tarda pels responsables del ministeri andorrà estableixen uns nivells d’entre 20 i 130 partícules de contaminació per cada cinc litres d’aigua, molt per sota del que havia dit la Generalitat el dia anterior…Sobre aquestes mostres de la Generalitat, el director de Salut andorrà, … va voler matisar que els resultats que situaven la contaminació en uns nivells d’entre 1.000 i 10.000 partícules per litre eren “d’una mostra no oficial”. “No sabem de quina manera es va manipular i no la vam donar com a vàlida”, va afegir.

Una ovació per director de Salut. Intenta, però no gossa, desqualificar la mostra, titllant-la de “no oficial” o “no valida”. El que passa és que entre dues mostres assajades per tècniques de amplificació d’àcids nucleics, una amb més virus (5.000 còpies per litre de norovirus genogrup I i unes 10.000 còpies de genogrup II) que l’altra, jo acostumo a creurem la primera si els controls en els dos casos han sortit correctes. I és que un fals negatiu, o una menor intensitat en la senyal és sempre moooolt més probable quan es fan tècniques d’amplificació d’àcids nucleics que una senyal artificialment augmentada. Manca de capacitat en la concentració de la mostra, en la “preparació” de la mateixa, en la eliminació/separació d’agents inhibidors de la tècnica donen com a resultat senyals baixes que es tradueix en un numero de còpies baix…just els resultats mostrats pel govern andorrà. Llevant d’errada “en factors de conversió” (recordem el cas de les milles per kilòmetres de la sonda Mars Climate de la NASA, el 1999, no?), les dades aportades en la conferència de premsa de dilluns em mereixen més credibilitat.

Per cert, fixeu-vos que jo he parlat de còpies, no de partícules, i menys encara de virus infecciosos. La precisió és important i és que la Reacció en Cadena de la Polimerasa, PCR, el que fa es còpies de la molècula (del segment del genoma) que estem cercant. Però perquè el genoma sigui infectiu li cal (molts cops) que aquest genoma estigui revestit per una càpside, un abric de proteïna que és el que té les senyals que permetran l’entrada del virus a la cèl·lula hoste. Aquesta és la raó per la qual aquestes tècniques ens permeten inicialment parlar de còpies però no de virions infecciosos; la correlació no és correcta, no és equivalent.

L’executiu andorrà, això sí, va voler descartar que la contaminació s’hagués produït per la filtració d’aigües fecals a l’aqüífer perquè l’entorn “no té risc de filtració” i perquè les anàlisis habituals ho haurien detectat. “Si haguessin arribat aigües fecals a la font, les analítiques haurien detectat els bacteris”, va assegurar el ministre, que va recordar que la normativa actual internacional no demana l’estudi dels possibles virus.

I aquí, ja agafant velocitat, el responsable assenyala l’absència de risc de filtració i treu a passejar el Sant Crist Gros dels bacteris. La única afirmació certa en tot el paràgraf, com ja dèiem a l’entrada anterior, és que la norma internacional actual, i jo crec que futura, no demana detectar segons quins virus (la primera baralla entre col·legues la tindríem en decidir quins virus perquè quan cerques un la tècnica et pot detectar aquest però moltes vegades cap altre). L’arribada de virus a aqüífers està bibliogràficament demostrada i en prous casos aquesta aparició no ha estat associada amb l’aïllament de bacteris fecals a la mateixa mostra; senzillament perquè els bacteris fecals s’han inactivat, han estat degradats o eliminats abans, mentre que els virus, molt més petits i resistents han pogut acabar-se d’escolar fins arribar a l’aqüífer.

…l’executiu del Principat va assenyalar que el brot de gastroenteritis es podria haver produït per “un nou agent patogen que s’està començant a estudiar”, tot i que va admetre que ara caldrà definir com van arribar els norovirus a una profunditat de 125 metres sota terra. En diferents casos de gastroenteritis detectats a Andorra -com el març passat al mateix poble d’Arinsal-, Álvarez va preferir negar que es pugui relacionar amb l’aigua d’Arinsal, perquè l’aigua del poble i la que va a la planta embotelladora tenen orígens diferents. “Les gastroenteritis són freqüents i habituals, d’evidències clares no en tenim”, va assenyalar, tot i que va admetre que la incidència de gastroenteritis a Andorra ha sigut “bastant alta enguany”.

Ja ho vaig apuntar a l’entrada passada, i les dades que dona l’executiu són encara més preocupants. Més casos de gastroenteritis al mateix poble d’Arinsal? Significativament més que altres anys? S’està analitzant l’agua del poble? Com pot assegurar que l’aigua del poble i la de la planta embotelladora SÓN diferents? Estan tant delimitats els aqüífers (o els cossos d’aigües subterrànies) com per poder assegurar que no hi ha comunicació entre ells? Què vol dir bastant alta? Significativament alta? Fent clusters o agregats d’afectats? Centrats més en Arinsal que en altres zones d’Andorra? I això és al final del paràgraf perquè jo ja quedo corprès de bon començament quan es parla de “un nou agent patogen que s’està començant a estudiar”. Què vol dir? Què estem davant d’un nou virus? No voldrà dir potser d’un virus que porta entre nosaltres moltíssim anys i que ara, de sobte, veiem? En fi…

Ara que s’ha aclarit el misteri de l’origen falta saber com es va produir la contaminació. Andorra analitzarà també les ampolles que encara són en el circuit comercial, però no hi ha data per disposar dels resultats que resolguin la incògnita.

I aquí tindrem problemes perquè en una contaminació d’aqüífer la contaminació pot estar a centenars de metres, a kilòmetres fins i tot, del punt de captació de la planta embotelladora. I sí, fan bé en no posar data perquè agafar i assajar mostres representatives de tots els elements afectats portarà setmanes i no està gens clar que traguem l’entrellat de tot plegat.

Certament als polítics se’ls ha de demanar que en sàpiguen de política i no de biologia, potser. Però sempre és millor dir que no es tenen clares les coses que no fer asseveracions massa contundents.

Però aquesta, aquesta és una altra història.

Per més informació podeu consultar també…

http://ccaa.elpais.com/ccaa/2016/04/27/catalunya/1461775750_606881.html

aigües, Arbre de la vida, norovirus, salut pública, Tècniques diagnòstiques, virologia, virologia ambiental , , , , ,

Comentaris virus-lents (110): I els virus cobriran la terra…

Deja un comentario Publicado por en May 19, 2015

Per cada espècie d’ésser viu sobre la Terra hi ha una panòplia de virus diferents capaços d’infectar-lo. Això converteix aquests petits éssers en la major font de biodiversitat sobre la Terra amb el permís dels bacteris. Els núvol poblacional viral, bigarrat i complex, és el que alguns venim a dir “virosfera”, de la que, com a la resta de la natura, en coneixem solament una petita part. A més aquesta petita part està esbiaixada pel nostre interès, ja que practicant un antropocentrisme fins a cert punt explicable, coneixem millor els virus que ens interessen des d’el punt de vista de la salut, els virus que ens infecten, en afecten, a nosaltres, als nostres ramats, o a les nostres collites.

 

I com arribem a aquesta conclusió tan agosarada. Ja fa 20 anys que el viròleg Stephen Morse va suggerir que hi havia un milió de virus que infectaven vertebrats (pel senzill càlcul de assumir la presència d’un mínim de 20 virus per cadascun dels 50.000 vertebrats del planeta). Vint no és un nombre massa alt; penseu en virus que infectin l’espècie humana i molts hi arribareu sense gaire esforç; i recordeu que nosaltres som una espècie més, i no el cim de res. Per exemple, si parlem d’herpesvirus n’hi ha vuit que infecten a humans, però hi ha nou que infecten equins i 5 que infecten bovins…si això es representatiu, i pensem en les més de 5400 especies de mamífers (que són aquells descoberts, no els existents) tenim un nombre d’herpesvirus més que considerable. Si obrim el focus veurem però que també hi ha herpesvirus que infecten aus, rèptils, amfibis i cadascun d’aquestos excedeixen en nombre als mamífers. I ara ens aturem perquè si incloem en l’equació als invertebrats, la complexitat dels quals ultrapassa a la dels vertebrats, el cap ens començarà a rodar. Però quan heu pensat en virus que ens poden infectar a l’espècie humana potser heu comptat un parell d’herpesvirus (família Herpesviridae) però també, potser, el virus de la hepatitis A, o el poliovirus, de la família Picornaviridae; el virus de la verola (família Poxviridae); el virus de la febre groga, o el dengue, o el virus West Nile (família Flaviviridae); els rotavirus (família Reoviridae), els astrovirus (família Astroviridae); el virus de la grip (família Orthomyxoviridae) el virus de la immunodeficiència humana (un lentivirus de la família Retroviridae). I ara hem de pensar que aquestes famílies víriques potser tindran la mateixa distribució i variació que la família Herpesviridae. I que tenim molts virus pendents de ser classificats, encara. I a tots aquests virus cal afegir els virus no patògens, que circulen silenciosament i que probablement excedeixen en nombre als coneguts. I els virus de plantes, i els virus que infecten bacteris, i els virus que infecten fongs, i els virus que infecten paràsits. Que passa, doncs, amb les virus desconeguts? Podem aixecar una mica el teló?

 

virus families drawn

Fa uns anys es feu un estudi a partir de poc menys de 2000 mostres (orina, hisops bucals o de gola, femtes) d’un ratpenat frugívor (sí, els que s’alimenten de fruites), el Pteropus giganteus, i es cercaren seqüències virals per la reacció en cadena de la polimerasa (PCR), el seu viroma*. L’elecció de l’animal no fou baladí ja que se sap que els ratpenats hostatgen molts virus diferents, alguns patògens d’humans, com el virus Nipah. Els assajos de PCR es dissenyaren per detector virus de nou famílies virals. Es detectaren al final 985 seqüències víriques de 7 famílies virals, que incloïen 11 paramyxovirus (Nipah i deu nous virus), 14 adenovirus (13 d’elles nous, no descrits fins ara), 8 astrovirus (tots ells nous), 4 diferents coronavirus, 3 polyomavirus (tots nous)…i molts herpesviruses, nous també. Per mes detalls veure enllaç http://www.virology.ws/2013/09/06/how-many-viruses-on-earth/

Per tant si no tenim més virus descrits és per no cercar de forma exhaustiva i organitzada.

Sí, sí, això està molt bé, tot plegat, però…quans virus hi ha a la Terra?

En una entrada anterior havíem parlat que nosaltres estem plens de bacteris. Una part del nostre pes són bacteris, el nombre de bacteris excedeix en nombre de les cèl·lules eucariotes del nostre cos. Que pensaríeu si us digues que el nombre de virus excedeix al de bacteris. Som un portaavions viral. I aquí és on més clarament veiem que es trenca la relació mediàtica entre virus i malaltia. La majoria dels virus del nostre cos son “innocus”, no patògens. Certament hi ha bad guys, però son minoria. Con es va comentar prèviament (entrada 16, dedicada als norovirus) en un gram de femtes d’una persona infectada por haver-hi més de 108 virions (100.000.000 partícules víriques). Però quan estem sans també excretem valors semblants, tota una caterva de centenars d’espècies de virus diferents, en cada gram de femtes. Es tracta de virus, els bacteriòfags, que infecten els nostres bacteris intestinals, encara que també podem alliberar virus que adquirim al consumir aliments o aigües contaminades, els virus entèrics, i que poden propagar-se en el nostre tracte gastointestinal, arribant a l’exterior amb les nostres femtes, moltes vegades sense que ens adonem (infeccions asimptomàtiques). També podem alliberar virus a través de totes les nostres secrecions  orals, nasals, oculars, vaginals, etc. I el nostre patró d’alliberament de fraccions del nostre viroma canvia d’individu a individu, i dins d’un mateix individu canvia amb el temps. I el que val per nosaltres val per la resta d’animals, en major o menor grau.

 

Però nosaltres o la resta dels animals tenim un cert pes a la Terra però res comparable amb el volum i la masa de l’aigua de mar.

 

earth_blue_planet_globe_219085

Des de fa més de 20 anys se sap que en un litre d’aigua de mar hi ha entre 109 i 1010 partícules víriques. Aquestes concentracions no són fruit d’un estudi aïllat si no que s’ha corroborat a diferents localitzacions i per diferents autors, amb algunes variacions (hi ha més virus a les aigües costaneres i al volum d’aigua on arriba la llum, la zona fòtica, on hi ha més activitat metabòlica, més vida). Si es calcula que la quantitat d‘aigua total a la terra està al voltant de 1.386.000.000 km3, comencem a adonar-nos de l’enormitat dels números. Recordeu que 1 km3 son 1.000.000.000.000 litres, i ara recordeu que les estimacions parlen de 1010 partícules víriques per litre. ¿Que us surt?  A grosso modo estaríem parlant de 1031 partícules víriques. I mirem per on algunes estimacions indiquen que el nombre de virus sobre la Terra podria assolir la xifra de 1031 (Wobus & Nguyen, Curr Opin Virology 2012, 2:60-62). Aquest nombre és 10 vegades més alt que el nombre de procariotes (bacteris) estimat per a tota la Terra.

De fet, en el cos humà s’estima que hi ha 10 bacteris per cadascuna de les nostres cèl·lules i probablement hi ha 10 partícules víriques per cada bacteri.

I ara que sabem l’enormitat numèrica de virus de la nostra virosfera, quan pesarien? Ja sabem com de petits són els virus però una mica sí que pesen i de mica en mica s’omple la pica, que diuen. Si assumim que una partícula vírica mitjana “pesa” al voltant de 10 attograms (10-17 grams; un attogram= 10-18  grams), un senzill càlcul ens diria que la masa total de la virosfera terrestre és de unes 108 tones (100 milions de tones). La masa de la biosfera s’estima en unes  75.000 milions de tones. Els virus són poc cosa, doncs? Bé, si la masa total de la població humana està estimada en 250 milions de tones; el total de animals d’aprofitament ramader, 700 milions de tones, i els cultius, 2.000 milions de tones, jo no diria que són poca cosa tenint en compte la seva mida.

A la vida, la mida no és mesura d’importància.

Però aquesta, aquesta és una altra història.

————-

* Viroma: per viroma entenem el conjunt de genomes de virus present en una mostra determinada, que considerem representativa d’un ambient, o un organisme, sa o malalt. Per extensió, és la població viral de l’esmentat ambient o animal.

Arbre de la vida, bacteriòfags, ratpenats, virologia, virologia ambiental, viroma

Comentaris virus-lents (106): Repòquer d’assos per definir un virus.

Deja un comentario Publicado por en May 5, 2015

Avui una entradeta curta, de fet una traducció amb alguna idea pròpia d’una entrada al blog the Vicent Racaniello, i que permet aportar una altra visió sobre la pregunta Què són els virus? que ja hem desenvolupat una mica a les entrades 99, 101 i 103.

Vicent Racaniello diu que els virus són entitats biològiques diferenciades amb les següents propietats:

1. Un virus és un paràsit intracel·lular obligat, infecciós.

2. El material genètic d’un virus és ADN o ARN (entès com una disjunció).

3. El material genètic d’un virus entra en una cèl·lula hoste i dirigeix ​​la producció dels maons o peces (proteïnes, àcids nucleic) que constituiran les noves partícules del virus (anomenades virions).

4. Nous virions es fan dins en la cèl·lula hoste per acoblament d’aquests maons o peces.

5. Els nous virions produïts en una cèl·lula hoste transportar després el material genètic viral a una altra cèl·lula o organisme hoste per dur a terme una altra ronda d’infecció.

Els virus són fàcils d’entendre quan reduïm les seves propietats a descripcions simples, com ara les esmentades anteriorment. Els problemes de confusió venen de fixar-se molt en els detalls…i amb els virus hi ha molts, molts, de detalls.

Però aquesta, aquesta, és una altra història.

Enllaç al blog original

http://www.virology.ws/2004/07/28/what-is-a-virus/

Arbre de la vida, evolució, Taxonomia/Nomenclatura, virologia

Comentaris virus-lents (105): I si els virus no fossin els virions.

Deja un comentario Publicado por en May 1, 2015

La teoria cel·lular de la naturalesa de la vida ha estat un dels grans avenços en biologia. Els virus, tanmateix, potser la “forma de vida” més abundant sobre la Terra estan exclosos, com també estan exclosos de l’arbre de la vida, una imatge ja insinuada per Darwin a l’Origen de les Espècies. Això no deixa de ser una paradoxa pels biòlegs. Des de fa dècades hi ha una teoria (que no s’ha imposat per ara) que sí permet incloure els virus dins aquest arbre de la vida (que clàssicament contenia Bacteria, Archaea i Eukaryota), i que en certa manera unifica l’origen i evolució dels dominis cel·lulars i virals, desafiant totes les opinions convencionals sobre la història de la vida. La co-evolució dels virus i les seves cèl·lules hoste ha portat a alguns dels esdeveniments i les transicions més notables en l’evolució de la vida, com és l’existència de grans quantitats d’ADN no codificant (que no significa res) dins els nuclis de les nostres cèl·lules, com a dispositiu de protecció contra el dany genòmic per una potencial inserció viral. Bàsicament si tenim molt ADN potser els virus s’insereixen en un fragment que no ens importa i que no afecta la pauta de transcripció i cap proteïna o activitat resulta afectada.

La hipotesi de Claudiu Bandea diu que els «virus són organismes». Segons aquesta hipòtesi cal fer cas omís de la partícula infecciosa (el que anomenem “virió”) quan es pensa en què és un virus, en el cicle vital del virus. El virió, amb la seva càpside de proteïnes que embolcalla l’àcid nucleic, la memòria, està essencialment inert (talment com una espora) però no és més que una baula, la més visible durant dècades, d’un cicle més complex. La fase madura del virus és la cèl·lula infectada; de fet la cèl·lula infectada és el virus. És a dir, els virions al entrar en una cèl·lula la transformen en el  virus. Aquesta «transformació» pot arribar a ser molt dramàtica; molts bacteriòfags, virus de bacteris, poden bloquejar o inactivar completament el genoma del bacteri hoste, amb el resultat que l’únic genoma que s’expressa és el del virus.

En resum: els virus serien organismes cel·lulars, però sense una estructura morfològica cohesionada, amb subsistemes que no estan en continuïtat estructural, però sí són consecutius temporalment. En el seu cicle tindríem dues fases fenotípiques: (1) la fase vegetativa i (2) la fase de la partícula viral o d’àcid nucleic. En la fase vegetativa, que l’autor considera com la fase madura del virus, les seves molècules components es dispersen dins de la cèl·lula hoste. En aquesta fase, el virus mostra les principals propietats fisiològiques d’altres organismes: metabolisme, creixement i la reproducció. La fase de partícula viral són les espores, les formes dispersants. La hipòtesi planteja que estem massa centrats en el virió quan es pensa sobre els virus. Se’ns demana que mirem al revés, que girem la nostra perspectiva com un mitjó, sobre la nostra concepció clàssica del que és un virus.

El virus (no la partícula vírica o virió) seria un organisme cel·lular. Un organisme capaç de mobilitzar el seu genoma i enviar-lo al món exterior per segrestar un altre organisme, una altra cèl·lula, que un cop infectada es convertirà en una còpia de l’original, abans de reiniciar el cicle. Solament per això ja convé detenir-se per pensar-ne. I si aquesta visió acabés sent acceptada caldria girar com un mitjó moltes de les idees establertes en diferents àrees de la biologia. Aquesta hipòtesi, però, no és recent, ja va ser plantejada fa 30 anys però va ser bandejada fins que el descobriment dels Mimivirus (veure entrada 1) la va tornar a il·luminar.

Per què? Perquè els Mimivirus fan una cosa molt semblant a la descrita per Bandea ja que repliquen el seu genoma d’ADN i produeix nous virions en el citoplasma dins d’unes complexes estructures a mode de factories virals. Claverie, un dels descobridors d’aquests virus, suggereix que la fàbrica viral es correspon amb l’organisme, mentre que el virió s’utilitza per propagar-se de cèl·lula a cèl·lula.  Diu Claverie: …one can conclude that infected eukaryotic cells in which viral factories have taken control of the cellular machinery became viruses themselves, the viral factory being in that case the equivalent of the nucleus. By adopting this viewpoint, one should finally consider viruses as cellular organisms. They are of course a particular form of cellular organism, since they do not encode their own ribosomes and cell membranes, but borrow those from the cells in which they live.

Tot això conduiria a acceptar que els virus viuen, d’acord amb la definició clàssica d’organismes com organismes cel·lulars vivents. Per tant, a l’arbre de la vida se’ls hauria de fer un lloc, ni que fora petit. Dues branques tindria l’arbre de la vida, dels organismes vius, han proposat Raoult i Forterre; la branca dels organismes que codifiquen els seus propis ribosomes (arqueobacteris, bacteris i eucariotes)  i aquells que codifiquen càpsida (els virus) i ja de pas treuen profit dels ribosomes d’altres.

Els virus sempre han causat divisió entre els biòlegs. Alguns diríem que estan vius, mentre altres diuen que no ho estan. Ara mateix és possible que els dos estem encertats o errats.

La hipòtesi de Claudiu Bandea suggereix que l’objecte que estem tractant d’incloure / excloure del domini de la vida no és en realitat el virus, si no una fase del seu cicle, la fase inert, com les espores de les plantes o d’alguns bacteris. Potser tot ve d’un biaix històric de dècades de tractes amb els virions, amb les seves simetries i estructures, amb la dèria de considerar-lo com l’objecte subjecte de classificació que no ens ha deixat veure el que hi havia al costat, abans i després, ple de potència vital, ple de potència viral. No puc acabar de prendre partit, del tot, però com esmenta Claverie, vindria a ser com si aquestes darreres dècades haguéssim estat observant i classificant les cèl·lules espermàtiques i no l’organisme que en última instància ajuda a originar.

Però aquesta, aquesta és una altra història.

  • Bandea, C. (1983). A new theory on the origin and the nature of virusesJournal of Theoretical Biology, 105 (4), 591-602 DOI: 1016/0022-5193(83)90221-7
  • Forterre, P. (2010). Defining Life: The Virus ViewpointOrigins of Life and Evolution of Biospheres, 40 (2), 151-160 DOI: 1007/s11084-010-9194-1
  • La Scola B, Audic S, Robert C, Jungang L, de Lamballerie X, Drancourt M, Birtles R, Claverie JM, Raoult D. (2003). A giant virus in amoebae. Science. 28; 299(5615): 2033.
  • Raoult, D., and Forterre, P. (2008). What makes a virus a virus: reply…Nature Rev. Microbiol. 6, 643 doi:10.1038/nrmicro1858-c2
  • Raoult, D., and Forterre, P (2008). Redefining viruses: lessons from mimivirus. Nature Rev. Microbiol. 6, 315–319. doi:10.1038/nrmicro1858
Arbre de la vida, bacteriòfags, evolució, Mimivirus, virologia

Comentaris virus-lents (101): El planeta viral es fa preguntes: ser o no ser.

Deja un comentario Publicado por en abril 16, 2015

Els virus són els organismes (en tant que entitats organitzades) més abundosos sobre la Terra (això vam comentar a l’entrada 99) i el repertori de gens virals ultrapassen aquells que es troben hostatjats a les especies cel·lulars (des d’un bacteri fins a una balena, per posar-nos en ambdós extrems de mida). Els virus, per altra banda, han jugat un paper més que significatiu en l’evolució del seus hostes (si filem prim nosaltres tenim molt de virus ja que es calcula que vora la meitat del genoma humà està constituït per virus endògens i elements transponibles). Un món viral, i ara no parlem del món de la comunicació o d’informàtica.

 

Molt parlar de virus però…que és un virus? I ja posats, els virus són essers virus o no? I ja posats més…quin és el coeficient d’intel·ligència d’un esquirol? Quines preguntes més filosòfiques, no? em direu.

 

Els virus es van començar a descriure fa poc més d’un segle. Fins aleshores es coneixien els seus efectes però no es podia aïllar la causa última, l’agent. Únicament és tenia clar que eren elements filtrables, que s’escolaven per filtres que sí retenien els bacteris. Eren “no bacteris” i ja se sap que les definicions en negatiu no són gaire afalagadores. Alguns els menystenen encara parlant de poc més que “envoltoris proteics que embolcallen uns pocs virus, amb la finalitat d’inserir-los en una cèl·lula hoste”…tot un dogma, que parteix d’elements certs però porta la reducció a l’absurd, o així pensen alguns.

 

El concepte enganyós de la natura viral no és trivial. Degut a aquest dogma, milers d’articles científics els consideren únicament “partícules víriques”. James Watson (un dels decobridors del ADN) al seu llibre “Molecular Biology of the Gene” escriu: “all viruses differ fundamentally from cells, which have both DNA and RNA, in that viruses contain only one type of nucleic acid, which may be either DNA or RNA” és a dir “tots els virus difereixen fonamentalment de les cèl·lules, que tenen tant l’ADN i l’ARN, en que els virus contenen un sol tipus d’àcid nucleic, que pot ser ADN o ARN.” Tanmateix, tot viròleg sap que dins la cèl·lula hoste, els virus ADN tenen els dos tipus d’àcids nucleics ja que passen el ADN a ARN per poder generar les proteïnes i els genomes virals.

 

Els virus s’han anat definint i classificant en funció de les seves característiques físiques, bioquímiques i biològiques, i durant moltes dècades únicament en funció de la seva càpside, del seu embolcall. Els virus, en tant que proteïna exterior, admetien ser cristal·litzats, com les esmentades proteïnes. Com proteïnes cristal·litzades podien ser considerades entitats vives? Potser un pel reduccionista també, no?

 

I com es va originar els virus i s’han donat lloc als diferents llinatges virals que actualment ocupen la Terra? Per exemple, els llinatges virals es van originar a partir de “elements genètics” que existiren abans de l’origen dels organismes cel·lulars, actualment la hipòtesi que té més predicament, o…els esmentats llinatges s’originaren després a partir de elements genètics cel·lulars que es van independitzar (vindria a ser una evolució reduccionista, anar a cercar el mínim vital)? Per què, un ens que es perpetua i canvia (en el cas dels virus muta) generació a generació i que causa efectes en altres, no es diu que és viu? I un element que es separa d’un organisme viu i també es manté generació rere generació no és viu també?

 

Que és un virus? I ja posats els virus són essers virus o no? Simplement perquè la resposta a aquestes preguntes no sigui gens clara no per això deixen de ser preguntes interessants o útils.

 

I del coeficient d’intel·ligència de l’esquirol? Ni idea, era un macguffin. Hi ha gent que diu que no és gaire alt perquè no han après a travessar les carreteres sense ser atropellats però també potser perquè els cotxes fa poques dècades que circulen i encara no han tingut temps de resoldre el problema; els canvis evolutius passen a una escala diferent a la humana, la que veiem nosaltres. Menys pels virus, la potència numèrica dels quals pot amb quasi tot.

 

Però aquesta, aquesta és una altra història.

Arbre de la vida, evolució, variabilitat vírica, virologia