comentarisviruslents

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

Archivos en la Categoría: viroma

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

 

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/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

 

Anuncios

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

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.