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capítulo siete retrovirus endógenos humanos y fármacos
¿QUÉ IMPLICA NACER Y VIVIR CON RETROELEMENTOS Y RETROVIRUS ENDÓGENOS, SIMILARES AL VIH? ¿ES EL VHI LA CAUSA DEL SIDA? Guerrero Fonseca, Carlos Arturo ¿Qué implica nacer y vivir con retroelementos y retrovirus endógenos, similares al VIH?: ¿Es el VIH la causa del Sida?: 1a ed. Buenos Aires: elaleph.com, 2011. 206 p.; 21 x 15 cm. ISBN 978-987-1701-35-3 1. Ensayo. 2. Salud. CDD 614 Queda rigurosamente prohibida, sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas por las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la fotocopia y el tratamiento informático. © 2011, Carlos Arturo Guerrero Fonseca © 2011, Elaleph.com (de Elaleph.com S.R.L.) [email protected] http://www.elaleph.com Para comunicarse con el autor: [email protected] Primera edición ISBN 978-987-1701-35-3 Hecho el depósito que marca la Ley 11.723 Impreso en el mes de diciembre de 2011 en Bibliográfika de Voros, S. A. Bucarelli 1160. Buenos Aires, Argentina. CARLOS ARTURO GUERRERO FONSECA. MD, MSC, PH.D ¿QUÉ IMPLICA NACER Y VIVIR CON RETROELEMENTOS Y RETROVIRUS ENDÓGENOS, SIMILARES AL VIH? ¿ES EL VHI LA CAUSA DEL SIDA? elaleph.com A mi hijo, Daniel Alejandro. A los que luchan contra toda opresión intelectual y material. A los que creen en el conocimiento como una forma de entender la naturaleza. A los que no temen defender su verdad, aunque estén en minoría. INDICE A.................................................................................................... 13 P................................................................................................... 15 C U....................................................................................... 17 La secuencia de los genes no lo es todo La Epigenética: mucho más allá del determinismo genético ... 19 Las secuencias de DNA reguladoras: ¿tan importantes como los genes? ...................................................................................... 23 Bibliografía ........................................................................................... 25 C D ......................................................................................... 29 Reflexiones sobre la evoluciónde los retrovirus endógenos Generalidades moleculares de los retroelementos ..................... 30 Los retroelementos tuvieron y tienen influencia sobre la evolución de los genomas de las especies ......................... 36 Reflexiones sobre la evolución de los retrovirus endógenos .... 41 Bibliografía ........................................................................................... 46 C T......................................................................................... 53 Consideraciones acerca de la similitud estructural y funcional de los retrovirus endógenos y exógenos, como evidencia de su origen ancestral común Similitudes estructurales de la secuencia inmunomoduladora de las proteínas Env de retrovirus endógenos y “exógenos” ......................................... 59 El dominio inmunomodulador CKS-17 presente en retrovirus endógenos se encuentra en la proteína nef del VIH, sin embargo, no estamos inmersos en inmunosupresión constante. ............................ 69 Bibliografía ........................................................................................... 72 C C................................................................................... 77 Funciones fisiológicas de los retroelementos: de la función evolutiva a la función celular Retrovirus endógenos, placentación y protección del feto contra el rechazo inmunológico. .............................. 77 Los retrovirus endógenos compiten con sus contrapartes exógenas protegiendo contra la infección. ............................ 81 Los retrovirus endógenos están implicados en la regulación de la expresión de genes ....................................... 82 Bibliografía .......................................................................................... 90 C C ................................................................................... 101 Controversia sobre el papel de los retrovirus como causa de enfermedades La asociación o correlación matemática y/o estadística entre dos variables no implica una causa-efecto ......................... 101 No existe una relación causa-efecto entre los retrovirus endógenos humanos y la enfermedad ................................. 104 Los retrovirus exógenos tampoco pueden presentarse como la causa directa de enfermedad.................................. 107 El objetivo biológico de los retrovirus exógenos no es causar enfermedad, y menos aún eliminar a su hospedero ......... 112 La relación entre el entorno medioambiental y el genoma… una interacción ampliamente subestimada para explicar la enfermedad ......................... 114 Bibliografía ......................................................................................... 122 C S ....................................................................................... 125 Las drogas psicoactivas de abuso y la malnutrición originan síndrome de inmunodeficiencia, sida, sin vih El consumo de drogas de abuso como un factor medioambiental inmunosupresor ......................................... 129 La marihuana, otra droga de abuso inmunosupresora ........... 134 El “éxtasis”: una anfetamina con marcados efectos sobre la funcionalidad del sistema inmune ........................ 136 La malnutrición: otro factor medioambiental con marcados efectos sobre la respuesta inmune .................... 142 El Sida lo utilizan para reprimir la conducta sexual de la sociedad ............................................................................. 146 Bibliografía ......................................................................................... 148 C S ..................................................................................... 169 Retrovirus endógenos humanos y fármacos anti-retrovirales… ¿debe replantearse la terapia farmacológica contra el SIDA? Bibliografía ......................................................................................... 177 E .................................................................................................. 179 Breve reseña de las epidemias ....................................................... 182 Los microorganismos no son lo más importante en el origen de una epidemia ........................................................... 183 Bibliografía ......................................................................................... 201 AUTORES Carlos Arturo Guerrero Fonseca. Médico, Msc en Farmacología, Msc en Genética Humana, Ph.D en Bioquímica. Profesor titular en el Departamento de Ciencias Fisiológicas, Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Colombia. El enfoque científico, filosófico y político que se desglosa en cada uno de los capítulos es responsabilidad entera del autor. Guillermo Orlando Narvaez intero. ímico Farmacéutico, MSc en Bioquímica, Facultad de medicina, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Director del Centro de Estudios para el Acondicionamiento Bioquímico y Metabólico. Bogotá, Colombia. Contribuyó con la escritura del capítulo tres y seis, diseñó e hizo todas las tablas y figuras, además realizó correcciones de escritura en la mayoría de los capítulos y el enfoque científico, filosófico y político del conjunto del libro no lo compromete. Rafael Antonio Guerrero Rojas. Médico, MSc en Bioquímica, Facultad de medicina, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Contribuyó con la escritura del capítulo cuatro. PRÓLOGO D del primer caso oficial de Sida, hace exactamente treinta años, se propalan campañas en los medios de comunicación alertando a la población a enfrentar el siguiente dilema: tener o no tener Sida solo depende de la conducta sexual de los individuos. Según este dictamen, de la monogamia y del condón depende la suerte de las parejas, pues todo aquel que adquiera el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) está condenado a la muerte o al estigma social. Tamaño dislate, lejos de tener un propósito educativo, conduce es al pánico generalizado y la aprovechan para inducir a la población al arrepentimiento religioso, al perdón y a la “buena moral”, esta última desde una perspectiva puramente sexual, y hasta se ha llegado a afirmar que el VIH y el Sida cayeron como un castigo divino dirigido a los homosexuales y prostitutas, principalmente, pero también hacia cualquier persona promiscua que tenga más de un compañero sexual. Una situación similar sucede desde el punto de vista científico, donde a partir de modelos creados en los laboratorios, seguidamente publican en reconocidas revistas científicas del mundo que se está estudiando el “virus causante de la epidemia del Sida”, y se concluye que son contribuciones a tal conocimiento. A renglón seguido, en los medios de comu– 15 – 16 nicación, se tergiversan las investigaciones asumiendo como generalidad y como verdad algo particular, modelado en un experimento bajo condiciones in vitro, que distan mucho del complejo sistema in vivo. Así, se generó el círculo vicioso perfecto: yo repito (los investigadores), tú repites (los medios de comunicación) y, finalmente, toda la población nos convencemos de “esa verdad”. A las multinacionales farmacéuticas les preocupa recuperar inversiones motivadas por las investigaciones y obtener multimillonarias ganancias por la venta de medicamentos anti-VIH. A los periódicos les interesa avivar el mercadeo de las “noticias”. A las religiones y a los sectores retardatarios de todos los países les incumbe la tarea de explotar el miedo al VIH como un arma idónea para conjurar la “pérdida de las buenas costumbres” y tratar de mantener la unidad familiar. De esta forma, lograron imponer, a fuerza de repetirlo, tanto en revistas de divulgación científica o popular, la fábula de que el retrovirus denominado VIH y Sida son equivalentes. Recientes investigaciones indican que nuestro genoma está constituido por una importante cantidad de los denominados retrovirus endógenos, virus éstos muy similares, desde el punto de vista bioquímico, al VIH, con un papel fundamental para la fisiología normal de nuestras células. No obstante, en ningún momento se escucha, ni existe el interés, en los medios de comunicación informar a la población que todo ser humano, así como todas las especies animales y vegetales de nuestro planeta, nacen, viven y mueren con una inimaginable cantidad de retrovirus y genes que codifican para elementos móviles, y en contravía se continúa haciendo énfasis en el VIH cual si fuese distinto genética o bioquímicamente a los retrovirus con los cuales nacemos. La proporción de retrovirus endógenos en nuestro genoma es tan grande, que ningún 17 individuo que se esté “muriendo de Sida” jamás alcanzará a tener una carga de VIH de tal proporción en su genoma. Enfrentados con este panorama, a cualquier científico o académico serio le resulta preocupante concluir o escribir puntos de vista contrarios sobre ciertas verdades aparentemente demostradas, y en la cuales “ya no existe duda”. Sin embargo, nosotros creemos firmemente en que la copiosa literatura existente refuta tamañas “verdades”, y que pese a las presiones políticas, religiosas y sociales sobre el VIH y el Sida, la controversia debe inclinarse cada vez más con firmeza y decisión hacia el estudio prolijo del significado científico de poseer un alto porcentaje de retrovirus endógenos, y a comprender por qué los factores epigenéticos, medioambientales y del estilo de vida de nuestra población son los agentes realmente influyentes y determinantes en el desarrollo del Sida. Reviviendo épocas desgraciadas para la humanidad, durante tres décadas se han centrado en echarle la culpa a un virus, desviando así la atención de los profundos problemas de malnutrición, drogadicción y estrés emocional que sufre el mundo moderno, los cuales son la verdadera causa de multiplicidad de enfermedades crónicas metabólicas, algunas de ellas con características de epidemia, tales como obesidad, resistencia a la insulina, diabetes, dislipidemias, cáncer y, por supuesto, Sida. Finalmente, recordemos que no hay virus malos ni virus buenos, existen virus y hospederos, y cualquier virus o agente microbiológico puede matar si encuentra al hospedero apropiado y en unas condiciones apropiadas. No olvidemos que al año mueren miles de personas víctimas del teóricamente inofensivo virus de la gripe, muertes que superan en número a las generadas por el virus AH1HN1, del cual por todo los confines de la Tierra se hizo un despliegue publicitario de 18 proporciones descomunales con protervos fines comerciales y económicos, avalado desde Ginebra. En el presente libro, deseamos compartir nuestra visión acerca de los elementos móviles, en particular sobre los retrovirus endógenos, su significado y su relación con los retrovirus “exógenos” y el Sida. De igual forma, se analiza cómo determinados factores medioambientales, entre ellos la malnutrición y el consumo de drogas, pueden perfectamente conducir al Sida, sin que esté de por medio el VIH, mostrándole al lector que la ecuación VIH=Sida no tiene validez. CAPTÍTULO UNO LA SECUENCIA DE LOS GENES NO LO ES TODO No es la secuencia génica la que determina el genotipo o el fenotipo, es la interacción entre la actividad génica y los factores medioambientales lo que influye en la característica genotípica y fenotípica de los individuos. La Epigenética: mucho más allá del determinismo genético E los distintos genomas de animales puso de manifiesto que lo considerado como genoma tiene una pobre correlación con la complejidad de los rasgos fenotípicos de los organismos. También, se evidenció que existen pocas diferencias en los genes codificadores de proteínas de diversos grupos filogenéticos, como mamíferos, aves y peces, entre otros. Así, el humano comparte 99% de los genes con el ratón y muchos de estos genes están conservados en otros taxones, incluidas las plantas. Igualmente, los genes implicados en los procesos celulares básicos son compartidos por todos los organismos eucarióticos. Se conoce por ejemplo que el nematodo C. elegans, conformado por unas mil células, tiene unos diecinueve mil genes, casi un 29 % más que los insectos, los que tienen unos trece mil quinientos, y cercano al número de los seres humanos que se ha estimado en alrededor de veintiún mil genes. – 19 – 20 Con base en lo anterior surgen preguntas inevitables: ¿metabólicamente hablando, cómo puede nuestro organismo humano tener billones de funciones con tan solo veintiún mil o veinticinco mil genes?, ¿por qué dos organismos morfofisiológicamente tan diferentes como un nematodo y un humano tienen un número de genes cercano?, ¿cómo puede un gen o su producto (RNAs o proteínas) tener una o múltiples funciones?, ¿cómo explicar que una enfermedad heredada, con el gen afectado desde el nacimiento, sólo se manifieste en la edad adulta o en la vejez y no desde el propio nacimiento?, ¿si nacemos y morimos con el mismo número e identidad de genes, qué cambia en el genoma para explicar la niñez, la adultez y la vejez?, ¿por qué un corazón es tan distinto a un cerebro si las células constituyentes de ambos tienen exactamente el mismo DNA y los mismos genes?… En parte, las anteriores preguntas se contestan a través de la epigenética, la cual induce a que los genes específicos del corazón se expresen en este órgano y no en el cerebro; o que determinados genes se expresen o se repriman según múltiples estímulos medioambientales a nivel celular o del individuo en diversas etapas de su vida, desde la fecundación hasta su muerte. La epigenética es el estudio de la epigénesis, es decir, los cambios en un organismo ocasionados por alteraciones en la expresión de la información genética sin modificar el número de genes o su secuencia nucleotídica. De tal forma, los cambios epigenéticos influyen en el fenotipo sin alterar el genotipo. Igualmente, la epigenética involucra las características heredables que no pueden explicarse única y directamente a partir de la secuencia del DNA. No existe patología que afecte al ser humano que no tenga, en parte, una causa o un componente epigenético, y, a diferencia de las alteraciones 21 genéticas, los trastornos metabólicos de origen epigenético pueden ser revertidos más fácilmente. Para entender la trascendencia de los mecanismos epigenéticos veamos algunos ejemplos: existen gemelos monocigóticos (aquellos que son “idénticos”) en el que uno desarrolla un cáncer o una enfermedad neurodegenerativa, mientras que el otro no la presenta… ¿cómo se puede explicar este suceso si ambos comparten el mismo DNA? Una explicación válida es que aunque comparten los mismos genes, son diferentes epigenéticamente, es decir que poseen, entre otros factores, patrones de metilación del DNA y modificación química de las histonas diferentes, factores éstos altamente influenciados por el entorno medioambiental donde se desarrolló cada individuo. Un ejemplo adicional para comprender la relevancia de los mecanismos epigenéticos es la clonación. El animal clonado suele presentar problemas de salud de forma temprana que no estaban presentes en el “original”. Aquí, parte de la explicación es que si bien el clonaje transfiere el DNA idéntico de un individuo a la célula receptora, no sucede lo mismo con sus patrones epigenéticos. La oveja Dolly, primer mamífero clonado a partir de una célula somática mediante transferencia nuclear, presentó problemas de diabetes, obesidad y pérdida de la impronta genética debido a defectos epigenéticos. Vale la pena mencionar que un hallazgo trascendental de los experimentos de clonaje fue que el núcleo de las células somáticas, concretamente sus cromosomas, no pierden la capacidad de reprogramarse o de volver a su estado de inespecificidad o totipotencialidad, lo cual significa que el núcleo de una célula somática no pierde su capacidad de diferenciarse hacia cualquier tipo de célula por el hecho de que ya se haya diferenciado hacia una célula con rasgos fenotípicos característicos de uno u otro tejido. 22 Otros mecanismos diferentes a la secuencia nucleotídica que influyen sobre la actividad biológica de un gen en particular, ejercida ésta a través de sus productos, los diversos tipos de RNAs o las proteínas, está determinada por la actividad de los demás genes, es decir, el contexto donde se expresa el gen, y por las señales del medio ambiente. En términos filosóficos, este fenómeno se denomina la relación entre lo interno –los genes en el núcleo celular– y lo externo a los genes, es decir, todo aquello externo al núcleo, al órgano y al organismo –el citoplasma, lo extracelular y el medio ambiente. Con base en lo anterior, es comprensible que la hipótesis del determinismo genético, la cual intentó atribuir todos los rasgos fenotípicos de un individuo –su conducta, su bioquímica, su salud, su enfermedad, etc.– exclusivamente a la secuencia de los genes, no es del todo válida. Según el determinismo genético se nacía predestinado a sufrir una enfermedad o a tener una cualidad que no era modificable por el entorno medioambiental donde se desenvolvía el individuo. No obstante, hoy en día se sabe que las características que definen la funcionalidad de una célula están dadas por las proteínas que las constituyen, entre muchas otras moléculas, las cuales son el resultado de patrones específicos de la expresión de sus genes, hecho que depende significativamente del medio ambiente al cual sea sometida dicha célula, o el medio ambiente al cual sea sometido el organismo del cual ella hace parte. De esta manera, somos lo que son nuestras secuencias génicas, pero también nuestro ser está determinado por la forma en la cual ellas se transcriben y la forma en que se traducen, siendo absolutamente relevante el orden secuencial de la expresión génica, la intensidad, la velocidad, la vida media de los RNAs y de las proteínas; sus modificaciones post-traduccionales y la interacción con otras proteínas y con multiplicidad de moléculas endógenas y exó- 23 genas procedentes de la alimentación; por lo tanto, nuestros rasgos fenotípicos dependen del contexto molecular donde se encuentren nuestros genes y sus productos. Así mismo, el medio ambiente –la actividad física, el ejercicio, la alimentación, el estrés emocional, entre otros– influye sobre la expresión génica al modificar multitud de rutas metabólicas y, por consiguiente, el contexto molecular. De esta manera, el medio ambiente modifica la bioquímica citoplasmática y ésta, a su vez, modifica la expresión génica, es decir, que estamos nuevamente ante eventos reguladores epigenéticos. eda aún por determinar si la epigenética puede explicar por qué hay mínimas diferencias entre el genoma de un chimpancé y el humano. Así mismo, surge la pregunta respecto de si la epigenética será capaz de explicar el desarrollo de diversidad de alteraciones metabólicas y enfermedades para las cuales no se han encontrado los “genes implicados”. Las secuencias de DNA reguladoras: ¿tan importantes como los genes? La complejidad de los fenómenos biológicos hace suponer que conocer la secuencia de los genes y su ubicación, piedra angular del desarrollo y funcionamiento de los organismos, no explica qué hace que cada organismo sea lo que es y no otro. Por este motivo, es de trascendental relevancia estudiar los mecanismos que regulan la expresión génica, pues solo de esta forma podremos explicar que a pesar de compartir genes con los demás animales, cada especie es lo que es. Si bien gran parte de los genes relacionados con la bioquímica básica de cualquier célula están presentes en todos los eucariotas superiores, lo que es tremendamente variable entre ellos es el tipo y la distribución de las secuencias que regulan los genes, denominadas secuencias de DNA reguladoras, poniéndose de manifiesto que, en parte, la complejidad de 24 los organismos radica en las secuencias no codificadoras de proteínas, que en el hombre constituyen en su totalidad 98,5% de todo el DNA. Estas secuencias conforman el “DNA intergénico”, es decir, intrones, elementos móviles y una variedad de secuencias repetidas. Desde esta perspectiva, tan solo 1,5% restante de nuestro DNA corresponde a genes codificantes de proteínas, estando este pequeño porcentaje regulado y controlado por la vasta cantidad de DNA intergénico. Los cambios en los genes reguladores podría ser uno de los mecanismos implicados en la evolución de las especies y permite explicar que diferentes especies compartan los mismos genes pero, al poseer diferentes mecanismos de regulación, se generan organismos fenotípicamente diferentes. De esta manera el proceso evolutivo opera sobre las distintas partes funcionales del genoma, por ejemplo sobre los elementos reguladores que determinan cuándo, cuánto y dónde se expresan las unidades de DNA codificantes. Así, las diferencias en la actividad de estos elementos reguladores explica el hecho de que grupos tan alejados filogenéticamente como artrópodos, nemátodos y vertebrados compartan gran parte de los genes directamente implicados en su desarrollo, pese a mostrar morfologías y fisiologías tan diferentes, implicando esto que los mismos genes pueden tener funciones distintas en diversos contextos moleculares. Como parte de las secuencias de DNA reguladoras se encuentran los denominados elementos móviles y entre ellos los retrovirus endógenos, estos últimos constituyendo 8% de nuestro DNA, con una estructura bioquímica similar al virus asociado a la inmunodeficiencia humana VIH. Pese a que hoy en día se sabe que los retrovirus endógenos tienen un papel importante en la fisiología celular, a este conocimiento no se le ha dado la trascendencia científica que tiene. Discusiones en torno a la importancia de los retrovirus 25 endógenos en los procesos de la regulación de la expresión génica no aparecen en los medios de comunicación masivos para informarle al público en general que todo individuo de la especie humana nace y vive toda su existencia con genes virales que poseen mecanismos moleculares y bioquímicos similares al VIH. Es de esperar que si los retrovirus endógenos, así como otros elementos móviles, tienen relación o están implicados directamente con los mecanismos de regulación de la expresión de los genes, una alteración en ellos, inducida por ejemplo por factores epigenéticos provenientes de estímulos medioambientales negativos (estrés emocional, malnutrición, desnutrición, uso de drogas, inactividad física, etc.), puede ser el origen de multiplicidad de enfermedades metabólicas, entre ellas inmunodeficiencias. En el siguiente capítulo se plantean los diversos debates acerca del origen y evolución de los retrovirus endógenos y su relación con los denominados retrovirus “exógenos”, como el VIH y otros. Bibliografía 1. Arabidopsis Genome Initiative. Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nature. 2000;408(6814):796-815. 2. Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell. 2004;116(2):281-97. 3. Bartel DP, Chen CZ. Micromanagers of gene expression: the potentially widespread influence of metazoan microRNAs. Nat Rev Genet. 2004;5(5):396-400. 4. Bejerano G, Pheasant M, Makunin I, et al. Ultraconserved elements in the human genome. Science. 2004;304(5675):1321-5. 5. Fonseca CAG. Interpretación dialéctica sobre el origen, el desarrollo y la evolución de la vida. Buenos Aires; 2004. (Deauno E, ed). 6. Hoefig KP, Heissmeyer V. MicroRNAs grow up in the immune system. Curr Opin Immunol. 2008;20(3):281-7. 7. Houbaviy HB, Murray MF, Sharp PA. Embryonic stem cellspecific MicroRNAs. Dev Cell. 2003;5(2):351-8. 8. Iwama H, Gojobori T. Highly conserved upstream sequences for transcription factor genes and implications for the regulatory network. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(49):17156-61. 9. John B, Enright AJ, Aravin A, Tuschl T, Sander C, Marks DS. Human MicroRNA targets. PLoS Biol. 2004;2(11):e363. 10. Lower R, Lower J, Kurth R. The viruses in all of us: characteristics and biological significance of human endogenous retrovirus sequences. Proc Natl Acad Sci U S A. 1996;93(11):5177-84. 11. Martinez NJ, Walhout AJ. The interplay between transcription factors and microRNAs in genome-scale regulatory networks. Bioessays. 2009;31(4):435-45. 12. Maick JS. Non-coding RNAs: the architects of eukaryotic complexity. EMBO Rep. 2001;2(11):986-91. 13. Maick JS. Challenging the dogma: the hidden layer of non-protein-coding RNAs in complex organisms. Bioessays. 2003;25(10):930-9. 14. Maick JS. RNA regulation: a new genetics? Nat Rev Genet. 2004;5(4):316-23. 15. Maick JS, Gagen MJ. The evolution of controlled multitasked gene networks: the role of introns and other noncoding RNAs in the development of complex organisms. Mol Biol Evol. 2001;18(9):1611-30. – 26 – 27 16. Matzke MA, Birchler JA. RNAi-mediated pathways in the nucleus. Nat Rev Genet. 2005;6(1):24-35. 17. Pfeffer S, Zavolan M, Grasser FA, et al. Identification of virus-encoded microRNAs. Science. 2004;304(5671):734-6. 18. Reinhart BJ, Bartel DP. Small RNAs correspond to centromere heterochromatic repeats. Science. 2002;297(5588):1831. 19. Ridley M. ¿é nos hace humanos? Madrid; 2005. (Taurus E, ed. 20. Ronemus M, Martienssen R. RNA interference: methylation mystery. Nature. 2005;433(7025):472-3. 21. SanMiguel P, Tikhonov A, Jin YK, et al. Nested retrotransposons in the intergenic regions of the maize genome. Science. 1996;274(5288):765-8. 22. Sempere LF, Freemantle S, Pitha-Rowe I, Moss E, Dmitrovsky E, Ambros V. Expression profiling of mammalian microRNAs uncovers a subset of brain-expressed microRNAs with possible roles in murine and human neuronal differentiation. Genome Biol. 2004;5(3):R13. 23. Stein LD. Human genome: end of the beginning. Nature. 2004;431(7011):915-6. 24. Vitali P, Royo H, Seitz H, Bachellerie JP, Huenhofer A, Cavaille J. Identification of 13 novel human modification guide RNAs. Nucleic Acids Res. 2003;31(22):6543-51. CAPÍTULO DOS REFLEXIONES SOBRE LA EVOLUCIÓN DE LOS RETROVIRUS ENDÓGENOS “Nada tiene sentido en Biología si no es a la luz de la evolución”. P de la evolución de los retrovirus endógenos, necesariamente debemos conocer primero las características estructurales, moleculares y funcionales de los denominados elementos móviles o elementos transponibles. Estos corresponden a secuencias nucleotídicas de DNA que constituyen aproximadamente 45% del genoma humano, proporción abrumadora si la comparamos con la proporción de secuencias génicas que codifican para proteínas, cuyo valor está alrededor de 1,5%. Los elementos móviles tienen la capacidad de “saltar” a otros lugares dentro de los genomas, de ahí que también se les denomine elementos transponibles. Desde su descubrimiento, en 1956, por Barbará McClintock, los elementos móviles se han encontrado en los genomas de casi todos los organismos y, si bien, inicialmente se consideró que eran “DNA basura” debido a la ausencia de investigaciones que soportaran sus posibles funciones, hoy en día se sabe que son secuencias reguladoras de especial trascendencia en los procesos de – 29 – 30 transcripción génica. Así mismo, se ha reconocido su papel protagónico en la evolución molecular de los genomas. Básicamente existen dos grupos principales de elementos móviles: los transposones y los retroelementos ó retrotransposones; estos últimos constituyendo 90% de todos los elementos transponibles. La característica trascendental de los retroelementos es que ellos se mueven mediante un mecanismo de “copie y pegue”, es decir, inicialmente se efectúa la transcripción del retroelemento a través de una RNA polimerasa y, luego, se lleva a cabo una transcripción reversa del RNA a cDNA, empleando para ello una retrotranscriptasa. El cDNA así obtenido se inserta en una nueva posición dentro del genoma hospedero. Los transposones, a diferencia de los retroelementos, se mueven mediante un mecanismo de “corte y pegue”, sin involucrar retrotranscripción. Generalidades moleculares de los retroelementos Con base en la presencia o ausencia de LTRs (“Long Terminal Repeats”), los retroelementos se dividen en dos grupos principales. El primer grupo, aquellos que contienen LTRs, está constituido por los retrotransposones LTR, los retrotransposones tirosina recombinasa y los retrovirus endógenos. El segundo grupo, correspondiente a aquellos retroelementos que carecen de LTRs, incluye a los LINEs (“Long Interspersed Nuclear Elements”), los SINEs (“Short Interspersed Nuclear Elements”) y los pseudogenes procesados (Figura 2-1). A los retrovirus endógenos y a los LINEs se les denomina también retroelementos autónomos, en virtud de que ellos codifican para las proteínas que necesitan para su replicación y transposición. A los SINEs y a los pseudogenes procesados, en cambio, se les denomina retroelementos no autónomos, pues se ha sugerido que ellos requieren de la maquinaria enzimática de los LINEs para moverse dentro del genoma. 31 Es importante mencionar que en el argot biomédico general, los retrovirus se clasifican como “endógenos” y “exógenos”. Los primeros corresponden a aquel tipo de retroelementos que están insertos en el genoma y, por lo tanto, se nace con ellos, se vive con ellos y se los transmitimos a nuestros hijos. Así, todos los humanos llevamos secuencias de retrovirus endógenos como una parte de nuestro genoma. Figura 2-1. Distribución del contenido de elementos transponibles y no transponibles en el genoma humano. Los retrovirus “exógenos” son aquellos que el individuo puede adquirir en el transcurso de su vida. Por ejemplo el virus linfotrópico de células T humano (HTLV) se ha clasificado como un retrovirus “exógeno”; así mismo, se ha incluido en este grupo al denominado “virus de la inmunodeficiencia 32 humana (HIV)”. Debe aclararse que exógeno no indica que puedan vivir fuera de la célula; el término se acuñó para indicar que provienen del exterior del organismo del individuo al cual pueden infectar, pero siempre requieren de la maquinaria bioquímica celular y realizan toda su actividad metabólica al interior de la célula, es decir, son intracelulares de manera constante. Los retrovirus “endógenos” pueden poseer marcos abiertos de lectura para diversas proteínas, de forma idéntica a los “exógenos”. Ellos contienen el gen gag que codifica, entre otras, para una proteína estructural con capacidad de unión a ácidos nucleicos; y un gen pol, que codifica para una poliproteína con actividad proteasa, retrotranscriptasa, RNAasa H e integrasa. El rasgo característico y fundamental de los retrovirus endógenos que los diferencia de los demás retroelementos con LTRs, es que ellos poseen un gen adicional que codifica para la proteína de envoltura env, que les confiere la capacidad potencial de llevar a cabo una “transposición” entre células y entre individuos, es decir, que esta proteína permite el empaquetamiento del material genético y demás proteínas necesarias para el virus, formando una partícula viral como tal, que puede salir de la célula donde ha sido generada y conquistar otras. 33 Figura 2-2. Organización estructural desde el punto de vista génico y proteico de los diversos tipos de elementos transponibles autónomos. En la Figura 2-2 se compara el contenido y la funcionalidad de las diferentes proteínas constituyentes de los diversos tipos de elementos transponibles autónomos; y en la Tabla 2-1 se especifica la función de cada proteína codificada por el gen gag, pol y env de retrovirus “endógenos” y “exógenos”. A simple vista llama la atención la similitud del contenido proteico entre un retrovirus “endógeno” y un retrovirus “exógeno”. 34 Tabla 2-1. Constituyentes proteicos de las partículas retrovirales Asimismo, es importante enfatizar que los retrovirus endógenos se han encontrado en todos los genomas de organismos vertebrados y constituyen alrededor de 8,3 % del genoma humano, es decir, que nacemos y vivimos con una proporción altísima de ellos, alrededor de cinco veces más que las secuencias que codifican para proteínas. Algunos de estos retrovirus endógenos son biológicamente activos y multiplicidad de investigaciones han mostrado que, si bien la mayoría de los genes de retrovirus endógenos humanos son defectuosos para movilizarse, su secuencia puede ser funcional para la célula; unos pocos de ellos aún contienen genes con marcos abiertos de lectura, especialmente los genes env, para los cuales se ha evidenciado un significativo nivel de transcripción en diversos tejidos provenientes de individuos sanos (Figura 2-3), lo que sugirió inicialmente, y luego 35 se comprobó, que los retrovirus endógenos juegan un papel importante en la bioquímica y fisiología celular normal. Figura 2-3. Niveles de transcripción de los genes de cápside env de retrovirus endógenos en tejidos humanos de 19 individuos sanos. Técnica: PCR cuantitativo en tiempo real. Cada valor se expresa como el valor promedio con relación al valor obtenido para un plásmido de control evaluado en cada experimento de PCR. Los valores fueron corregidos con base en el contenido de RNA total de cada extracto de tejido empleando el transcripto 18S como control interno. LSP: linfocitos de sangre periférica; env: proteína de cápside. K, T, W, FRD y R: familias de retrovirus endógenos cuya expresión de la proteína env se evaluó. Figura construida a partir de los datos publicados en Parseval, N., et al. “Survey of human genes of retroviral origen: identification and transcriptome of the genes with coding capacity for complete envelope proteins”. Journal of Virology, 77, 10414-10422, (2003). Otros estudios han mostrado que el gen env no solo se transcribe sino que su producto proteico puede jugar un papel importante en diversos procesos fisiológicos del hospedero, entre ellos la protección contra infecciones por retrovirus exógenos a través de la interferencia con receptores; la protección 36 del feto contra el sistema inmune materno a través de un efecto inmunosupresor local; y la morfogénesis placentaria. Otras funciones fisiológicas importantes de los retrovirus endógenos se describen en el próximo capítulo. Los retroelementos tuvieron y tienen influencia sobre la evolución de los genomas de las especies Los retroelementos, incluyendo los retrovirus endógenos, son abundantes en el genoma y generan variabilidad y plasticidad genómica, pues ellos tienen la capacidad de recombinarse entre sí gracias a sus homologías parciales. De igual forma, a través de eventos de retrotransposición pueden generar retrogenes y retro-pseudogenes, facilitando las duplicaciones génicas. La duplicación se presenta cuando la retrotranscriptasa, enzima característica de los retroelementos, sintetiza una secuencia de DNA a partir de una secuencia de RNA. La cadena nucleotídica de DNA así formada se integra al genoma, empleando para ello otra enzima característica de los retroelementos, la integrasa. De esta forma hay una duplicación estructural y funcional, pues estos nuevos genes insertados conservan la información de los inicialmente transcritos, pero adicionalmente tienen la posibilidad de adquirir nuevas funciones celulares. Un ejemplo de lo anterior son los SINEs, que ocupan aproximadamente el 15% del genoma. Los SINEs son secuencias amplificadas derivadas de RNAs pequeños nucleares o de RNA de transferencia que no se traducen a proteínas, pero que tienen propiedades estructurales y enzimáticas. Otro grupo de genes procesados proviene de RNAs mensajeros maduros, que se caracterizan por carecer de intrones y de secuencias promotoras, pero mantienen el resto de secuencia que codifica para la proteína. A pesar de no tener la región promotora, muchos de ellos se transcriben debido a que su 37 reubicación genómica los ha colocado bajo el control de otros promotores o de LTRs retrovirales con actividad promotora que están dispersos por todo el genoma. De este modo los retrogenes a menudo se expresan en distintos tipos de células o en diversos momentos del desarrollo celular con respecto a los genes parentales, por lo que pueden tener funciones alteradas o completamente nuevas. Los retro-pseudogenes, son genes aparentemente no operativos, no obstante, a pesar de poseer mutaciones puntuales, inserciones o deleciones, no pueden calificarse de inactivos, pues muchos de ellos se transcriben y en ocasiones se traducen, aunque se desconocen las posibles funciones de sus productos. Inicialmente, se pensó que los retrovirus endógenos estaban presentes a partir de los animales vertebrados y que durante el curso de la evolución sus progenitores “exógenos” se insertaron en las células de la línea germinal, convirtiéndose así en “retrovirus endógenos”. Un inconveniente a esta creencia es la dificultad de la ocurrencia de este hecho a nivel somático, y que luego infecten la línea germinal. Otro inconveniente es que la infección de la línea germinal no es un evento frecuente y para explicar su incorporación allí, en proporción similar a la somática, debieron ocurrir muchos sucesos de este tipo, a juzgar por la existencia de diversas familias de retrovirus endógenos humanos poco relacionadas entre sí. Además, cada una de ellas presenta secuencias homólogas en otros grupos de animales, incluidos los primates, lo cual es extraño, porque no es fácil que un grupo de retrovirus infecte al mismo tiempo varias especies tan diversas. Igualmente, ya se ha reportado que los retrovirus endógenos están presentes en otros grupos de animales como Artrópodos y Nematodos. Esto hace suponer que están en casi todos los organismos eucariotas complejos, constituyendo un grupo monofilético. 38 En Drosophila se ha demostrado que el retrovirus endógeno gypsy y osvaldo producen viriones que pueden infectar, hecho que también se ha demostrado en plantas. Una particularidad es que cada especie presenta cantidades y localizaciones de retrovirus en sus genomas de manera específica, es decir, es característica de cada especie, sugiriendo que el proceso evolutivo de los retroelementos en general fue también específico en cada especie. Esto explica la universalidad de estos elementos y a la vez la especificidad, propia de la dinámica evolutiva de cada especie. La especificidad explica que concuerden las comparaciones filogénéticas de la familia de retrovirus endógenos con la filogenia de los organismos que los presentan. Por ejemplo, los primates tienen familias de retrovirus endógenos específicas, y algunos miembros de la superfamilia de retrovirus endógenos humanos K (HERV-K) son únicas de la especie humana. Igualmente los chimpancés y gorilas tienen otros miembros de retrovirus endógenos que no se encuentran presentes en humanos. En términos generales, la universalidad de los retrovirus se explica porque la retrotranscripción tiene un origen común, desde la célula primigenia, lo cual permite comprender por qué se encuentran retrovirus endógenos muy similares en especies muy alejadas evolutivamente. Es la misma explicación de por qué se encuentran familias de genes codificantes de proteínas –genes homólogos- en diferentes especies también muy alejadas en la evolución, por ejemplo, la leptoglobina en plantas y la hemoglobina en animales. En el contexto de los retrovirus, el ejemplo característico de este hecho son las 22 familias de retrovirus endógenos identificadas actualmente en los humanos, de las cuales algunas se encuentran en especies muy alejadas filogenéticamente, aunque la mayoría son particulares de los primates. Las familias HERV-I y HERV-E, están en todos los vertebrados, mientras que HERV-L se 39 encuentra en todos los placentarios, es decir, desde antes de la radiación de los mamíferos. Estos ejemplos nos permiten pensar que la retrotranscripción es un evento inherente a la formación de la célula, evolucionó junto con ella y a la par de ella. Por esta razón, se ha hipotetizado que los virus, como el fusellovirus de Archaea o el virus mycoplasma L3, podrían haber participado en el origen de la célula eucarionte. Se cree que estos virus participaron en la unión de bacterias primitivas para formar las primeras células eucariotas. Igualmente, los genes relacionados con la replicación en eucariotes pudieron derivarse de genes relacionados con estas funciones en los virus. El proceso básico de retrotranscripción ocurre por igual en la línea germinal y somática, pues el mecanismo molecular ha sido común desde los inicios de la vida y es un proceso inherente a la evolución de las especies. Durante la evolución, los elementos móviles ligados a la retrotranscriptasa fueron adquiriendo otros elementos funcionales, hasta convertirse en retrovirus endógenos. Solo en etapas avanzadas de la evolución se convierten en retrovirus “exógenos” cuando adquieren la capacidad de salir de la célula. La universalidad y la especificidad estructural de estos elementos ha permitido utilizarlos como marcadores evolutivos. Por ejemplo, cuando se analizan filogenéticamente dos especies de animales diferentes y en ambos se encuentra un retrovirus integrado en el mismo sitio dentro del genoma, se ha interpretado el hecho como que las dos especies comparten un ancestro común, pues la probabilidad de integración independiente y exacta en un mismo sitio genómico es muy escasa. Por esto, los retrovirus endógenos se emplean como instrumentos de investigación en la separación evolutiva de los humanos y los grandes primates africanos, pues algunos provirus están solamente en especies de simios, mientras que 40 otros son exclusivos de humanos. Sin embargo, hay que ser prudente en la interpretación o en la generalización de estos aparentes únicos hallazgos, pues el hecho de que no estén no significa que no estuvieron en el pasado inmediato –una secuencia nucleotídica se puede perder a través de la denominada segregación alélica o a la pérdida de locus provirales–. Para eliminar un provirus fijo del genoma de la población, por ejemplo del ancestro común de dos especies, deben ocurrir procesos de recombinación y deleciones intracromosomales. De acuerdo con el anterior concepto, los actuales retrovirus activos que se encuentran en el genoma humano y que están en un sitio distinto al del chimpancé, pudo deberse a que se movieron después de la divergencia entre las dos especies. Así, al analizar la presencia de los retrovirus endógenos en el genoma, la inserción en sitios diferentes no descarta el que tengan un ancestro común. En general, la actividad de los retroelementos y retrovirus endógenos responde a las condiciones ambientales. Por esto, el movimiento de estos elementos puede ocurrir de manera “brusca” en las poblaciones y contribuir a procesos evolutivos de las especies de manera importante. Significa que los cambios genómicos generados por ellos no son graduales, sino que aparecen en oleadas, coincidiendo con situaciones ambientales críticas. Por ejemplo, existe una hipótesis que sugiere que los elementos transponibles fueron responsables de la aparición “casi simultánea” de diversidad de especies en el Cámbrico. En la así llamada explosión del Cámbrico, aparecieron por primera vez cincuenta grandes grupos de organismos (filos), sin que existieran en muchos casos antecesores evidentes. Este fenómeno no puede explicarse exclusivamente con base en la teoría de Darwin. La capacidad de responder ante factores del medio ambiente, así como su capacidad de movilidad dentro del 41 genoma y la abundancia relativa de los retroelementos en los genomas de todas las especies, determina que lo característico del proceso evolutivo sea la inestabilidad genética. El “motor” de dicho proceso es la duplicación, la mutación y la movilidad de genes o de segmentos –el denominado barajamiento genómico– que lleva a la activación, inactivación o modificación en la expresión de genes o grupos de genes según los requerimientos de adaptación celular en respuesta a los estímulos del entorno. La inestabilidad genética depende de varios factores, entre ellos, los distintos sistemas de reparación y/o recombinación del DNA y la presencia de elementos móviles. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que cuando los genomas de las especies ya se han “estabilizado”, es decir, que la especie se reproduce como especie, con características fenotípicas y genotípicas definidas y constantes, los movimientos incontrolados de los elementos transponibles originarán caos o alteraciones metabólicas celulares significativas, con el desarrollo consecuente de enfermedad, e incluso la muerte para el individuo. Esto hace suponer que el movimiento y la actividad de los diferentes elementos transponibles necesariamente tienen que estar finamente controlados por mecanismos desarrollados durante miles de años de evolución de los distintos genomas. Estos mecanismos aún no se conocen plenamente. Reflexiones sobre la evolución de los retrovirus endógenos El problema del origen y evolución de los virus ha sido histórica y sutilmente evitado por los biólogos evolucionistas que estudian el origen de la vida. Ha habido multiplicidad de debates acerca de si los virus surgieron antes, durante o después de la primera célula, hace más de 3.500 millones de años. 42 Con respecto al origen de los retrovirus endógenos, han surgido dos hipótesis principales, diametralmente opuestas: una es la opinión de investigadores que sugieren el origen “exógeno” de ellos, considerando que los virus exógenos infectaron las células germinales de cada especie y que, posteriormente, perdieron la capacidad de vivir en forma independiente del genoma humano, es decir, perdieron la capacidad de vivir como virus exógenos, y se convirtieron en elementos indispensables en el genoma, a tal punto que su remoción conduciría a la extinción de una especie, incluida la humana. Pero con esta hipótesis, ¿cómo explicar entonces, sin caer en contradicciones, que un retrovirus exógeno invade una especie y de repente se vuelve trascendental para la existencia de esa especie, dado que si se elimina el retrovirus la especie se extingue? Los que defienden esta versión se apoyan en la idea del “parasitismo pandémico”, señalando que los retrovirus pueden “seleccionar” a la población huésped y evolucionar en conjunto con los sobrevivientes. Consideran que dicha relación se mantiene gracias a un mutualismo o fuerza evolutiva de simbiosis, conocida como simbiogénesis. Resaltan como ejemplo el origen de las mitocondrias y los cloroplastos, los cuales permiten a los eucariotas utilizar oxígeno como aceptor de electrones para la obtención de energía y a las plantas captar energía solar, respectivamente. Consideran que la selección natural, al operar a nivel individual en la simbiogénesis, actúa sobre ambos organismos en los que adapta una estrategia evolutiva estable. Sin embargo, la anterior hipótesis no hace ningún esfuerzo por sugerir por qué los retroelementos existen en todos los organismos a lo largo de la escala evolutiva y los retrovirus en todos los vertebrados, y en todos ellos cumplen funciones 43 vitales para el organismo y la especie… ¿cómo es que algo tan complejo como la placentación y toda su intrincada fisiología depende súbitamente de los retrovirus que invaden un vertebrado en particular? Una segunda hipótesis con respecto al origen de los retrovirus endógenos, la cual tiene mucha más lógica bioquímica, es aquella que involucra al mecanismo de retrotranscripción como parte fundamental del origen y la evolución de la vida. En este proceso evolutivo, la enzima retrotranscriptasa formó parte de las moléculas complejas que dieron origen a la vida, evolucionó junto con esta, y todos los mecanismos derivados de su actividad están presentes desde los mismos orígenes de la vida hasta nuestros días. Así, a través del tiempo, la enzima fue adquiriendo actividades enzimáticas adicionales como RNAasa H y dominios integrasa y proteasa. La evidencia a favor de esta segunda hipótesis es que la retrotranscriptasa de todos los retroelementos tiene cierta homología aminoacídica y es ubicua en todos los organismos, lo que permite inferir que esta enzima tuvo un origen evolutivo común. Así mismo, la actividad de retrotranscripción se presenta en todos los organismos vivos y es de resaltar que en el genoma humano existen aproximadamente 350 genes que codifican para retrotranscriptasas; no obstante, muy pocas de ellas han sido ampliamente caracterizadas. Entre las retrotranscriptasas que se han descrito ampliamente en la literatura está la telomerasa, implicada en el alargamiento de los telómeros cromosomales. De tal forma, tiene más coherencia pensar que la retrotranscripción es un proceso que siempre ha estado presente en la vida; desde sus orígenes en el denominado “mundo RNA”, ha evolucionado de lo simple a lo complejo y en este tránsito ha generado diversos retroelementos, igualmente 44 desde simples hasta complejos, es decir, desde los retrones hasta los retrovirus endógenos. El pensamiento antes mencionado es opuesto al descrito al comienzo, pues se apoya en la hipótesis del proceso evolutivo. Inicialmente se origina el gen que codifica para la enzima retrotranscriptasa, luego los retroelementos, posteriormente los retrovirus endógenos y, paralelamente, o en un evento posterior, los retrovirus exógenos, cuando los endógenos adquieren la capacidad de ensamblar sus proteínas y empaquetarlas dentro de una cápside proteica codificada por el gen env, formando así partículas virales con plena capacidad de salir de la célula y conquistar otras. Este proceso se da simultáneamente con la evolución de los organismos y de las especies, es causa y a la vez efecto de su evolución. Sólo de esta manera se entiende bien que la selección natural actúe a nivel de ambos aspectos, relacionándolos en un mutualismo simbiótico a nivel molecular: el genoma del organismo y los retroelementos. Incluso, es probable, teniendo en cuenta las hipótesis del mundo RNA, que primero se hubiesen originado virus con genoma RNA y luego los de DNA, antes de la aparición de los eucariotas. En este sentido, una “reliquia evolutiva” y evidencia importante del tránsito de virus RNA a DNA es el virus de la hepatitis B. Este virus tiene un genoma DNA, pero conserva el mecanismo de retrotranscripción para replicarse. Es decir, la evolución de genes “independientes” de genomas celulares se ha puesto de manifiesto desde los mismos orígenes de la célula procariota, por lo cual los virus son entidades intracelulares obligadas, que evolucionaron junto con la célula procariota, desarrollando funciones vitales para ella. Esto, en parte, explica que 80% de los genes virales no tienen su contrapartida en las bases de datos genéticas de eucariotas. 45 Por otra parte, es importante tener en cuenta que la transferencia horizontal de genes, ampliamente desarrollada en el mundo procariota, dependió y depende actualmente del empleo de agentes virales como mecanismo de transducción de la información genética en pro de la adaptación favorable de las bacterias hacia condiciones adversas medioambientales. Así, compartir secuencias génicas funcionales al incorporarlas en las secuencias génicas virales actúa como un mecanismo de adaptación rápida y de carácter poblacional, a diferencia de los fenómenos de conjugación y transformación, más específicos y limitados. La cantidad de información contenida en los genomas víricos es asombrosa, portando todo tipo de secuencias útiles, desde las de producción de quitina y ácido hialurónico hasta aquellas implicadas en procesos fotosintéticos y de motilidad celular. A este respecto se ha considerado que toda la diversa información genética bacteriana está contenida y representada en el conjunto de los viromas, siendo así una información completamente transferible. La transferencia horizontal de genes parece haber sido un mecanismo muy activo e importante en la configuración del mundo procariota. De tal forma, análisis comparativos de mecanismos de obtención de energía y otros procesos celulares revelan una complicada trama filogenética generada por reiterados eventos de transferencia horizontal de genes y no tanto con los procesos de divergencia vertical. Este proceso debió ser fundamental para establecer la actual versatilidad de los microorganismos eucariotas y para el establecimiento de las pautas de los ecosistemas, desde el punto de vista biológico, funcional, molecular y evolutivo. Desde esta perspectiva es fácilmente observable la trascendental importancia de los retrovirus endógenos y luego de los “exógenos”, al poder llevar éstos la información genética fuera de la célula. 46 En conclusión, la retrotranscripción es un mecanismo ligado a los orígenes de la vida, a partir de la cual los retroelementos evolucionaron hasta conformar los retrovirus endógenos. Durante este proceso evolutivo, algunos se hicieron “independientes” en la medida en que adquirieron nuevos elementos bioquímicos que les permitió moverse fuera de la célula para conquistar otros órganos del individuo, y su máxima “independencia” la adquieren cuando pueden, fortuitamente, alcanzar otros individuos de la misma especie o de especies diferentes. Es sólo en esta segunda etapa de “independencia” cuando se podrían considerar como “intrusos” genómicos y/o “retrovirus exógenos”. Todo lo mencionado hasta el momento, permite afirmar que la visión que enfatiza la relación de retrovirus endógenos con los genomas como una simple relación de parásitohospedero, no es una hipótesis coherente. Bibliografía 1. Aagaard L, Villesen P, Kjeldbjerg AL, Pedersen FS. The approximately 30-million-year-old ERVPb1 envelope gene is evolutionarily conserved among hominoids and Old World monkeys. Genomics. 2005;86(6):685-91. 2. Altman S. Nobel lecture. Enzymatic cleavage of RNA by RNA. 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CAPÍTULO TRES CONSIDERACIONES ACERCA DE LA SIMILITUD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LOS RETROVIRUS ENDÓGENOS Y EXÓGENOS, COMO EVIDENCIA DE SU ORIGEN ANCESTRAL COMÚN G O N Q, QF, M.S La estructura y el contexto bioquímico donde se encuentra una molécula, determina su función fisiológica. H 2000, los análisis filogenéticos de retrovirus exógenos y endógenos se habían soportado esencialmente en el gen pol, cuyo producto de expresión, la transcriptasa reversa, o también denominada retrotranscriptasa, es altamente conservada. Esta enzima es esencial para el ciclo de vida de todos los retrovirus. Recientemente, se encontró que otros genes poseen también secuencias conservadas cuyos productos proteicos son igualmente vitales para la funcionalidad biológica de los retrovirus. Por ejemplo, en los ectodominios de la subunidad transmembranar (TM) de la proteína env, existe una secuencia aminoacídica constituida por 17 aminoácidos, denominada CKS-17 (Figura 3-1A), altamente conservada en retrovirus “exógenos” como el virus de la leucemia humana (HTLV-1), el virus de la leucemia murina – 53 – 54 (MoMuLV), el retrovirus de simios Mason-Pfizer (MPMV) y muchos otros, al igual que en el retrovirus endógeno humano HERV-FRD (Sincitina-2). Estudios de laboratorio realizados in vitro en cultivos celulares e in vivo con animales, evidenciaron que el fragmento proteico conformado por la secuencia CKS-17 es indispensable para la funcionalidad de los retrovirus exógenos. Esta afirmación se dedujo porque los resultados experimentales sugirieron que la secuencia CKS-17 no solo participa en la fusión y entrada del virus a la célula blanco, sino que también posee funciones inmunosupresoras; permitiendo especular que bajo condiciones celulares propicias inductoras de la replicación viral (estrés celular, malnutrición, drogadicción, etc.) esta región proteica puede favorecer la evasión del ya menguado sistema inmunológico del individuo infectado. Figura 3-1. A. Estructura génica del retrovirus de la leucemia murina (MoMuLV). Se muestra el gen env y el dominio CKS-17 ubicado en la región transmembranal (TM). B. Diagrama esquemático de las proteínas codificadas por el gen env. SU: proteína de superficie; TM: proteína transmembranal; DIM: dominio inmunomodulador. El círculo rojo señala la posición del fragmento peptídico constituido por 30 residuos (FP30) escogido para los análisis comparativos estructurales. 55 Las anteriores observaciones fueron vistas al inducir la expresión de la proteína env en células tumorales mediante la transfección del gen para que permanentemente su producto de expresión se ubicara en la membrana; y luego se trasplantaron dichas células en animales inmunocompetentes alogénicos de la misma especie a la que pertenecían las células tumorales. En este caso, la expresión de la proteína env del virus de la leucemia murina, del virus de simios Mason-Pfizer o del retrovirus endógeno humano HERV-H en las líneas tumorales murinas, coincidió con una mejor proliferación tumoral en los ratones a los cuales se les transplantó las células. Esto se interpreta como si la proteína env estuviese interfiriendo con los mecanismos de defensa del hospedero, explicando la mayor proliferación respecto a las células control, también tumorales pero no transfectadas con el gen env. Sin embargo, un inconveniente en este tipo de experimentos es que no se puede correlacionar la cantidad de la expresión de la proteína env bajo las condiciones de laboratorio usando vectores de expresión, con la cantidad de proteína expresada en un proceso infeccioso “natural”. Es decir, en las condiciones experimentales descritas, donde se expresa una sola proteína, en concentraciones no “fisiológicas”, puede interferir con la funcionalidad de la célula o del sistema inmune del hospedero de manera muy distinta que cuando entra el virión completo a la célula. La razón es que los retrovirus tienen en sus genomas secuencias en cis reguladoras a las cuales se unen factores celulares para reprimir la velocidad de replicación viral. Es fundamentalmente importante comprender que los retrovirus en general no cuentan con una maquinaria bioquímica que los haga autónomos de la célula; en su lugar, se introducen en el genoma celular y se replican junto con la célula en condiciones estables, sin generar viriones. Para que 56 se produzcan viriones o se traduzcan ciertas proteínas, se requiere que la célula lo “induzca”, ya sea de manera controlada, como es el caso de expresión de proteínas en los retrovirus endógenos para cumplir procesos fisiológicos normales, eventos descritos en el capítulo “Funciones fisiológicas de los retrovirus endógenos”; o de manera desordenada cuando la célula es sometida a condiciones de estrés como malnutrición, exposición a xenobióticos por drogadicción, entre otros. Estas condiciones de estrés son las que conllevan a la expresión de los viriones, su salida de la célula produciendo la muerte de ésta y la infección de otras células. Lo mismo sucede en condiciones de laboratorio, cuando los animales son sometidos a transplantes celulares como el descrito antes. En el experimento descrito, como sólo se expresa la proteína env, no se forman viriones y únicamente se le confieren ventajas a la línea celular tumoral afectando al sistema inmune del hospedero. Este análisis permite comprender que aunque los virus endógenos y “exógenos” poseen la proteína env con dominios fusogénicos e inmunosupresores, la actividad de tales dominios es diferente según las condiciones en que se exprese: si es en la placenta, contribuye a la formación del sincitiotrofoblasto, si es en una célula tumoral, probablemente contribuya a la fusión celular y a generar ventajas evolutivas al formar un híbrido celular con mutaciones complementarias. Como se menciona en un capítulo posterior, las proteínas expresadas por estos virus tienen actividad funcional diferente dependiendo del contexto en el que ocurra la expresión, pudiendo ser una función fisiológica normal o fisiopatológica. Por esto no es correcto decir que la secuencia peptídica CKS-17 es estrictamente “inmunosupresora”, como lo mencionan algunos autores, es preferible denominarla “inmunomoduladora” dado que las células pueden modular la expresión de los retrovirus 57 endógenos con propósitos fisiológicos benéficos y normales; no obstante, puede haber una desregulación en su expresión como por ejemplo en cáncer y otras enfermedades sistémicas crónicas como la artritis reumatoidea, la diabetes, la obesidad o la hipertensión, favoreciendo el proceso patológico. Para entender por qué la actividad de los dominios es diferente según las condiciones en que se expresen, recordemos que todas las proteínas se componen de elementos arquitectónicos, llamados dominios proteicos, que pueden ser identificados por las similitudes estructurales y funcionales entre unos y otros. Los dominios son unidades estructurales “independientes” en las proteínas y muchas de ellas están compuestas por uno o varios dominios; proteínas que realizan tareas biológicas muy diferentes pueden contener dominios proteicos idénticos. Todos los organismos vivos son similares a nivel molecular, 20 aminoácidos con estereoisomería L, y los mismos nucleótidos con el azúcar, el fosfato y las 4 bases nitrogenadas, sugiriendo que todos poseen un ancestro común que adquirió esas características. Se cree que este proceso parte desde los orígenes de la vida misma, en especial cuando se llegó a tener un material genético funcional. A partir de entonces, su complejidad habría aumentado por el mecanismo de duplicación de genes existentes, más que por generación de nuevo material genético. Debemos comprender que la función de una proteína es el resultado de las funciones de sus dominios, cambios en la estructura tridimensional de la proteína lleva a cambios en la función, pues expone al entorno dominios diferentes los cuales interactuarán con otros dominios de otras proteínas realizando así la función biológica. Por esta razón, aunque los virus endógenos y “exógenos” poseen la proteína env con dominios fusogénicos e inmunosupresores, la actividad de 58 tales dominios es diferente según las condiciones en que se expresen. Se considera que la mayoría de las proteínas que catalizan hoy en día las vías metabólicas pueden haber surgido de la duplicación de unos pocos genes. De esta manera, una copia puede proveer la función original necesaria, y la otra acumular las mutaciones que alteran esa función. Muchas veces las duplicaciones no dan lugar a nuevas proteínas con nuevas funciones, sino que los genes duplicados conservan su función y siguen perteneciendo al grupo original –”inparalogs”– mientras que los “out-paralogs” no. Por ejemplo, en el ser humano hay diversas copias del gen ras, implicado en transducción de señales. Estas proteínas conservan más o menos la función original, aunque cada una se expresa en distintos tejidos, bajo distintas condiciones, son “in-paralogs”. Por otra parte, las proteínas rab son parientes de ras, y son “out-paralogs”. Todo lo anterior implica que la función de los diferentes dominios proteicos depende de la estructura y el contexto bioquímico donde se encuentra la molécula. Con base en este conocimiento, no se puede asignar funciones “universales” a un dominio cuando se experimenta expresando solamente la proteína env retroviral, por ejemplo, a cuando se introduce al organismo el retrovirus “exógeno” completo. Estos retrovirus se replican activamente, forman viriones y expresan proteínas como env para poder fusionar células, infectar otras y escapar del control inmunológico. Sin embargo, estos eventos se ven favorecidos solamente cuando las células del individuo están bajo condiciones de estrés y el retrovirus sensa que la célula donde habita va hacia la destrucción; bajo otras condiciones, ellos no se replican, sino que permanecen silentes, insertos en el genoma, replicando su material genético solamente cuando la célula se divide y duplica el suyo. 59 Similitudes estructurales de la secuencia inmunomoduladora de las proteínas Env de retrovirus endógenos y “exógenos” Es interesante analizar la asombrosa similitud existente entre la estructura de los retrovirus endógenos y “exógenos”, específicamente con relación a sus secuencias inmunomoduladoras. Aún cuando la estructura primaria puede tener algunos puntos de divergencia significativos con respecto a la identidad aminoacídica, la conservación radica en la alta homología de la estructura tridimensional; de hecho, esta característica fue la que permitió identificar a través de experimentos de mutagénesis dirigida la existencia de residuos críticos que confieren las propiedades fusogénicas e inmunomoduladoras a esta región proteica. La longitud de la secuencia aminoacídica para los análisis de homología estructural mostrados a continuación, se escogió teniendo en cuenta que ésta incluyera el dominio inmunomodulador y las cisteínas que generan el puente disulfuro característico de la región transmembranal (TM) de la proteína env, el cual está presente en todos los retrovirus endógenos y “exógenos” conocidos, y en virus de otras familias como el virus de la influenza y el ébola. Es importante recordar que el gen env codifica para una cadena aminoacídica que se hidroliza en dos proteínas: la proteína de superficie (SU), que participa en el reconocimiento del receptor; y la proteína transmembranal (TM), que ancla todo el complejo env a la membrana de la célula blanco y es la directamente responsable de la fusión y entrada del virus (Figura 3-1B). En la Figura 3-2A se ilustra la alineación y el análisis de homología en la secuencia FP30 y CKS-17 de las proteínas env del retrovirus endógeno humano HERV-FRD (sincitina-2), y su equivalente murino (sincitina-B); y entre HERV-FRD y el 60 retrovirus de la leucemia murina (MoMuLV) y el retrovirus de la leucemia humana (HTLV-1). Figura 3-2. MoMuLV: virus de la leucemia murina; FeLV: virus de la leucemia felina; BLV: virus de la leucemia bovina; HTLV-1, virus linfotrópico T humano tipo 1; HTLV-2, virus linfotrópico T humano tipo 2; SRV-1, retrovirus de simio tipo 1; SRV-2, retrovirus de simio tipo 2; MPMV, virus Mason-Pfizer de micos; HERV, retrovirus endógeno humano; PERV-C, retrovirus endógeno de cerdo. Sinticina-2: retrovirus endógeno humano FRD (HERV-FRD); Sincitina B: retrovirus endógeno de ratón; A. Azul: aminoácidos idénticos entre las dos secuencias comparadas; verde oscuro: aminoácidos conservados y/o sustitución que se favorece; verde claro, aminoácidos semiconservados y/o sustitución neutra. En letra amarilla se han resaltado aminoácidos en posiciones importantes que los contienen otros retrovirus exógenos y endógenos con demostradas propiedades inmunosupresoras; en rojo se resalta la presencia de cisteínas. A: La alineación y los análisis de conservación se hicieron de manera manual, teniendo en cuenta el contexto de estructura secundaria donde se encuentra el aminoácido. La numeración se indica con respecto al motivo inmunomodulador (CKS-17). El por- 61 centaje de homología se determinó con la sumatoria de residuos idénticos y conservados. B. Azul fuerte indica una frecuencia del aminoácido mayor al 80% entre las secuencias comparadas; azul moderado indica una frecuencia mayor al 60% e inferior o igual al 80%; azul claro indica una frecuencia mayor al 40% e inferior o igual al 60%; blanco indica una frecuencia inferior o igual al 40%. Las alineaciones fueron realizadas con el programa COBALT (Papadopoulos JS and Agarwala R., Bioinformatics 23:1073-79, 2007). C. Azul: aminoácidos idénticos entre las dos secuencias comparadas; verde oscuro: aminoácidos conservados y/o sustitución que se favorece; verde claro, aminoácidos semiconservados y/o sustitución neutra. La alineación y los análisis de conservación se hicieron de manera manual, teniendo en cuenta el contexto de estructura secundaria donde se encuentra el aminoácido. La numeración se indica con respecto al motivo inmunomodulador (CKS-17). Homología derivada NEF: azul: residuo aminoacídico común con uno o más retrovirus endógenos o exógenos; verde oscuro: residuo aminoacídico conservado o sustitución favorecida con respecto a uno o más retrovirus endógeno u exógenos; verde claro: residuo aminoacídico semiconservado o sustitución neutra con respecto a uno o más retrovirus endógeno u exógenos. Los residuos aminoacídicos indicados en naranja corresponden a los aminoácidos que colocalizan en la estructura tridimensional de las Figuras 5, 6 y 7 paneles C. Los significativos porcentajes de identidad y homología en la estructura primaria del péptido analizado sugieren dos cosas fundamentales: primero, que existe un origen ancestral común entre estos retrovirus; segundo, que este dominio ha de ser importante para la funcionalidad biológica de estos agentes virales. Esto es probable debido a que un mecanismo importante en la evolución ha sido la duplicación de genes, como se mencionó líneas arriba. Se debe recordar que todas las proteínas poseen un ancestro común desde los orígenes de la vida, produciendo variabilidad funcional por la duplicación de genes, más que por la generación de nuevo material genético. 62 Es con base en este conocimiento que resulta difícil aceptar que los retrovirus endógenos son parásitos que provienen de virus “exógenos” ancestrales y que se adaptaron para cumplir cientos o miles de funciones importantes en organismos complejos como los vertebrados o mamíferos. Hay cierta resistencia de algunos científicos a aceptar la idea contraria, pero lo más coherente desde el punto de vista bioquímico y evolutivo es que los virus “exógenos” salieron de la célula primigenia, se formaron junto con ésta y han evolucionado a la par con las especies. La retrotranscripción, presente desde los orígenes de la vida, ha evolucionado junto con la célula, los organismos y las especies. Los retroelementos y retrovirus son causa y a la vez efecto de la evolución. Deberíamos proceder a comparar las proteínas de los retrovirus “exógenos” con los endógenos teniendo en cuenta que lo ancestral es lo endógeno. Significa que la función ancestral que realizan los retroelementos y retrovirus endógenos, es la función “normal”; en cambio, la de los “exógenos”, dado que conservan ciertos dominios similares los pueden utilizar para cumplir funciones necesarias para su replicación y conquista de distintos individuos de la especie. Así, la función quedó retenida en el genoma de los retrovirus “exógenos” y pasó a las siguientes generaciones, acumularon mutaciones, generaron variación y a la vez conservaron los procesos bioquímicos básicos ya adquiridos. Este proceso se conoce como evolución divergente – variaciones de la misma proteína, que tiene la misma función biológica pero diferente secuencia–. izá por esto, las similitudes en la secuencia o la estructura de una proteína reflejan la conservación de toda la función o parte de ella; aunque proteínas que son muy similares en estructura y secuencia pueden llevar a cabo funciones distintas, y proteínas con estructuras distintas pueden tener funciones idénticas. Esto depende fundamentalmente 63 del contexto molecular en que se encuentre la proteína y la constante interacción con las otras moléculas. Sin embargo, en términos generales, se sabe que la función y la estructura tridimensional están íntimamente relacionadas. En la Figura 3-2B se muestra la identidad aminoacídica entre 7 retrovirus endógenos (5 humanos, 1 murino y 1 porcino) y 8 retrovirus “exógenos” de diferentes especies, que amplían la observación de este fenómeno y soportan su origen ancestral común. Adicionalmente, no es suficiente encontrar una estructura primaria significativamente conservada para sugerir una funcionalidad biológica común. Es necesario también que haya homología en la estructura tridimensional o conformacional. En las Figuras 3-3(1 y 2) se superponen las estructuras conformacionales secundarias del retrovirus endógeno humano HERV-FRD (sincitina-2) con los retrovirus exógenos MoMuLV y HTLV-1. Como puede observarse, la similitud tridimensional es también significativamente alta, lo que aporta mayor evidencia con respecto a su origen evolutivo común. Ahora bien, los estudios de relación estructura-actividad de la secuencia CKS-17 revelaron que en los 10 primeros residuos, ubicados hacia el extremo N-terminal, radicaba la función inmunomoduladora; de forma interesante, como puede observarse en la Figura 3-2B, esta es la zona más conservada en las estructuras primarias de diversos retrovirus “exógenos” y endógenos. Estudios adicionales revelaron que un péptido sintético con la secuencia LDLLFL (posición 7 a 12) inhibía la linfoproliferación estimulada con interleuquina-2 (IL-2) y ligandos del correceptor CD3, sugiriendo ello que en esta secuencia podría radicar la actividad biológica mencionada. Otras investigaciones realizadas recientemente mostraron que los residuos en la posición 14 también son importantes: 64 cuando se sustituye la glutamina (Q) por una arginina (R) en la sincitina-2 o en la proteína env del virus Mason-Pfizer de simios; o se cambia el ácido glutámico (E) por una arginina (R) en el virus de la leucemia murina, el efecto inmunomodulador se anula. No obstante, la presencia de un aminoácido como la lisina, cargado positivamente al igual que la arginina, no altera el efecto biológico, tal como lo demostraron los estudios in vivo con la proteína env del retrovirus endógeno humano H (HERV-H). Llama la atención que el ácido glutámico, la glutamina y/o la lisina son residuos altamente conservados en esta posición entre todos los retrovirus endógenos y “exógenos”. 65 Figura 3-3. Superposición estructural conformacional del fragmento proteico FP30 del retrovirus endógeno humano HERV-FRD (Sincitina-2) con el: 1. Fragmento FP30 del retrovirus exógeno MoMuLV (virus de la leucemia murina). Panel A. Superposición del esqueleto peptídico. En amarillo la estructura de HERV-FRD y en azul la estructura MoMuLV; Panel B, superposición del esqueleto peptídico y las cadenas laterales aminoacídicas. Panel C. Superposición del esqueleto peptídico coloreado según el contenido de estructura secundaria. Rojo: alfahélices; gris: coil. 2. Fragmento FP30 del retrovirus exógeno HTLV-1 (virus de la leucemia humana). Panel A. Superposición del esqueleto peptídico. En amarillo la estructura de HERV-FRD y en azul la estructura deHTLV-1. Panel B, superposición del esqueleto peptídico y las cadenas laterales aminoacídicas. Panel C. Superposición del esqueleto peptídico coloreado según el contenido de estructura secundaria. Rojo: alfa-hélices; gris: coil. 3. Fragmento equivalente de la proteína nef del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Se resaltan en color las regiones de alta homología indicadas en la Figura 3-2 C. Panel A: superposición del esqueleto peptídico. En amarillo, HTLV-1; en 66 rojo VIH; Panel B: superimposición del esqueleto peptídico. En azul aminoácidos comunes entre las dos estructuras; verde oscuro, residuos aminoacídicos conservados o sustituciones favorecidas; verde claro, residuos aminoacídicos semiconservados o sustituciones neutras. Panel C: superposición del esqueleto peptídico más las cadenas laterales de los correspondientes aminoácidos. Las convenciones de color son iguales a las del panel B. En naranja se indica la colocalización espacial del residuo en posición 14, indicada en la Figura 3-2 C para ambas secuencias. 4. Fragmento equivalente de la proteína nef del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Se resaltan en color las regiones de alta homología indicadas en la Figura 3-2 C. Panel A: superposición del esqueleto peptídico. En amarillo, MoMLv; en rojo, VIH; Panel B: superposición del esqueleto peptídico. En azul, aminoácidos comunes entre las dos estructuras; verde oscuro, los residuos aminoacídicos conservados o sustituciones favorecidas; en verde claro los residuos aminoacídicos semiconservados o sustituciones neutras. Panel C: superposición del esqueleto peptídico más las cadenas laterales de los correspondientes aminoacidos. Las convenciones de color son iguales a las del panel B. En naranja se indica la colocalización espacial del residuo en posición 14, indicada en la Figura 3-2 C para ambas secuencias. 5. Fragmento equivalente de la proteína nef del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Se resaltan en color las regiones de alta homología indicadas en la Figura 3-2 C. Panel A: superposición del esqueleto peptídico. En amarillo, HERV-FRD; en rojo, VIH. Panel B: superposición del esqueleto peptídico. En azul, aminoácidos comunes entre las dos estructuras; verde oscuro, residuos aminoacídicos conservados o sustituciones favorecidas; verde claro, residuos aminoacídicos semiconservados o sustituciones neutras. Panel C: superposición del esqueleto peptídico más las cadenas laterales de los correspondientes aminoacidos. Las convenciones de color son iguales a las del panel B. En naranja se indica la colocalización espacial del residuo en posición 14, indicada en la Figura 3-2 C para ambas secuencias. 6. Superposición conformacional de aminoácidos responsables de la actividad inmunomoduladora de las proteínas env del HTLV-1, MoMuLV y HERV-FRD y de la proteína nef del VIH. Los aminoácidos mostrados son los equivalentes a las posiciones 7 a 12 y 14 del péptido CKS-17 en cada proteína. En cada pánel (A,B y C) se muestra la superposición desde ándulos diferentes. Los 67 aminoácidos están coloreados según las siguientes propiedades: amarillo: polar; rojo: polar ácido, azul: polar básico; gris: no polar. 7. Superposición coformacional de aminoácidos responsables de la actividad inmunomoduladora de las proteínas env del HTLV-1, MoMuLV y HERV-FRD y de la proteína nef del VIH (segunda región homóloga). Los aminoácidos mostrados son los equivalentes a las posiciones 7 a 12 y 14 del péptido CKS-17 para las proteínas env del HTLV-1. MoMuLV y HERV-FRD. Para la proteína nef del VIH se la secuencia homóloga L110D111L112W113I114Y115 y Q114 (numeración basada en la secuencia que reposa en el PDB, código de acceso 1avv). En cada pánel (A, B y C) se muestra la superposición desde ándulos diferentes. Los aminoácidos están coloreados según las siguientes propiedades: amarillo: polar; rojo: polar ácido, azul: polar básico; gris: no polar. Para realizar la superimposición se empleo el programa Swiss-PDB viewer, V.4.01, 2008. (Guex, N. and Peitsch,M.C. SWISS-MODEL and the Swiss-PdbViewer: An environment for comparative protein modeling. Electrophoresis 18, 2714-2723. (1997). Los códigos de acceso al PDB RCSC son los siguientes: Para 1: 1mof, 1y4m. Para 2: 1mg1, 1y4m. Para 3: 1mg1, 1avv. Para 4: 1mof, 1avv. Para 5: 1y4m, 1avv. Para 6: 1mof, 1y4m, 1avv, 1mg1. Para 7: 1mof, 1y4m, 1avv, 1mg1. Todo lo anterior evidencia una correlación importante entre la actividad inmunomoduladora de estas regiones proteicas y su estructura química bajo condiciones experimentales de laboratorio. Con base en estudios in vivo, se conoce que algunos retrovirus endógenos humanos como HERV-R, HERV-P(b) y HERV-V poseen actividad inmunomoduladora, a pesar de que sus dominios CKS-17 carecen de algunas de las propiedades estructurales de la sincitina-2. Si bien, los retrovirus HERV-R y HERV-V se expresan en la placenta, no han sido conservados de manera estricta a través de la evolución, habiéndose sugerido entonces que pueden tratarse de sincitinas “degeneradas” que conservan la función fisiológica de ésta. 68 Es importante mencionar que el retrovirus HERV-R no solamente se expresa significativamente en la placenta, también lo hace en linfocitos de sangre periférica y en diversidad de tejidos. Probablemente este retrovirus esté implicado en funciones fisiológicas relacionadas con la protección hacia eventos autoinmunes. Se sabe que debido a las limitaciones fisicoquímicas y energéticas del plegamiento proteico, probablemente hay un número limitado de conformaciones en la naturaleza. izás esto explique por qué existen, por ejemplo, familias de enzimas evolutivamente diferentes con funciones no relacionadas, pero que comparten una estructura común, aunque la similitud estructural no necesariamente implica una relación evolutiva. Sin embargo, la mayoría de los plegamientos tienen una familia homóloga relacionada y se considera básicamente como un plegamiento funcional. Así, determinar los dominios de las proteínas de los retrovirus endógenos y compararlas con la de los “exógenos” sirve para tener una idea de la función de la proteína, o una correlación entre la organización de dominios y las distintas funciones. Este tipo de comparaciones en general son muy utilizadas para estudiar la función de proteínas en la célula eucariota. Por ejemplo, el dominio CARD, presente en diversidad de macromoléculas proteicas, entre ellas quinasas, caspasas y otras, es un dominio de interacción intermolecular con dominios de otras proteínas. Así mismo, al analizar la estructura de las proteínas responsables de almacenar oxígeno o de su transporte (mioglobina, hemoglobina y leghemoglobina) se observa una estrecha relación de su estructura y su función biológica. El dominio inmunomodulador CKS-17 presente en retrovirus endógenos se encuentra en la proteína nef 69 del VIH, sin embargo, no estamos inmersos en inmunosupresión constante. El dominio inmunomodulador CKS-17 también se encuentra en la proteína nef del VIH y algunos investigadores la han propuesto como una molécula “inmunosupresora” implicada en el desarrollo del Sida. Esta apreciación la basan en correlacionar la infección con cepas del VIH que presentan deleciones en el gen nef y la ausencia de signos de Sida en los pacientes infectados. Un inconveniente a esta correlación es que el gen nef es altamente conservado en los retrovirus de primates y tiene alta homología en retrovirus endógenos y “exógenos” de diversas especies (Figura 3-2C). La incongruencia radica en que al estar presente en retrovirus endógenos no se correlaciona con eventos fisiopatológicos explicados sólo por la presencia de esta proteína. Igualmente, animales o individuos infectados con retrovirus “exógenos” no muestran una correlación directa entre la expresión de la proteína nef y la aparición de los síntomas, aun cuando la proteína se pueda localizar en el citoplasma celular, en la membrana o incluso encontrarse en el suero de individuos infectados. eda difícil explicar eventos fisiopatológicos relacionados con la actividad de los retrovirus endógenos u “exógenos” sólo con analizar la función de una única proteína. Eventos tan complejos únicamente se entienden si se analiza el conjunto de las variables implicadas que impactan en los sistemas de defensa de los individuos: malnutrición, estrés celular, drogadicción, presencia de otros agentes infecciosos, así como las condiciones genéticas y epigenéticas de la persona. Estas variables explican la susceptibilidad individual y la expresión normal o anormal de los retrovirus endógenos o “exógenos”. Al comparar la estructura tridimensional de la región FP-30 de la proteína nef con las regiones equivalentes de 70 proteínas env de retrovirus endógenos y “exógenos”, se evidencia que las regiones de mayor homología en la estructura primaria (Figura 3-2C) son también las de mayor homología tridimensional, observándose una superposición entre ellas como se aprecia en la 3-3 (3,4 y 5). Estas regiones son aquellas que resultaron ser las más relevantes para la función inmunomoduladora en los estudios de relación estructura-actividad descritos antes. En los paneles C de las Figuras 3-3(3,4 y 5) se resalta la colocalización de los residuos de la posición 14. Con el fin de hacer una comparación mucho más detallada y observar de cerca la homología estructural de las regiones aminoacídicas caracterizadas por ser las más relevantes en impartir una función inmunomoduladora, en la Figura 3-3(6 y 7) se superponen los aminoácidos equivalentes a las posiciones 7 a 12 y a la posición 14 del péptido CKS-17 de las proteínas env de los retrovirus “exógenos” HTLV-1 y MoMLV, de la proteína env del retrovirus endógeno HERVFRD (sincitina-2), y de la proteína nef del VIH. En el péptido CKS-17 de referencia, estas posiciones corresponden a la secuencia LDLLFL y al aminoácido lisina (K). Este último aminoácido puede ser reemplazado por ácido glutámico (K) o glutamina (Q) sin alterarse la actividad. Como se aprecia en dicha figura, hay una homología estructural conformacional significativamente alta. Adicionalmente es importante mencionar que la proteína nef tiene en su estructura otra región de alta homología conformacional con las regiones responsables de la actividad inmunomoduladora, como se observa en la Figura 3-3(7). La región corresponde a la secuencia L110D111L112W113I114Y115 y Q114 (numeración basada en la secuencia que reposa en el PDB, código de acceso 1avv). Esta observación no se ha descrito en la literatura y sugiere que la proteína nef puede tener más de un punto de interacción con otras macromoléculas 71 involucradas en la transducción de la señal que desencadena el efecto modulador visto sobre células inmunocíticas bajo condiciones experimentales de laboratorio. Con base en lo anterior y según la homología derivada expuesta en la Figura 3-2C, se observa una relación estructural y funcional de la proteína nef con otras proteínas retrovirales de origen endógeno y “exógeno”, lo que permite sugerir un origen ancestral común. Si analizáramos las homologías entre otras proteínas retrovirales endógenas y “exógenas”, por ejemplo la retrotranscriptasa, encontraríamos también altas homologías entre ellas, generando importantes cuestionamientos desde el punto de vista evolutivo de los retrovirus endógenos y “exógenos”: ¿la proteína nef, así como otras proteínas del VIH, pueden ser de origen retroviral endógeno? Es necesario tener en mente que todas las proteínas poseen un ancestro común y que este proceso parte desde los orígenes de la vida misma a través del mecanismo de duplicación de genes, más que por generación de nuevo material genético. ¿Si multiplicidad de retrovirus endógenos y exógenos tienen dominios estructurales con funciones inmunosupresoras, significa ello que convivimos desde que nacemos y que estamos inmersos en un mar de agentes virales que causan “Sida”? Es decir, ¿deberían ocurrir eventos de inmunosupresión que conlleven a la muerte como ocurre en un paciente “VIH positivo”, dado que los retrovirus endógenos y “exógenos” poseen dominios similares? Es de recordar que los defensores del VIH como agente del Sida basan su hipótesis fundamentalmente en señalar que el desplome inmunológico se presenta por la destrucción de células mediante mecanismos de fusión celular (formación de sincitios), efecto ejercido por las proteínas fusogénicas del virus. Las comparaciones de secuencia, de estructura y de función que señalamos en este capítulo motivan a reflexionar sobre la incongruencia del intento de 72 asignar toda la fisiopatología del Sida a la bioquímica del virus, dado que el VIH no es diferente al HTLV-1 o a cualquiera de sus congéneres “exógenos” o endógenos, siendo válido el cuestionamiento de por qué los retrovirus endógenos no son tan poderosos “inmunosupresores” como los “exógenos”, o cuándo podrían serlo. Ello depende más de las condiciones medioambientales, genéticas y epigenéticas en que está el individuo, que afectan directamente a los sistemas de defensa –drogadicción, malnutrición, estrés, entre otros – que de la bioquímica particular del virus. Esta verdad no solo se aplica para el VIH, sino para cualquier otro virus. Bibliografía 1. Benit L, Dessen P, Heidmann T. Identification, phylogeny, and evolution of retroviral elements based on their envelope genes. J Virol. 2001;75(23):11709-19. 2. Blaise S, de Parseval N, Benit L, Heidmann T. Genomewide screening for fusogenic human endogenous retrovirus envelopes identifies syncytin 2, a gene conserved on primate evolution. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003;100(22):13013-8. 3. Blaise S, Mangeney M, Heidmann T. The envelope of Mason-Pfizer monkey virus has immunosuppressive properties. J Gen Virol. 2001;82(Pt 7):1597-600. 4. de Parseval N, Lazar V, Casella JF, Benit L, Heidmann T. 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Newman) Retrovirus endógenos, placentación y protección del feto contra el rechazo inmunológico. E “extracromosómicas” más conocidas de los retrovirus endógenos están aquellas relacionadas con la formación y función de la placenta en mamíferos euterios. Cabe recordar que la placenta no solo es un órgano de intercambio de nutrientes y metabolitos entre la madre y el feto, también tiene funciones protectoras y hormonales importantes. En términos generales, la placenta de mamíferos está formada por cuatro estructuras, de las cuales el corion, derivado del trofoblasto, está en contacto directo con la mucosa del útero. A través del trofoblasto se logra la implantación del embrión al endometrio uterino, actuando como una membrana que reviste al neonato al nacer. Se conoce que en la placenta – 77 – 78 se forman retrovirus completos extracelulares, al igual que en las células de la línea germinal en tejidos embrionarios. Por ejemplo, los retrovirus endógenos humanos de diferentes familias (HERV-K, HERV-F, etc.) se expresan y participarían activamente en la placentación, sugiriendo que se requiere de la actividad de varios HERVs, junto con otros factores no virales, como por ejemplo, el factor de crecimiento pleiotrofina. Este factor en humanos actúa en el trofoblasto al unirse a una región promotora LTR del HERV-E, contribuyendo a las funciones invasivas y proliferativas del trofoblasto. Igualmente, la leptina utiliza un LTR retroviral que actúa como enhancer específico en la placenta, induciendo una alta tasa de expresión en el sincitiotrofoblasto. Adicionalmente, el gen env del retrovirus endógeno HERV-W codifica para una proteína fusogénica denominada sincitina-1, la cual es responsable de la formación del sincitiotrofoblasto. El término sincitio hace referencia a células que se fusionan, pierden su membrana celular y presentan en consecuencia características multinucleadas. Es así como un retrovirus endógeno es el responsable de la fusión y formación del sincitiotrofoblasto placentario. La relevancia fisiológica de las sincitinas se ha evidenciado experimentalmente bajo condiciones in vivo, pues al inhibir su expresión se generan defectos en el desarrollo placentario. En la placenta humana normal, la concentración del mRNA de las sincitinas se correlaciona positivamente con la edad gestacional. El producto de expresión proteico se distribuye no solo en la base, sino también en la membrana apical del sincitiotrofoblasto en placentas de diversas edades y se ha observado correlación entre las alteraciones en la expresión de sincitinas y alteraciones morfológicas y funcionales placentarias, específicamente en la pre-eclampsia. A este respecto se ha demostrado que la expresión de sincitinas se reduce 79 notablemente, así como su distribución zonal, en las muestras de placenta de mujeres con esta patología o con síndrome de HELLP, caracterizado por hemólisis, enzimas hepáticas elevadas y conteo plaquetario bajo. Hasta el momento, no hay ninguna explicación del por qué se producen estas irregularidades en la expresión y distribución de las sincitinas ni su relación causa-efecto con las patologías mencionadas. Parte de la función de las sincitinas es debida a sus dominios de fusión, los cuales no solamente son importantes para la formación de sincitios, también lo son para la fusión de los virus con su célula blanco en el contexto de la infección viral. Adicionalmente, tienen actividad inmunoreguladora, donde el ejemplo más sobresaliente es la proteína sincitina-2, codificada por el gen env del retrovirus endógeno humano HERV-FRD. Esta función adicional a la fusogénica es de especial importancia para mantener la integridad del feto, pues participa en evitar su rechazo por parte del sistema inmunológico de la madre. Cabe recordar que desde el punto de vista inmunológico, el feto se comporta como un cuerpo extraño. Llama la atención la conservación funcional y estructural de esta proteína a pesar de tener más de 40 millones de años sometida a presión selectiva, sugiriendo ello su importancia biológica a través de la evolución. Para el caso anterior, el papel inmunodepresor no es nocivo, pues cumple una función protectora indispensable. Esto no implica que si el retrovirus se expresa en otro tejido su función sea la misma, pues el hecho de que una proteína posea un dominio inmunosupresor no necesariamente conlleva a que esta función se realice; la función o efecto de las diversas proteínas constituyentes de un retrovirus endógeno depende del entorno molecular donde ellas se encuentren. Significa que si un individuo tiene retrovirus “exógenos” como el VIH o el HTLV, no necesariamente generarán in- 80 munodepresión por tener proteínas con dominios para esta función. Lo mismo ocurre con proteínas celulares que tienen dominios de fusión o inmunomoduladores; no por ello su función proteica se relaciona con fusión de membranas o con inmunomodulación. El que una proteína en particular tenga un dominio con una actividad asociada no determina obligatoriamente que esto ocurra, todo depende del contexto molecular en que se encuentre la proteína. Este hecho es una verdad universal para todas las moléculas –su comportamiento químico o bioquímico depende del medio–. Un dominio es funcional sólo si está expuesto, o está disponible para que la actividad se realice, hecho que no depende enteramente de la molécula per se. En la implantación del zigoto al útero y en la embriogénesis temprana, el retrovirus HERV3 tiene una función importante. Los LTRs de este retrovirus tienen elementos de respuesta a hormonas sexuales; es así como la progesterona regula su actividad durante la implantación del zigoto y la proliferación del trofoblasto. El incremento en la actividad retroviral contribuye a generar una respuesta inmune hacia retrovirus endógenos maternos o retrovirus “exógenos”, impidiendo que el zigoto o el embrión sean infectados. Esto se ha deducido porque en estudios donde se trasplantan células humanas a ratones se acumulan secuencias xenotrópicas en las células humanas, indicando que éstas, al ser incorporarlas al ratón, son “invadidas” por retroelementos del animal. Este hecho es una constante para todos los retrovirus, se activan en las células propias cuando ellas son sometidas a estrés, o al estar en un ambiente extraño. Igualmente, en estas condiciones, las células del individuo receptor se tornan susceptibles para ser invadidas por retrovirus de la célula incorporada. En resumen, los retrovirus endógenos participan en la placentación y en la protección inmunológica del feto, 81 evitando no solo su rechazo, sino también la infección por retrovirus endógenos u exógenos. Además, es ampliamente conocido que estos elementos móviles se expresan en otros órganos diferentes a la placenta, cuya actividad biológica es influenciada por hormonas esteroidales, entre ellos, las glándulas suprarrenales, la corteza adrenal, el cuerpo lúteo, los testículos, las glándulas sebáceas, las células inmunocíticas y el epitelio bronquial; no obstante se desconoce con certeza cuál es su función allí. Solamente para el caso de la formación de células osteoclásticas –células multinucleadas generadas por la fusión de dos o más células precursoras en el sistema óseo– se sabe que la sincitina-1 juega un papel importante, estando relacionada nuevamente con la fusión celular. Los retrovirus endógenos compiten con sus contrapartes exógenas protegiendo contra la infección. Se ha sugerido que los retrovirus endógenos participan en la defensa contra infecciones por retrovirus “exógenos” al competir por los receptores que estos últimos emplean para identificar e infectar a su célula blanco. Por ejemplo, el retrovirus endógeno de oveja Jaagsiekte (JSRV) bloquea la entrada de un virus “exógeno”, que también utiliza como receptor a la hialuronidasa-2, enzima que se localiza en la superficie de diversas células de mamíferos. Hasta el momento, no han sido identificados los receptores específicos de todos los retrovirus endógenos humanos. Por otra parte, se ha intentado explicar la resistencia a adquirir el “VIH” en ciertas poblaciones de trabajadoras sexuales con base en la presencia o no de determinados alelos del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I en linfocitos T citotóxicos. Puesto que existe similitud entre las secuencias peptídicas del “VIH” presentadas por los linfocitos 82 T citotóxicos y péptidos del retrovirus endógeno HERV-K10, se cree que la presentación previa de determinadas secuencias péptidicas del retrovirus endógeno, secuencias éstas influenciadas por el tipo de alelo del MHC, podría inmunizar a ciertos individuos. Igualmente, se ha propuesto que en condiciones fisiológicas normales, la expresión de proteínas de fusión y de inmunosupresión puede actuar como reguladores negativos o “frenos” de las reacciones inmunes, impidiendo así los procesos inflamatorios crónicos, respuestas exageradas o prolongadas, o incluso eventos autoinmunes. En modelos in vivo con ratones se ha evidenciado que, al silenciar la expresión de genes, env retrovirales endógenos, se potencia la estimulación inmune al efectuar retos inmunogénicos del animal. Los retrovirus endógenos están implicados en la regulación de la expresión de genes Entre las funciones de los elementos móviles a nivel de la regulación de la expresión génica se encuentran aquellas relacionadas con los procesos de corte y empalme para generar diferentes mRNA a partir de una misma secuencia de DNA –corte y empalme diferencial o splicing diferencial–. Estos sitios de corte ocurren en los denominados intrones y se conoce que muchos de ellos son de origen retroviral. Para citar un ejemplo, la leptina, proteína ampliamente involucrada en la regulación del metabolismo energético y la producción de hormonas sexuales, tiene dos formas alternativas, una corta y otra larga. La forma corta se genera como resultado de corte y empalme alternativo dentro de un LTR del retrovirus endógeno HERV-K. Además, este LTR codifica los 67 aminoácidos terminales del receptor de esta proteína. Adicionalmente, los LTRs de retrovirus endógenos influyen en la actividad transcripcional de genes vecinos, es decir 83 que ellos pueden controlar su expresión, sirviendo ya sea como promotores o como enhancers específicos en diversos tejidos. Los LTRs también están implicados en la terminación prematura de la transcripción de algunos genes y en la recombinación cromosómica meiótica y mitótica. Así mismo, es posible encontrar en los genomas LTR solitarios, es decir, sin los demás constituyentes nucleotídicos que conforman a los elementos transponibles. Estos LTRs solitarios pueden constituir promotores que determinan el posicionamiento y el inicio de la transcripción por parte de las RNA polimerasas, o pueden también potenciar el efecto y el uso de promotores alternativos. Por otra parte, se conoce que los retrovirus y LTR solitarios codifican para los denominados RNAs no codificantes, implicados en la regulación de la expresión –transcripción y traducción– de genes. Estos dos eventos son el fundamento bioquímico que determina la diferenciación celular, es decir, determina las características de cada órgano, cada célula y, lo más importante, la funcionalidad celular bajo condiciones normales o el desarrollo de eventos patológicos. También es conocido que los RNAs provenientes de la transcripción de retrovirus endógenos pueden actuar como “sondas antisentido” impidiendo los procesos traduccionales de mRNAs provenientes de retrovirus “exógenos”, incluso pueden inducir su degradación. Todo lo anterior sugiere con firmeza que los retroelementos y retrovirus son inherentes a la función de la célula, evolucionaron con ella y a la par de ella. En este contexto, otra función importante de los retrovirus endógenos es la conformación de redes reguladoras de genes. Una red de regulación genética es una colección de segmentos de DNA en una célula que interactúan entre sí indirectamente a través de su RNAs –codificantes o no codificantes–, con los productos de su expresión –proteínas– y 84 con otras moléculas en la célula. Así regulan la velocidad a la cual los genes de la red se transcriben y se traducen. Por ejemplo, la proteína p53 activa o desactiva selectivamente muchos genes relacionados con la división celular, la reparación del DNA y la muerte celular programada. La p53 se une a diversidad de secuencias de retrovirus y, debido a que éstos se encuentran distribuidos por todo el genoma humano con numerosas copias, permiten a la p53 regular multiplicidad de genes con diversas funciones. Más de un tercio de los sitios de unión de la proteína p53 son retrovirus endógenos. Es por ello que la proteína p53 es el “guardián del genoma”, pues coordina un sistema de vigilancia a través de la interacción y regulación de secuencias retrovirales, manteniendo la integridad metabólica de la célula. Es tan importante la función de esta proteína que cuando falla, con frecuencia se desarrolla cáncer. Alrededor de la mitad de todos los tumores humanos contienen un gen p53 mutado o defectuoso. Algunos otros ejemplos relacionados con la función reguladora de la expresión génica son los siguientes: Se ha encontrado un LTR en el segundo intrón del gen cbf2 (factor de unión a la caja CCAAT). Cbf2 participa en la regulación de la expresión de muchos genes. Otro LTR se encuentra situado aproximadamente a 6 Kb corriente arriba del inicio de la transcripción del gen fntb (subunidad β de la caja de CAAX-farnesiltransferasa). El producto de expresión de este gen se requiere para la farnesilación de proteínas –modificación postraduccional que facilita la asociación de proteínas a la membrana y también promueve la interacción proteína-proteína–. Este mecanismo es importante en la regulación epigenética y es una evidencia más de cómo los retroelementos están implicados en casi todos los eventos fisiológicos celulares. 85 Otros genes que poseen LTRs retrovirales son el gen ppm1G (proteína fosfatasa 1G); mmp24 (metaloproteinasa de matriz 24) e il23α (interleuquina 23, subunidad α). Igualmente se ha comprobado que las proteínas glucosiltransferasas, ubiquitina, DNA ligasa, ribonucleótido reductasa 1, SNF2 global transactivator, inhibidor de la apoptosis, quitinasa, UDP-glucosiltransferasa, entre otras, son codificadas por secuencias pertenecientes a retrovirus o a retroelementos. Los priones, que son proteínas de comunicación celular tienen secuencias homólogas a los genes de la cápside (NCp7) del HIV-1. Igualmente, los retrovirus endógenos participan en la regulación del gen de la apolipoproteína C-1 y del gen del receptor de endotelina-1. Cabe recordar que las apolipoproteínas son parte del complejo de moléculas que transportan lípidos, entre ellos triacilglicéridos y colesterol, en el torrente sanguíneo; adicionalmente a su función transportadora, estas moléculas son reconocidas por receptores celulares facilitando la absorción de compuestos lipídicos al interior celular. Por otra parte, la endotelina es un potente vasoconstrictor y estimulante del crecimiento del músculo liso. Esta sustancia es sintetizada por el endotelio vascular en respuesta a una serie de factores como la angiotensina-II, la insulina y las elevaciones severas de la presión arterial, entre otros. En el gen de la apolipoproteína-C1 y del receptor de endotelina-1, los LTR son usados como promotores alternativos. Es decir, en la región promotora hay varias secuencias que pueden ser usadas para que se una la RNA polimerasa y se inicie el proceso de transcripción del gen. El que se use una u otra secuencia, depende de qué factores en trans expresa cada tejido para que se “oculte” un segmento del promotor y se deje “abierto” otro y sea utilizado por la polimerasa mencionada. Para el caso del ejemplo de la endotelina-1, cuando un tejido u órgano 86 en particular utiliza el LTR, la transcripción se hace a mayor velocidad –el promotor es más fuerte– que en aquellos tejidos donde no se usa la región LTR. Por otra parte, la transcripción a partir del promotor de la apoC1 que usa el LTR es igual a la del promotor que no la usa, pero la presencia del LTR en uno de ellos aumenta su actividad, es decir, que en este caso la presencia del LTR desempeña el papel de potenciador o enhancer, no tanto de promotor en sí. Se han encontrado LTRs cercanos a los genes del complejo mayor de histocompatibilidad, surgiendo la posibilidad de que ellos modifiquen la presentación de antígenos foráneos o endógenos. Por ejemplo, se ha tratado de correlacionar ciertas enfermedades autoinmunes, entre ellas la diabetes tipo 1 y la artritis reumatoidea, con la presencia de un LTR del retrovirus endógeno HERV-K en determinadas regiones del MHC. Se cree que muchos genes, aun no se determina si casi todos, tienen secuencias homólogas de retrovirus o de elementos transponibles regulando su transcripción a través de la unión de factores de transcripción. Estos factores pueden ser codificados por otros genes, provenir del medio extracelular o del entorno medioambiental del organismo, incluida, obviamente, la alimentación. Se ha visto que los retrovirus endógenos se activan luego de la infección de la célula con otros virus, ya sean Herpesvirus, “VIH”, retrovirus endógenos provenientes de xenotrasplantes o por trasfusiones sanguíneas. Igualmente, se activan cuando hay infecciones bacterianas. Esto explica por qué normalmente los retrovirus “exógenos” humanos tienen un potencial patogénico bajo (caso del HTLV-1), o nulo (como el HTLV-2 y el Espumavirus humano HFV), excepto cuando el organismo presenta otras infecciones o factores que los activen. 87 A nivel del genoma, otra función normal de los elementos transponibles es su participación en el mantenimiento de los telómeros cromosomales. En dicho proceso, es fundamental la participación de la telomerasa, enzima característica de los retroelementos, que extiende la longitud de los telómeros empleando como molde para la síntesis de DNA su propia molécula de RNA sin necesidad de cebador alguno. La enzima hibrida su secuencia de RNA con el DNA del telómero y añade las bases una a una hasta completar la secuencia de DNA complementaria a su RNA. Tras esto, se desplaza más adelante y repite este mecanismo, construyendo así el telómero de forma discontinua. Por los ejemplos antes descritos, se considera que los retroelementos son el “instrumento” a través de los cuales el medio ambiente modifica la expresión de los genes y los genomas. Por esto, probablemente no solo son el “motor” de todos los procesos evolutivos, sino también son los reguladores de la vida embrionaria, del paso de la niñez a la adultez, a la vejez y expliquen así mismo la muerte natural. Todo ello implica que si se mueven y cambian de lugar dentro del genoma modificarán la función de un gen o un conjunto de genes, de tal forma que la célula debe tener un estricto control sobre su movimiento y actividad biológica para evitar consecuencias patológicas. De esta forma, si ocurre una desregulación masiva en diferentes órganos, conduce inevitablemente a la muerte del individuo. La actividad hormonal del individuo regula la actividad de los retrovirus endógenos, lo cual se debe, entre otros factores, a que multiplicidad de genes retrovirales poseen secuencias en cis correspondientes a elementos de respuesta a hormonas. Los LTRs tienen secuencias que permiten regular la expresión de sus genes, porque unen hormonas (estrógenos, progesterona, glucocorticoides, otros) y factores de transcripción, 88 tanto ubicuos como específicos tisulares. Este hecho explica por qué para inducir la expresión de retrovirus endógenos o “exógenos” bajo condiciones de laboratorio sea necesario adicionar al cultivo celular hormonas de tipo esteroidal, en especial glucocorticoides. Respecto a la actividad hormonal en los retroelementos y retrovirus, llama la atención que en la edad reproductiva de los humanos, 15-35 años, con mayor pico hormonal, paralelamente estén más activos los mecanismos de reparación en la replicación del DNA y proporcionalmente haya menos mutaciones y menor incidencia de cáncer, respecto a la vejez. En cambio, cuando descienden los niveles hormonales, progresivamente, durante la transición a la vejez, los animales y humanos se vuelven dependientes de los factores antioxidantes provenientes de su alimentación y se tornan mas susceptibles al ingerir radicales libres como alcohol, cigarrillo, drogas, etc. Probablemente, estos y otros factores del medio ambiente influyen en la expresión “anormal” de los retroelementos y retrovirus, coincidiendo con la disminución progresiva de las hormonas. En la medida en que envejecemos, caen más los niveles hormonales y dependemos más del medio ambiente, nos hacemos más susceptibles y basta con un simple resfriado para que la desregulación masiva de retroelementos y retrovirus ocurra y lleguemos al final de nuestras vidas. De esta forma, los retroelementos y retrovirus participan en los procesos que nos dan la vida, la mantienen y a la vez son nuestros sepultureros. Su actividad depende de los factores endógenos que los regulan, como los niveles hormonales, y de los factores del medioambiente, sean alimenticios, infecciosos o psicológicos. Si se razona más sobre lo descrito hasta el momento, es posible sugerir que la presencia o no de LTRs puede afectar la actividad promotora de un gen y explicar así las dife- 89 rencias en su expresión entre los individuos de una misma especie. Este hecho también explica la susceptibilidad hacia xenobióticos y otros agentes medioambientales. Por lo tanto, es importante dirigir o replantear las investigaciones para determinar cuándo y en qué forma los factores endógenos o exógenos modifican la expresión o la actividad biológica de los retroelementos y qué relación tienen con la patología con la cual se pretenden asociar, y, especialmente, si la actividad desregulada de un retrovirus endógeno u otros elementos transponibles es causa o es efecto de la enfermedad. Lo anterior se debe tener en cuenta porque una constante de la bioquímica celular es que variando el orden en que se expresan los genes, se generan variaciones en el comportamiento fisiológico celular, capacitando así a la célula para hacer frente a los estímulos medioambientales. Bajo esta visión, los retrovirus endógenos son fundamentales para la fisiología celular y, de forma contraria, cuando se desregula su expresión, podrían estar implicados en el desarrollo de una patología, tal como sucedería con cualquier otro gen. Por ejemplo, el cáncer es una manifestación de la alteración o modificación en la expresión de los mismos genes que cumplen funciones normales en la célula. Por esto, no se puede asumir mecánicamente que los retrovirus endógenos, e incluso los exógenos, sólo están asociados a patologías, pero también sería un error excluirlos totalmente. La dificultad está en establecer si los retrovirus endógenos son la causa de un evento patológico, o si es el evento patológico el que modifica la actividad de los retrovirus endógenos. En este sentido es que todos los genes se comportan como unidades interdependientes, cuya función depende de la actividad de otros genes y de los estímulos medioambientales. Metafóricamente hablando, los genes equivalen a los instrumentos de una orquesta, cada instrumento es independiente, pero 90 también interdependiente, y la importancia de cada uno, a su vez, depende de la melodía que se interpreta; en diferentes melodías los instrumentos suenan diferentes, con mayor o menor intensidad, es decir, ocurren cambios en la forma sin que hayan cambios en la cantidad, para el caso, el número de instrumentos musicales, o de genes, en nuestro contexto biológico. En resumen, el contenido mayoritario de los genomas está constituido por elementos transponibles, entre ellos retrovirus endógenos. Estos elementos han contribuido y contribuyen al proceso evolutivo de las especies y al desarrollo ontogénico y fisiológico del individuo. Son inherentes a la función de la célula, evolucionaron junto con ella y a la par de ella. Por esto, son fundamentales en la expresión y regulación de la actividad génica, actuando como promotores o potenciadores de la transcripción, influenciando el corte y empalme diferencial, la poliadenilación, el mantenimiento de los telómeros y en la conformación de redes reguladoras de genes. Así, conectan la actividad del genoma con los factores del medioambiente, participan en los procesos que nos dan la vida, en su mantenimiento y en la muerte. Su actividad depende de los factores endógenos que los regulan, como los niveles hormonales, y de los factores del medioambiente, sean alimenticios, tóxicos, infecciosos o psicológicos. Bibliografía 1. Acosta MJ, Marchal JA, Fernandez-Espartero CH, Bullejos M, Sanchez A. Retroelements (LINEs and SINEs) in vole genomes: differential distribution in the constitutive heterochromatin. Chromosome Res. 2008;16(7):949-59. 91 2. An DS, Xie Y, Chen IS. Envelope gene of the human endogenous retrovirus HERV-W encodes a functional retrovirus envelope. 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La asociación o correlación matemática y/o estadística entre dos variables no implica una causa-efecto E , es importante enfatizar que los métodos de laboratorio con los cuales se intenta evidenciar la actividad –transcripción o traducción– de retrovirus endógenos o exógenos durante el curso de una patología se basan en técnicas de ultramicroscopía, que permiten visualizar partículas virales; en técnicas inmunoquímicas, para detectar y cuantificar proteínas; ó, también, se emplean técnicas de bioquímica de ácidos nucleicos como PCR en sus diversas modalidades y Northern blo, entre otras, las cuales evalúan la presencia de RNA viral en las muestras de tejidos. No obstante, ninguno de estos métodos permite atribuir una relación causa-efecto entre la actividad del retrovirus y el evento patológico, siendo posible única y exclusivamente asociar o correlacionar la actividad del retrovirus con un evento patológico, más no, se insiste, como un hecho causal. Adicionalmente, se debe – 101 – 102 mencionar que las técnicas de ultramicroscopía, entre ellas microscopía de transmisión electrónica, microscopía crioelectrónica y microscopía de fuerza atómica, con las cuales se ha tratado de demostrar la generación de “partículas virales” a partir de células infectadas con retrovirus exógenos, son técnicas donde hay una interpretación subjetiva por parte del investigador y la observación de “partículas” subcelulares está lejos de probar que sean retrovirus realmente, pudiendo ser ello vesículas, organelos, fragmentos u otro tipo de estructuras subcelulares derivadas de la alta complejidad que requiere el procesamiento de las muestras para someterlas a este tipo de análisis. Más aún, de lograrse una identificación microscópica inequívoca de retrovirus en las lesiones citopáticas características, no prueba tampoco su relación causa-efecto con la patología, ya que estos pueden ser retrovirus endógenos presentes en circunstancias normales o manifestarse como consecuencia de la lesión celular. Así mismo, la identificación de retrovirus exógenos o endógenos con técnicas como PCR no es, de ninguna manera, demostración de que los retrovirus sean los responsables directos de las enfermedades con los cuales se pretenden asociar. Menos aún las técnicas inmunoquímicas, pues se conoce que existe una alta homología entre antígenos retrovirales exógenos, endógenos y autoantígenos entre los cuales se puede presentar reactividad cruzada con anticuerpos. Por ejemplo, se ha mostrado que pacientes con lupus eritematoso sistémico, síndrome de Sjogren, esclerodermia o artritis reumatoide presentan con frecuencia anticuerpos que reconocen ciertas proteínas, entre ellas, la proteína gag del VIH o del HTLV-1 (virus linfotrófico humano-1). De forma similar, en los individuos a los cuales se les ha detectado retrovirus, se encuentra que producen cierto tipo de anticuerpos (autoanticuerpos) contra proteínas propias. 103 La reactividad cruzada con antígenos virales “exógenos” ha sido demostrada en el líquido sinovial de pacientes con artritis reumatoide, mediante técnicas inmunohistoquímicas, empleando para ello anticuerpos antigag; no obstante, para poder concluir sobre esta observación, ha de tenerse en cuenta la presencia de retrovirus endógenos transcripcionalmente activos. Por ejemplo, el retrovirus endógeno denominado HRES-1, que es similar al HTLV-1 pero que es defectivo y por lo tanto no infeccioso, expresa sus proteínas bajo circunstancias normales y patológicas. Así, los pacientes con enfermedades autoinmunes tienen anticuerpos contra estas proteínas endógenas propias, aunque retrovirales. Desde este punto de vista, se podría pensar que la homología entre autoantígenos y proteínas retrovirales ayudarían a explicar las enfermedades autoinmunes teniendo en cuenta que puede haber reactividad cruzada generada por el mimetismo molecular entre las proteínas de un retrovirus y los antígenos celulares. Como ejemplo de este hecho se ha citado al retrovirus endógeno humano RVEH-W en pacientes con esclerosis múltiple, y al retrovirus exógeno humano RVH-5 en el síndrome de Sjgren. Sin embargo, este mecanismo como relación causa-efecto no se ha comprobado. A nivel de laboratorio, otra prueba indirecta utilizada en la detección de elementos móviles de tipo retroviral o de retrovirus exógenos es la determinación de la actividad enzimática retrotranscriptasa en muestras de pacientes con enfermedades autoinmunes, y con otras patologías como Sida. Sin embargo, el significado de esta observación no ha sido establecido y hay que tener en cuenta para poder asignar la validez de estas pruebas que en el genoma humano existen aproximadamente 350 genes que codifican para retrotranscriptasas, de las cuales sólo muy pocas, entre ellas la telomerasa, se han caracterizado y descrito su función. 104 Por otra parte, uno de los principales inconvenientes en la evaluación de la expresión de retrovirus a partir de células de pacientes con determinada patología es que, con frecuencia, es necesario hacer cultivos celulares in vitro, sometiendo a las células a situaciones de estrés y a condiciones artificiales, hechos que pueden inducir la expresión de los retrovirus insertos en el genoma celular y por ello no ser una consecuencia real del proceso patológico en el que se encontraba el paciente. A la fecha, no se conocen todos los factores celulares intrínsecos o extrínsecos determinantes para que los retrovirus exógenos se expresen, o para que los retrovirus endógenos y otros retroelementos permanezcan quietos o se transcriban y se muevan. Tampoco se conoce las consecuencias bioquímicas que esto deriva. De tal forma, mientras no se esclarezcan los mecanismos moleculares a través de los cuales los retrovirus y otros retroelementos iniciarían o facilitarían la evolución de la patología con la cual se han asociado, es difícil presentarlos como una relación causa-efecto, siendo posible solamente correlacionarlos positivamente con el proceso patológico. A este respecto, es probable que las mismas enfermedades sean las que activen a los retrovirus endógenos, siendo su función desconocida en este contexto. No existe una relación causa-efecto entre los retrovirus endógenos humanos y la enfermedad Al presente, son abundantes las publicaciones que asocian ciertos procesos patológicos humanos con la actividad de retrovirus endógenos. No obstante, como se mencionó en el capítulo anterior, los retrovirus endógenos humanos cumplen funciones fisiológicas importantes y, debido a que nacemos y convivimos durante toda la vida con ellos, es de suponer que su actividad principal no es la de causar patología. No significa ello que en algunos casos no estén asociados con 105 enfermedades, como cualquier otro gen, pero no existen en el genoma de los organismos con el propósito de causar alteraciones bioquímicas y conllevar a una patología específica. Se ha sugerido que cuando los retroelementos se mueven de una manera no controlada dentro del genoma, su inserción en un lugar inadecuado del mismo puede conllevar a la interrupción de genes, alterándolos o anulándolos. Así mismo, durante su movimiento, pueden incorporar genes celulares del lugar donde estaban y llevarlos consigo, pero se desconoce qué induce a la alteración en sus patrones de movimiento, por lo tanto, los retrovirus endógenos probablemente no sean los agentes etiológicos directos ni los únicos implicados en las enfermedades donde fueron descubiertos o con las cuales fueron asociados. Por sí solos no explican la enfermedad. A pesar de lo anterior, existen publicaciones que sugieren un papel patogénico, específicamente en cáncer, enfermedades autoinmunes, diabetes, artritis reumatoidea, esquizofrenia e inmunodeficiencias. Por analogía a lo observado con los retrovirus exógenos, algunos investigadores especulan que la presencia de provirus endógenos integrados en la vecindad de proto-oncogenes son responsables de un significativo número de cánceres; igualmente, el retrovirus endógeno humano RVEH-W se ha encontrado en el líquido cefalorraquídeo de pacientes con esquizofrenia aguda, hecho que se presenta en 30 % de los individuos, y en 7% de los pacientes con la forma crónica de la enfermedad. El RNA retroviral no fue encontrado en personas sanas, aunque hay un bajo nivel de expresión de retrovirus endógenos en la mayoría de tejidos humanos como se mostró en un Capítulo 2. Sin embargo, pese a las asociaciones encontradas, nunca se ha demostrado una relación causa-efecto y todo lo publicado hasta el momento corresponde a correlaciones positivas entre el evento patológico y la presencia de actividad retroviral endógena. 106 A este respecto, algunos investigadores han sugerido que la expresión de retrovirus endógenos en procesos patológicos autoinmunes puede ser un mecanismo de control bioquímico, específicamente a través de eventos de retroalimentación negativa que modulan la sobreactivación inmunológica. Con relación a esto, cabe recordar que en la literatura ampliamente se ha descrito un dominio inmunosupresor en las proteínas env de retrovirus tanto endógenos como “exógenos”, mecanismo este que puede estar mediando, entre muchos otros, el “silenciamiento” de la actividad linfocítica que el organismo trata de hacer durante el control de procesos fisiopatológicos autoinmunitarios. En general, cuando se ha tratado de atribuir un papel causal de los retrovirus endógenos en procesos patológicos, se ha especulado que los mecanismos a través de los cuales ellos pueden actuar son el mimetismo molecular, la codificación de superantígenos o la estimulación o inhibición directa del sistema inmune; no obstante, como se mencionó anteriormente, todas estas especulaciones se basan en observaciones de correlación entre la presencia de un retrovirus y la patología. Si bien aún no se conoce cómo se activan los retrovirus endógenos, ni si son causa o efecto de alteraciones patológicas, todo lo anterior nos lleva a hacernos la siguiente pregunta: ¿si los retroelementos están de forma permanente durante el transcurso de nuestras vidas, bajo qué condiciones, cómo y cuándo se induce su actividad biológica? En otras palabras, ¿qué factores internos o externos desencadenan su transcripción, traducción y movimiento dentro del genoma? Es evidente que la actividad de los retroelementos, entre ellos los retrovirus endógenos, debe estar rigurosamente controlada por la célula, pues de lo contrario, su alta tasa de movimiento e integración en el genoma tendría muy probablemente 107 consecuencias negativas para la integridad bioquímica y fisiológica de la célula y, por ende, del tejido y del organismo del cual ella hace parte. Las investigaciones actuales han sugerido que en la activación de los retroelementos están implicados factores medioambientales, genéticos y, también, factores epigenéticos. Los retrovirus exógenos tampoco pueden presentarse como la causa directa de enfermedad Existen retrovirus “exógenos” en diversas especies de animales que inicialmente se identificaron por estar asociados con enfermedades específicas, por lo cual el nombre que les fue asignado es el de la enfermedad con la que se asociaron, por ejemplo, el virus de la leucemia bovina, el retrovirus causante de la anemia infecciosa equina, el retrovirus causante de la artritis de las cabras, etc.; no obstante, no se ha comprobado que el agente viral per se sea el responsable de la patología. Con el fin de ilustrar al lector acerca de la complejidad que implica asignar una relación directa causa-efecto entre un agente infeccioso exógeno y una enfermedad puntual, se expone a continuación el caso del retrovirus de la leucemia de células T del adulto (HTLV). Se debe recordar que la infección por cualquier retrovirus “exógeno” requiere para su establecimiento permanente en el individuo de la integración como provirus en el genoma celular. Posterior a su infección, su diseminación depende de la capacidad replicativa de la célula infectada. Generalmente, la infección se produce en un número variable de células, las cuales se dividen para dar como resultado diferentes poblaciones de células infectadas. Este proceso se denomina expansión clonal y es una característica de la infección retroviral en células con proliferación activa. 108 En la literatura científica ampliamente se ha descrito la asociación entre el virus humano T-linfotrópico (HTLV) y la leucemia de células T del adulto. Este virus se aisló por primera vez en 1978, a partir de un cultivo de linfocitos T procedentes de un paciente con leucemia. Hoy se conoce que la presencia de este virus en la población es endémica, pero no así la leucemia, lo cual deja al descubierto, en primera instancia, que un virus puede ser necesario pero no suficiente para que la enfermedad ocurra. Para que este tipo de asociación virus-enfermedad se pueda determinar de una forma científica rigurosa, debe constatarse que la integración del provirus en el genoma celular sea la misma en todas las células tumorales y que el provirus sea igual o, por lo menos, con alta homología estructural. Cuando este es el caso, es posible sugerir que el provirus progenitor dio un origen clonal a la descendencia celular y que la infección ocurrió antes del primer evento de transformación tumoral. Este procedimiento debería ser obligatorio en todo análisis de esta clase de asociación, pero generalmente nunca se cumple. Así mismo, cada tumor, en cada individuo, debería presentar una integración similar en el genoma, si lo que se quiere es asociar etiológicamente al retrovirus con la enfermedad en la población. Si el sitio de integración proviral varía, en la misma clase de tumor y en diferentes individuos, sugiere que el retrovirus no es la causa directa del proceso patológico, aunque no se descarta que pueda estar influyendo indirectamente. Como se mencionó antes, este tipo de estudios nunca se lleva a cabo o rara vez los resultados de ellos cumplen con lo expuesto. El HTLV infecta principalmente a las células CD4+ y está ampliamente esparcido en la población, especialmente en regiones tropicales y subtropicales. La infección se asocia con el uso de drogas endovenosas y con la migración de 109 individuos hacia áreas endémicas. En las zonas endémicas, la seroprevalencia –es decir las personas HTLV+ con base en la detección de anticuerpos mediante técnicas inmunoquímicas– varía desde 0.1 % hasta 30% y, al día de hoy, no se ha esgrimido una hipótesis coherente que explique este porcentaje de seroprevalencia y a la vez de seronegatividad, la cual oscila entre 70 y 99,9% en las zonas endémicas y menos aún que correlacione el porcentaje de individuos seropositivos con la enfermedad asociada y que explique los seropositivos sin la enfermedad. Igualmente, este virus se ha correlacionado con enfermedades inflamatorias crónicas como la artritis reumatoidea y el lupus eritematoso. Dicha asociación se fundamenta en encontrar en los pacientes anticuerpos contra el HTLV-1 con porcentajes que oscilan entre 12 % en individuos con artritis reumatoidea y 16% en aquellos con lupus eritematoso. No obstante, nunca se discute en la literatura científica si lo relevante es el bajo porcentaje de asociación (12% ó 16%) o el alto porcentaje de no asociación (88% y 86%, respectivamente); así como tampoco se discute que en aquellos individuos infectados que desarrollan la enfermedad, el tiempo de infección y el desarrollo de la misma es de aproximadamente 2 a 3 décadas. Tampoco se hace un esfuerzo por discutir la homología estructural entre el HTLV-1 y los retrovirus endógenos hacia los cuales los anticuerpos empleados para detectar proteínas del HTLV-1 pudiesen generar reactividad cruzada debido al mimetismo molecular. La mayoría de los retrovirus infecciosos humanos “exógenos” tienen un potencial patogénico bajo, caso del HTLV-1, o nulo, como el HTLV-2 y el espumavirus humano. Dicha patogenicidad cambia cuando se presentan concomitantemente varias infecciones virales, especialmente con el virus 110 del herpes. Cabe mencionar que el HTLV-2 es endémico en la población nativa de América y en tribus pygmy del África. El retrovirus “exógeno” HTLV-1 comúnmente se ha asociado con patologías que se pueden agrupar en 3 categorías: la primera, enfermedades que se han establecido como entidades clínicas causadas por el virus, a saber, leucemia de células T del adulto, más común en hombres; la paraparesia espástica tropical/mielopatía, más común en mujeres; y la uveítis. Hay que aclarar que la asociación no es experimental, bioquímica o molecular, sino por correlación epidemiológica. La segunda categoría corresponde a enfermedades que si bien muestran una asociación con la infección por HTLV-1, no se ha aceptado su papel causal, entre ellas la dermatitis infecciosa, el síndrome de Sjogren, la artritis y la miositis. Estas enfermedades no poseen características clínicas únicas, ni soporte correlacional epidemiológico. Y, finalmente, la tercera categoría incluye a un grupo de enfermedades sobre las cuales se ha sugerido la posible asociación con la infección debido a la seropositividad para el HTLV-1; no obstante, tampoco tienen soporte epidemiológico ni características clínicas únicas. Entre éstas se encuentran la polimiositis, neumopatía, linfoadenitis y el linfoma de células T cutáneo. Como puede observarse, a lo sumo hay una fuerte asociación epidemiológica, pero no es una causa-efecto, lo cual implica que puede no ser suficiente la presencia del agente asociado; todos los esfuerzos por establecer una relación causal de los retrovirus “exógenos” y ciertas enfermedades han resultado inconcluyentes. Por ejemplo, en el caso de la paraparesia espática tropical/mielopatía, se ha intentado establecer una relación entre las sustituciones nucleotídicas ubicadas en algunas posiciones dentro de los LTRs virales y ciertos genes en personas con la enfermedad. Sin embargo, los estudios comparativos del DNA retroviral efectuados 111 tanto en pacientes con leucemia de células T del adulto como con paraparesia, no arrojaron resultados que permitieran correlacionar estas mutaciones con un eventual desarrollo del proceso patológico. Resulta sorprendente que los retrovirus “exógenos” no se puedan establecer como agentes causales de las enfermedades con las cuales se asocian, en especial cuando, como para el caso del HTLV-1, se ha descrito un bajo grado de variación genética. Para este retrovirus, la variación genética oscila entre 0,5% y 3% para las cepas procedentes de África, Japón, la cuenca del Caribe, India y Suramérica, esta última con un registro de variación de 0,5%. Aún las cepas virales más divergentes procedentes de Zaire poseen un grado de similitud tal que su variabilidad se ha estimado en 3%. Los aislados virales procedentes de Tumaco, Colombia, presentan un comportamiento similar, con un grado de conservación entre sí de 96% a 100%. Lo anterior sugiere que los retrovirus por sí solos no explican la enfermedad; si hay poca variación genómica resulta difícil asociar la aparición de enfermedades al surgimiento de cepas virulentas. Otra opción sería tener en cuenta la variación genética entre individuos, lo cual resulta también difícil de aceptar porque la secuencia y la composición genética humana, en términos generales, es muy similar. Adicionalmente a lo anterior, hay pobre correlación entre individuos con variantes del complejo mayor de histocompatibilidad, HLA, y portadores del HTLV-1. Aún si la hubiese, esto no explica molecularmente la patología asignada con la presencia del retrovirus. 112 El objetivo biológico de los retrovirus exógenos no es causar enfermedad, y menos aún eliminar a su hospedero Es claro que el objetivo biológico de los retrovirus endógenos no es causar enfermedad, todo lo contrario, son indispensables para multiplicidad de procesos bioquímicos y fisiológicos celulares. Pero, ¿qué sucede entonces con sus contrapartes “exógenas”?… ¿es su objetivo desencadenar un evento patológico? Un retrovirus exógeno se integra al genoma del hospedero y se replica, pero no “busca” producir una patología per se. En otras palabras, no genera un estado fisiopatológico para beneficiarse o replicarse más rápido; no saca provecho evolutivo de la fisiopatología; no ha evolucionado causando enfermedad como mecanismo de éxito replicativo. Causar enfermedad, un estado fisiológico particular, no es la manera como los retrovirus exógenos se propagan como agentes infecciosos. Lo anterior quiere decir que los virus “lentos”, como lo son los retrovirus exógenos, para tener éxito como agentes infecciosos dependen de la replicación celular y por consiguiente de la supervivencia del hospedero, de tal forma que causar enfermedad no es su fin, ni una consecuencia de su infección; la enfermedad es solo azar y depende, entre otros, de los factores medioambientales, y no solamente del genoma retroviral o de su actividad bioquímica al interior de la célula que lo hospeda. De forma contraria, existen virus cuya forma de propagarse es causando enfermedad. Por ejemplo, los virus líticos como el rotavirus son exitosos en la medida en que su replicación destruye a la célula hospedera, no obstante, algo muy importante es que su patología se restringe a un órgano específico –el intestino para nuestro ejemplo– y la infección es por un periodo corto, pues de lo contrario acabaría con el hospedero y se autoeliminaría. De hecho, cuando sur- 113 gen agentes infecciosos altísimamente agresivos, su propia agresión los autolimita al morir junto con el hospedero. Un comportamiento similar al del rotavirus sucede con los virus que colonizan el tracto respiratorio superior, el virus del sarampión, la varicela, la viruela y la tos ferina. Todo este análisis no resulta trivial, pues debería traer consecuencias importantes en cuanto a cómo controlar la enfermedad en una zona endémica. Específicamente ha de generar cuestionamientos acerca de si debe darse toda la atención al agente retroviral exógeno, o si igualmente se deben modificar las condiciones medioambientales de los individuos. De tal forma, es necesario distinguir entre la causa principal y aquellas que se derivan de ella, o aquellas secundarias, y considerar a su vez si todas ellas tienen la misma importancia. Cuando se lee en la literatura respecto a los retrovirus “exógenos”, se descubre que muchos investigadores se esmeran por mostrar una asociación entre la presencia de anticuerpos o de antígenos y la enfermedad, mas no se esfuerzan por analizar los casos en los cuales se encuentran dichos anticuerpos y antígenos en pacientes que no han desarrollado por mucho tiempo la enfermedad. Evidentemente, algo debe alterar la homeodinámica celular para dar paso al desarrollo de la enfermedad, hasta el momento controlada. Así mismo, con mucha frecuencia, la mayoría de los investigadores de retrovirus en su intento por explicar las enfermedades asociadas a éstos, se concentran en el agente infeccioso o en el genoma del huésped, descuidando totalmente los factores medioambientales como causa principal de la enfermedad. izá esto ocurre porque consideran que estos son factores que no pueden manipular o que la solución no les compete. El problema es que si no se menciona y no se hace un análisis de su importancia, el investigador no se 114 comporta como un científico integral, sino que manipula sólo unas variables, intencionalmente o no, ocultando la verdad y tergiversando la posible solución a un problema que atañe a toda una población. Otros investigadores cuyos resultados les sugieren que el genoma y la bioquímica retroviral no explica por sí sola la patología en la población, se centran en analizar y darle peso a las pocas variaciones genéticas existentes en la población –polimorfismo genético–. Así, se dedican a enfatizar que de acuerdo con el polimorfismo genético existente en un individuo, éste procesa un antígeno y despliega una respuesta característica que favorece el desarrollo o no de la enfermedad. Sin embargo, hay que preguntarse si este enfoque es necesario y suficiente para explicar el proceso fisiopatológico en una población en particular… ¿en una población malnutrida o consumidora de drogas inmunosupresoras como la marihuana y el opio, será realmente relevante el polimorfismo genético de los individuos para explicar el desarrollo de una enfermedad asociada a un agente infeccioso retroviral ? La relación entre el entorno medioambiental y el genoma… una interacción ampliamente subestimada para explicar la enfermedad Algunos investigadores han sugerido que en determinadas circunstancias, los retrovirus endógenos pueden activarse anormalmente y, una vez activos, pueden causar daño en las vecindades génicas, tal vez alterando la expresión de genes. Se cree que dicha activación anormal es lo que origina la susceptibilidad para generar enfermedades. Mientras el genoma de todas y cada una de las células que constituyen al individuo no esté afectado por la activación retroviral endógena incontrolada, el individuo permanece sano, pero la activación masiva y sin control de los retroelementos puede 115 desencadenar una serie de eventos en el genoma que llevan a la enfermedad o, incluso, a un desenlace fatal. Teóricamente, a primera vista, la versión anterior parece razonable, pero el problema es que aún no sabemos cómo, cuándo y en qué grado se expresan estos retrovirus endógenos, lo cual depende de señales intracelulares y extracelulares. Cualquier célula, en un determinado momento, responde a estímulos activando e inactivando multiplicidad de genes de manera simultánea; así, la expresión de cada uno de ellos es influenciada por lo que está sucediendo no sólo en el interior de una célula, sino también por lo que está sucediendo en el tejido del cual ella hace parte, en el órgano, en el organismo entero y, también, por lo que está sucediendo en el entorno donde el organismo habita. La relación medioambiente-genes es una realidad desde el momento en que ingresa el espermatozoide al óvulo, y es lo que se conoce como información epigenética; está en el citoplasma del oocito que programa e indica cómo y cuáles genes deben empezar a expresarse. Pero a su vez, la actividad génica influye sobre la información citoplasmática. En la mutua y constante interacción entre la actividad génica y los factores medioambientales, se generan estructuras embrionarias, órganos y demás, cuya actividad a su vez influye sobre la actividad génica. Esto significa que en cada organismo existe un plan de desarrollo que es heredable y que se concreta en la medida y en la forma en que el ambiente lo permite. Esto equivale a decir que lo que se transmite de una generación a la siguiente a través de los gametos son los genes, mas no sus genotipos ni sus fenotipos. Lo anterior implica que si dos o más individuos presentan en su genoma los mismos retrovirus endógenos, su expresión no es idéntica durante toda su realidad biológica, pues en ello influyen muchos factores, incluyendo su genotipo y su fenotipo, que a la vez 116 depende de la interacción entre los genes y el medio ambiente. Esta interacción entre los genes y el medio ambiente es tan relevante, que los estudios realizados en gemelos con y sin antecedentes familiares de cáncer mostraron que un factor determinante en el desarrollo de la enfermedad es el entorno en el que habita cada uno de los individuos. No se conoce aún el patrón de transmisión hereditaria de los retrovirus endógenos, cuándo es dominante, cuándo recesiva, o si tienen un patrón amplio. Algunos rasgos o características se heredan siguiendo un patrón autosómico dominante, mientras que otros lo hacen siguiendo un patrón autosómico recesivo, o un patrón relacionado con el cromosoma X y el cromosoma Y, ligado al sexo. Los rasgos o características son dominantes o recesivas, pero se debe tener en cuenta que los genes no lo son. Si bien es común referirse a genes como dominantes o recesivos, estrictamente hablando es un concepto erróneo y debe dejar de usarse. Los provirus endógenos que suelen ser transcripcionalmente silenciosos lo son por efectos epigenéticos asociados a la metilación de sus secuencias nucleotídicas. Este mecanismo depende de multiplicidad de factores, incluidos los niveles de diversas hormonas en la madre durante la gestación, el número de embarazos previos, el sexo del feto, etc. Otra causa del silenciamiento es debido a la presencia de deleciones o mutaciones puntuales que los incapacitan para generar virus infecciosos. Sin embargo, muchos virus endógenos son competentes para su replicación, pero se mantienen silenciosos en sus propios hospederos. Estas características permiten especular que la presencia de los provirus endógenos no involucra, salvo contadas excepciones, efectos patogénicos. Todo lo mencionado hasta el momento en este capítulo sugiere que debe cambiarse la perspectiva desde la cual se desea determinar una relación causa-efecto entre los retrovirus y la 117 enfermedad. Así, un factor importante ha de ser el entorno medioambiental donde se desarrollan los individuos, el cual ha tenido un drástico cambio en las últimas décadas. Dentro del entorno está el estrés emocional y físico, el estado nutricional, la exposición a la radiación electromagnética y, por supuesto, la exposición a agentes químicos de reconocido y potencial impacto toxicológico. Con un panorama como este, los retrovirus, tanto endógenos como exógenos, pudieran ser necesarios pero no suficientes para explicar la enfermedad, tal como se observa en los estudios epidemiológicos. Ampliamente se ha intentado asociar a los retrovirus endógenos y exógenos con ciertas patologías sobre la base de su movilidad o inserción en determinados sitios del genoma. Respecto a esto existe controversia acerca de si la integración es al azar o si hay cierta preferencia por algunos sitios dentro del genoma. Por ejemplo, se ha encontrado alguna preferencia en el sitio de integración del HTLV-1 hacia regiones nucleotídicas ricas en guanina y citocina. No obstante, una secuencia genómica rica en dichas bases nitrogenadas no indica mucho e incluso puede no indicar nada, pues debe tenerse en cuenta que no solo son importantes las secuencias en cis, también cuentan los factores en trans que se ubiquen en cada segmento del DNA celular, alterando así la topología molecular e impidiendo o facilitando el acceso del virión; igualmente cuentan los factores en cis y los factores en trans que porta el propio virión; pero…¿qué relación tendría esto con el entorno del individuo? La hipótesis de la integración en determinados sitios del genoma puede servir para explicar casos aislados de algunos individuos en los cuales se correlaciona la ubicación con la sobreexpresión o interferencia de alguna actividad génica en particular. Sin embargo, esta hipótesis no explica el conjunto de enfermos de una región, indicando que no existe 118 una correlación entre una integración dirigida, es decir, una integración preferencial de los retrovirus y la enfermedad. Al contrario, en la mayoría de los casos lo que se encuentra en la población son sitios de integración variables. Así, se sabe que el movimiento de los retrovirus endógenos o la inserción en el genoma de retrovirus “exógenos” no posee una secuencia nucleotídica única para la integración proviral en el genoma, sino regiones con ciertas características físicas y químicas compartidas que facilita su integración, sugiriendo que dicha integración es casual o aleatoria. No obstante, al decir que la integración de los retrovirus es aleatoria, debe aclararse que no es al azar puro, es decir, no es una inespecificidad absoluta. Además, el azar absoluto ni la especificidad absoluta existen. Con frecuencia se confunde el no azar con intencionalidad y el azar con la falta de dirección, el caos absoluto. El azar depende de factores intrínsecos y extrínsecos a la situación o cosa en cuestión. En el caso del virus y el genoma del huésped, lo intrínseco incluye los factores nucleares como las secuencias en cis del hospedero y del virus, los factores en trans de uno y otro, y la formación topológica del cromosoma. Los factores extrínsecos están dados por las condiciones bioquímicas, tanto citoplasmáticas como extracelulares, como las condiciones hormonales, nutricionales y aquellas que modifican las características genéticas celulares del individuo: fármacos, drogas de abuso, alteraciones oxido-reductivas, radiaciones electromagnéticas, entre otros, es decir estímulos de origen medioambiental. Estos factores extrínsecos al propio organismo, es decir, aquellos provenientes del hábitat del individuo, influyen sobre el genoma a medida que modifican la expresión génica y contribuyen a modificar las vías metabólicas al alterar la transcripción –por ejemplo de factores en trans, incrementando o disminuyendo su concentración– y todos los eventos 119 traduccionales y post-traduccionales de la célula. Esto, en últimas, modificará sin lugar a dudas la actividad de los retrovirus endógenos y su disposición para integrarse en uno u otro lugar del genoma. De la misma forma sucederá con los retrovirus exógenos. Un ejemplo adicional para ilustrar la relación entre el medio ambiente, el genoma del hospedero y del virus agresor son los virus Coxackievirus. Su infección en el hombre produce enfermedad sólo en un 10 % de los casos. Desde el punto de vista experimental, estos virus han sido ampliamente estudiados. Así, la cepa CVB3 induce en ratones miocarditis, mientras que la cepa CVB4 genera pancreatitis, entre otras enfermedades. Al inocular ratones con una variante no virulenta del CVB3, denominada CVB3/0, se comprobó cómo una dieta deficiente en selenio –las selenoproteínas actúan como antioxidantes- producía a los 10 días de la inoculación la aparición de un tipo único de CVB3 extremadamente virulento en distintos ratones. El estudio del genoma de las cepas virulentas generadas demostró que habían sufrido seis cambios de nucleótidos en las mismas seis posiciones. Estudios adicionales mostraron que existe un número limitado de cambios nucleotídicos asociados con el carácter virulento. Aunque la interpretación del fenómeno en el citado estudio radicó en que se habrían producido “múltiples mutaciones aleatorias”, y que lo observado posteriormente en los diferentes ratones era el resultado de la selección natural que condujo a virus con exactamente las mismas mutaciones, una interpretación adicional razonable es que los cambios en el medio ambiente, para este caso nutricionales, producen cambios en la expresión génica de los individuos, y esto los torna susceptibles o no a los agentes infecciosos que, de no patógenos, se tornan virulentos o viceversa. Otra explicación es que estos cambios en la expresión génica, así como en 120 ciertas características metabólicas del individuo, facilitan la replicación y mutación de los retrovirus insertos en el genoma del hospedero. Las variaciones en la secuencia y en la expresión génica individual, influenciada en gran parte por el medio ambiente, son las responsables de la variabilidad molecular y metabólica de los individuos, que a su vez cuenta para explicar en parte la diferencia en la respuesta ante las infecciones. Las variaciones en la expresión de un gen son principalmente el resultado de la interacción entre los genes y el medio ambiente donde se desempeña el individuo, y dicha interacción varía en forma y cantidad a lo largo del tiempo, siendo ello un proceso de adaptación al entorno. Si bien en algunos individuos y para algunas enfermedades lo genético es más importante que determinados estímulos medioambientales, en otros individuos los aspectos medioambientales son determinantes para explicar su fenotipo y su fisiopatología. Desde 1984, Barbara McClintock, descubridora de los elementos móviles en 1940 y Premio Nobel por ello en 1983, propuso la hipótesis de que los factores medioambientales pueden estimular la actividad y el movimiento de los elementos transponibles en el genoma. Desde entonces, esta hipótesis se ha venido confirmando experimentalmente. En la Tabla 5.1 se ejemplifican algunas investigaciones que han evidenciado el incremento en la actividad de retroelementos por estímulos asociados con factores medioambientales Debe insistirse en que la acción de los factores ambientales puede interferir con el desarrollo normal de una patología, generando distintas versiones de la misma enfermedad en diferentes individuos, pues una especie está compuesta por una población de individuos únicos, los cuales varían en sus rasgos físicos, su metabolismo, sus respuestas inmunes, su estructura y su comportamiento. Todas estas cualidades, 121 perfiladas por el entorno, modificarán la expresión de la enfermedad de cada individuo. Tabla 5-1. Influencia de factores asociados con el entorno medioambiental sobre la actividad de retroelementos (1). El-Sawy M, Kale SP, Dugan C, et al. J Mol Biol. 2005;354: 246-57; (2). Kale SP, Moore L, Deininger PL, Roy-Engel AM., Int J Environ Res Public Health. 2005;2: 14-23.; (3) Morales JF, Snow ET, Murnane JP. Mutagenesis. 2003;18: 151-8.; (4).Stribinskis V, Ramos KS., Cancer Res. 2006;66: 2616-20.; (5).Rudin CM, Thompson CB. Genes Chromosomes Cancer. 2001;30: 64-71.; (6).Muotri AR, Zhao C, Marcheo MC, Gage FH., Hippocampus. 2009;19: 1002-7 En los procesos patológicos infecciosos humanos siempre se deben tener en cuenta tres aspectos: las secuencias génicas del agente infeccioso y del individuo infectado; las caracterís- 122 ticas de expresión génica del agente infeccioso y del individuo infectado; y, finalmente, el medioambiente donde cohabitan los dos, prestando especial atención al estado nutricional, las condiciones de estrés físico y psicológico, la exposición a tóxicos y a fármacos, así como la cultura y las costumbres del individuo o de la población de la cual él hace parte. En conclusión, hoy en día es posible afirmar que la actividad de los retroelementos hace parte de la homeodinámica metabólica celular que permite su integridad bioquímica y, por ende, funcional. La desregulación de la actividad de estos elementos móviles, entre ellos los retrovirus endógenos, ya sea por incremento o inhibición en su actividad como consecuencia de estímulos medioambientales, es lo que puede conducir al desarrollo de una patología en particular, siendo lo realmente importante determinar qué causa la desregulación de estos elementos genómicos. Por ejemplo, la alta inestabilidad genómica generada por una tasa incrementada de retrotransposición se ha propuesto como uno de los múltiples mecanismos moleculares que puede conducir a la transformación cancerosa de una célula; o, por el contrario, una significativa inhibición de la actividad de los retroelementos puede generar problemas que van desde la inadecuada placentación en el desarrollo embrionario, hasta alteraciones en la plasticidad neuronal del individuo adulto. De la misma forma que sus contrapartes endógenas, la actividad de los retrovirus exógenos depende no solo de sus características moleculares, sino de los estímulos externos a los cuales es sometida la célula, el tejido, el órgano y el individuo en el que ellos habitan. Bibliografía 1. Alcantara Moreno G. La definición de salud de la Organización Mundial de la Salud y la interdisciplinariedad. 123 Sapiens. Revista Universitaria de Investigación, 2008; año9 (1):93-107. 2. Carmona L, Rozo C, Mogollón A. La salud y la promociòn de la salud: una aproximación a su desarrollo histórico y social. Revista Ciencias de la salud. 2005;3:62-67 3. Castellanos P. Los modelos explicativos del proceso salud enfermedad: los determinantes sociales. En Martínez F, Castellanos PL, Navarro V. Ciudad de México: Mc GrawHill. Salud Pública. 1998:81-102. 4. CausMercSost. 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CAPÍTULO SEIS LAS DROGAS PSICOACTIVAS DE ABUSO Y LA MALNUTRICIÓN ORIGINAN SÍNDROME DE INMUNODEFICIENCIA, SIDA, SIN VIH G O N Q, QF, M.S “La epidemiología es como un bikini, lo que deja ver es interesante, lo que esconde es fundamental” (Peter Duesberg) P D, a Premio Nobel de Medicina y actual profesor de Biología Molecular y Celular en la Universidad de California, es uno de los muchos investigadores alrededor del mundo que ha criticado desde la década de los 80 cuanto han publicado con respecto al Sida en las revistas científicas del mundo, entre ellas Proceedings of the National Academic of Sciences, Nature, Science, New England Journal of Medicine, Journal of Virology, The Lancet, etc. En todas estas publicaciones, la conclusión es: VIH = Sida = muerte. Desde ese entonces, Duesberg ha defendido la hipótesis de que lo que se conoce como “Sida”, no es más que una consecuencia de ciertos factores medioambientales, que alteran de manera significativa la capacidad de defensa de un organismo frente a agresores biológicos regulares. De igual forma, también en Colombia, unos pocos científicos desde hace ya casi dos – 125 – 126 décadas hemos cuestionado la validez de los argumentos que atribuyen como agente causal del Sida al denominado virus de la inmunodeficiencia humana, VIH. En el presente capítulo se pretende mostrarle al lector cómo los factores medioambientales agresivos, específicamente el consumo de drogas de abuso y la malnutrición, pueden conducir a Sida, sin que esté de por medio el VIH. Para iniciar nuestro análisis, necesariamente debemos partir desde un enfoque epidemiológico. Bajo esta perspectiva, la epidemiologia molecular sugirió que el VIH humano se derivó del virus de la inmunodeficiencia de simios, SIV; sin embargo, en primera instancia, llama la atención que los simios no sufran de “epidemia” por el SIV, y que solamente cuando los animales son sometidos a condiciones medioambientales agresivas, por ejemplo estrés social, se incrementa significativamente la replicación viral y el progreso de la enfermedad en aquellos individuos infectados y, asombrosamente, los no infectados desarrollan un cuadro clínico similar. Es necesario tener presente, que tanto el SIV como el VIH no tienen mecanismos moleculares distintos que permitan explicar que en el simio no haya epidemia y en el humano sí; de hecho, el comportamiento bioquímico a nivel celular es similar. Entonces, la diferencia se explica no por el virus propiamente dicho, sino por las condiciones medioambientales que inciden en cada especie. Ahora bien, ha sido claro a través de la historia de la humanidad que, en general, las epidemias se asocian a unas condiciones socioeconómicas y culturales particulares. Por ejemplo, en las epidemias de la viruela, la peste, el cólera, entre otras, cada una de ellas se presentó en diferente época, donde las características socioeconómicas y culturales facilitaban o incidían significativamente para que ocurriesen. Así 127 mismo, también fue claro que una cosa era la presencia del agente biológico agresor en la población y otra, bien distinta, el origen y la persistencia de la epidemia, de tal forma que para que ésta se presentase era necesario que existiera una población con características de susceptibilidad definidas. Los factores han sido distintos en los diferentes tiempos y en los diversos continentes para cada una de las epidemias. A la vez, cada una de ellas tenía un patrón clínico común y unas características socioeconómicas y culturales también comunes. Con base en lo anterior, es curioso que en la denominada epidemia del Sida, las características clínicas no coincidan entre los diferentes grupos poblaciones de pacientes que la padecen… ¿Por qué algunos de ellos desarrollan sarcoma de Kaposi, mientras que en otros la tuberculosis es lo dominante, o las afecciones gastrointestinales o las respiratorias? Hoy en día es claro que las características de las poblaciones son diferentes, en unas, la epidemia del Sida se asocia con el consumo de drogas de abuso intravenosas, mientras que en otras poblaciones, como la homosexual, se asocia con ambientes farmacológicos agresivos –poppers, psicoactivos– y un significativo estrés psicológico. Así mismo, hay poblaciones malnutridas que desarrollan cuadros clínicos característicos complejos con inmunodeficiencias de base. Al razonar sobre lo que es sobresaliente respecto a los diferentes factores en cada población susceptible, salta a la vista que éstos se pueden agrupar como factores del medio ambiente. La variación de estos factores incide de manera diferente sobre el sistema inmunológico, tornando susceptible al individuo en el momento de infectarse con cualquier agente biológico, es decir que las variables determinantes en el desarrollo o no de la epidemia del Sida son las características socioeconómicas y culturales de la población, pero 128 también, de forma especialmente trascendental, son los factores medioambientales directos a los cuales cada individuo de la población es sometido. De esta manera, cuando un individuo adquiere un retrovirus “exógeno”, este se integra como un provirus al DNA celular y de allí en adelante pueden suceder diferentes cosas: si el retrovirus “censa” que se encuentra en un entorno celular “estable”, cuyo organismo no recibe agresiones medioambientales tales que lo pudiesen llevar a su destrucción, el retrovirus encausa su bioquímica para ser un provirus integrado al genoma, replicándose solamente cuando la célula lo hace. Por el contrario, si el virus “censa” que la célula donde habita se encuentra bajo condiciones de estrés o factores que, por ejemplo, induzcan a la apoptosis, el virus encausará su bioquímica hacia generar nuevas partículas virales y salir de la célula para conquistar otras que se encuentren bajo condiciones de supervivencia más favorables. Este comportamiento es propio no solo de los retrovirus “exógenos”, también de los retrovirus endógenos y otros elementos móviles. Lo anterior indica que si un individuo agrede constantemente a su sistema inmunológico mediante la exposición a factores medioambientales deletéreos para éste, obviamente la funcionalidad celular particular se debilita drásticamente, haciéndolo susceptible al ataque de agentes biológicos, pero también se induce a que aquellos retrovirus exógenos o aquellos elementos transponibles, entre ellos retrovirus endógenos, insertos en el genoma de estas células y que se encontraban hasta el momento como huéspedes “silenciosos” o con actividad fisiológicamente benéfica, se tornen activos y salgan a conquistar nuevos hospederos preservando así su propia existencia… un primitivo impulso bioquímico, base del denominado “instinto de supervivencia”. Multiplicidad de enfermedades de hoy en día, entre ellas todas las enferme- 129 dades crónicas metabólicas/degenerativas como la artritis reumatoidea, el alzheimer, las esquizofrenias, el cáncer, etc., se correlacionan firmemente con una expresión y un movimiento alterado de los elementos transponibles. El consumo de drogas de abuso como un factor medioambiental inmunosupresor Hoy en día existe la suficiente evidencia bioquímica que soporta cómo las drogas de abuso, entre ellas los opiáceos, la marihuana y las anfetaminas, son factores medioambientales inmunosupresores que conllevan a un desplome de los sistemas de defensa generales y específicos del individuo expuesto a ellas, conduciendo a que cualquier ataque por una entidad biológica infecciosa, en otras condiciones inofensiva, sea exitosa. Por ejemplo, desde el siglo XIX y comienzos del siglo XX ya eran reconocidas las serias complicaciones microbiológicas que traía consigo la adicción al opio y, de hecho, hoy afloran controversias acerca del empleo de opiáceos –morfina y codeína– en el contexto clínico, debido a sus efectos depresores sobre el sistema inmune. Entre los principales efectos deletéreos inducidos por la administración de opiáceos sobre el sistema inmune, cuyos mecanismos de acción bioquímico se encuentran ampliamente estudiados, se tienen: • Inhibición significativa de la actividad citotóxica de las células asesinas naturales (NK). • Inhibición significativa de la proliferación linfocitaria y expansión clonal. • Alteración significativa en el balance de citocinas reguladoras de la respuesta inmune celular Th1-dependiente, humoral 130 Th2-dependiente y reguladora Tr- dependiente, inhibiendo la primera y estimulando las dos últimas. Por otra parte, es relevante para nuestro análisis mencionar que, desde el año 1993, se propuso la hipótesis acerca de que la progresión hacia Sida de individuos “VIH positivos” estaba mediada por una alteración en las características inmunes del individuo, declinando la respuesta Th1-dependiente y favoreciéndose una respuesta inmune Th2-dependiente y reguladora Tr-dependiente. Los balances de estos componentes del sistema inmune se modulan a través de una red de factores solubles denominados citocinas. Desde entonces, multiplicidad de estudios han aportado evidencia que soportan esta hipótesis. Las citocinas corresponden a un conjunto de moléculas señalizadoras, las cuales son sintetizadas principalmente por las células del sistema inmune y tienen como función regular toda la respuesta de defensa antes, durante y después de una agresión por algún organismo infeccioso. De tal forma, las citocinas inmunoestimulantes son críticas en las primeras etapas de la agresión, pues de ellas depende la activación de células efectoras quienes harán frente al patógeno invasor; no obstante, las citocinas inmunosupresoras o reguladoras son igualmente importantes, pues durante la infección es necesario impedir una activación excesiva de las células efectoras, evitando así la agresión al propio cuerpo. Así mismo, luego de que el agente agresor ha sido eliminado, las citocinas inmunosupresoras deberán coordinar también el regreso del sistema activado a sus condiciones basales. Llama mucho la atención que los opiáceos –morfina y heroína– generan una alteración asombrosamente similar en los patrones de secreción de citocinas, al compararlas con las observadas en los individuos “VIH positivos” que progresan 131 hacia Sida, en la cual se inhibe una respuesta inmune de tipo celular Th1 y se favorecen aquellas respuestas Th2 y las respuestas reguladoras o inmunosupresoras (Tabla 6-1). Con relación a estas últimas, los opiáceos inducen a la secreción masiva de interleucina-10 (IL-10), siendo esta citocina ampliamente inmunosupresora. Desde un punto de vista patológico, se ha sugerido que la IL-10 puede ser la responsable de que las células T CD8+, críticas para hacer frente a células infectadas con patógenos intracelulares, pierdan su capacidad funcional y efectora, convirtiendo una infección aguda que bajo circunstancias normales se resuelve fácilmente, en una infección crónica persistente. Tabla 6-1. Parámetros inmunológicos alterados en adictos a la heroína, “VIH negativos”, con relación a individuos no consumidores del alcaloide Datos tomados de Govitrapong P, et al., J Pharmacol Exp Ther 1998;286:883-9; Sibiryak SV, et al., Russ J Immunol 2001;6:281-290; Azarang A, et al., , Eur Cytokine Netw 2007;18:210-4. Experimentalmente se ha encontrado que la supresión de la señalización inducida por la IL-10 conduce a una agresión 132 severa, altamente nociva y con frecuencia fatal por parte del sistema inmune hacia el propio organismo. Por otro lado, una producción excesiva o una producción en un momento no adecuado durante la infección, especialmente en etapas tempranas de ella, inhibe la movilización y propiedades efectoras de los inmunocitos, hasta el grado de que el patógeno escapa a los mecanismos de defensa, conduciendo así a una rápida y compleja infección, o a una infección crónica sostenida que no se resuelve. A este respecto, se han correlacionado polimorfismos del gen de la IL-10, que inducen a una síntesis incrementada de la citocina, con una mayor susceptibilidad hacia la infección crónica con el virus de la hepatitis humana C y a una mayor severidad de la infección crónica con el virus de la hepatitis B. Por otra parte, estudios recientes han mostrado una correlación positiva entre células T CD8+ específicas para antígenos del VIH productoras de IL-10 y la carga viral en individuos que progresan hacia Sida. Igualmente, se ha observado una asociación positiva entre la concentración plasmática e intracelular en células periféricas mononucleares de IL-10 y el avance de individuos “VIH positivos” hacia Sida. El desbalance producido por el consumo de opiáceos en la red de citocinas que regulan las respuestas inmunes celulares, se correlaciona significativamente con el incremento en las infecciones oportunistas en los adictos a este tipo de sustancias; y sumado a ello, otro aspecto que influye negativamente sobre la funcionalidad del sistema inmune de los drogadictos son los denominados síndromes de abstinencia, cuando por una u otra causa el individuo no se puede administrar la droga regularmente. Se ha demostrado en modelos in vitro y ex vivo con células humanas que la abstinencia, a través de mecanismos bioquímicos aún poco claros, inhibe 133 también la respuesta inmune y potencia la expresión de virus como el virus de la hepatitis C al interior celular. Ahora bien, un factor de trascendental importancia para comprender por qué un individuo consumidor de opiáceos es altamente susceptible al ataque exitoso por agentes infecciosos, radica en el hecho de que la morfina hace parte del sistema de señalización opioide endógeno. Hasta finales de los años 90 del siglo pasado, sólo se conocían los péptidos opioides endógenos, pero entre los años 2004 y 2005 se descubrió que las células del sistema inmune y otras células humanas son capaces de sintetizar morfina de novo, la misma molécula encontrada en la amapola. Igualmente, se comprobó que los inmunocitos no solamente sintetizan morfina, sino que la secretan al medio, empleándola como molécula señalizadora. De hecho, se ha llegado a catalogarla como una citocina. Hasta el momento, los estudios han demostrado que la morfina endógena está implicada en aquellos eventos bioquímicos que regresan al sistema inmune activado a sus condiciones basales, proceso que es tan importante como la activación misma del sistema, es decir que tendría una función similar a la IL-10. Esta acción es opuesta a la inducida por los péptidos opioides, los cuales han mostrado ser ampliamente estimulatorios, actuando a través del receptor δ. Ahora bien, ¿si la morfina sintetizada por las células del sistema inmune actúa como una molécula señalizadora involucrada en la modulación negativa de la actividad del sistema inmune, cuáles serían las consecuencias a este nivel cuando se administra al organismo morfina “exógena”, ya sea en concentraciones terapéuticas para lograr efectos analgésicos, o cuando se administra el alcaloide de forma crónica en dosis significativamente superiores a las terapéuticas, como sucede en los individuos adictos a los opiáceos? Es obvio 134 que las consecuencias serán el desarrollo de una inmunodeficiencia adquirida inducida por factores medioambientales, en este caso por la exposición del organismo a una droga inmunosupresora, evento éste que no tiene nada que ver con la presencia del VIH. La marihuana, otra droga de abuso inmunosupresora Adicionalmente a todo lo anterior, es muy interesante comparar los efectos inmunosupresores ejercidos por los opiáceos con aquellos ejercidos por la marihuana. De forma similar a la morfina y a la heroína, la marihuana modifica la expresión y secreción de citocinas, alterando negativamente la proliferación linfocitaria y la respuesta inmune medida por células Th1-dependiente, estimulando a su vez aquellas respuestas inmunosupresoras o reguladoras. En la Tabla 6-2 se ilustran algunos estudios in vitro y ex vivo, empleando células humanas, que evidencian este comportamiento. De forma equivalente a lo encontrado con los estudios in vitro y ex vivo con células humanas e in vivo con animales, los estudios con humanos han arrojado resultados similares, encontrándose que en individuos consumidores de marihuana, la respuesta proliferativa de linfocitos y su producción de IL-2 se encuentra significativamente disminuida, mostrando paralelamente un incremento drástico en las concentraciones séricas de IL-10 y TGF-β, citocinas inmunosupresoras. 135 Tabla 6-2. Efecto del tetrahidrocanabinol sobre algunos parámetros funcionales inmunes de células dendríticas y macrófagos alveolares humanos. Estudios in vitro y ex vivo Datos tomados de Roth MD, et al., Chem Phys Lipids 2002;121:22939; Baldwin GC, et al.,. Am J Respir Crit Care Med 1997;156:1606-13; Shay AH, et al., J Infect Dis 2003;187:700-4. Así mismo, se ha evidenciado que la acción de la marihuana como agente inmunosupresor se lleva a cabo a través del agonismo sobre los receptores de canabinoides endógenos CB2, presentes en las células del sistema inmune, aun cuando no se descarta la participación de los receptores CB1 ubicados en el sistema nervioso central. Con base en lo anterior, es claro hasta el momento que en los individuos consumidores de marihuana, los sistemas de defensa se encuentran significativamente alterados, no solo a nivel sistémico, sino también a nivel local en tracto respiratorio donde, debido a la forma de administración de la droga, las concentraciones de canabinoides alcanzan 136 niveles elevados, alterando la funcionalidad de diversas células inmunocíticas que defienden contra virus y bacterias que ingresan por vía respiratoria. Todos estos estudios, realizados fundamentalmente en la última década, aportaron importante evidencia bioquímica que explican los hallazgos epidemiológicos observados desde los años 70 y 80, que asociaron el consumo de marihuana con inmunodeficiencias, el incremento en las infecciones oportunistas, la susceptibilidad al “VIH” y la posible progresión hacia Sida. El “éxtasis”: una anfetamina con marcados efectos sobre la funcionalidad del sistema inmune Las anfetaminas, cuyo principal representante es la metilendioximetanfetamina (MDMA) o más conocida como “éxtasis”, corresponden a drogas de abuso cuyo consumo en la población se ha incrementado en los últimos años. Al igual que para los opiáceos y la marihuana, hoy en día hay suficiente evidencia bioquímica que demuestran los efectos inmunosupresores de estas sustancias. Entre los principales mecanismos a través de los cuales las anfetaminas alteran la respuesta inmune, se encuentra la activación excesiva del eje hipotalámico-pituitario-adrenal, con el consecuente incremento en la concentración sérica de cortisol. La administración de 100 mg de MDMA por vía oral en humanos conduce a las 2 horas luego de la administración del fármaco a una elevación en la concentración sérica de cortisol de 500 nM (18 μg/dL) por encima de los niveles basales, concentración que permanece significativamente elevada luego de 4 horas. Otros reportes indican que una dosis de 1,5 mg de MDMA/kg de peso conlleva a concentraciones de cortisol de 772 nM (28 μg/dL). Cabe mencionar que la concentración basal de cortisol circulante en sangre, ampliamente influenciada por ritmos circadianos, se encuentra entre 138 137 y 635 nM (5-23 μg/dL) entre las 8 a.m. y el medio día; entre 138 y 414 nM (5- 15 μg/dL) entre el medio día y las 8 p.m.; y entre 0 y 276 nM (0-10 μg/dL) entre las 8 p.m. y las 8 a.m. Es importante tener en mente que el consumo de MDMA en forma “recreacional” o como droga de abuso puede oscilar entre 100 y 1000 mg al día, con lo que las concentraciones séricas de cortisol podrían estar muy por encima de las obtenidas en los estudios clínicos, siendo ampliamente conocido que concentraciones superiores a los 500 – 600 nM ejercen potentes efectos inmunosupresores. Con relación a lo anterior, son interesantes las observaciones de que el avance de individuos no drogadictos “VIH positivos” hacia Sida y el aumento en su “carga viral” se correlacionan con un incremento significativo en las concentraciones circulantes de cortisol. De hecho, hace ya más una década que se había propuesto que el imbalance en la secreción de esta hormona tenía un posible rol en el desarrollo de la enfermedad, hipótesis que se soportó adicionalmente con el hallazgo de que el genoma del VIH posee un elemento de respuesta intragénico para glucocorticoides en la posición +5002 del marco abierto de lectura del gen que codifica para proteína retroviral vif, explicando así en parte las observaciones clínicas y los estudios in vitro con líneas celulares linfocíticas y monocíticas infectadas con el virus, las cuales al ser estimuladas con cortisol o dexametasona incrementan la expresión génica y la síntesis proteica del virus. Este hecho supone que aquellos individuos con activación significativa “crónica” del eje hipotalámico-pituitario-adrenal, ya sea por consumo de anfetaminas, estrés emocional u otros factores medioambientales, serían individuos altamente susceptibles a que cualquier retrovirus exógeno inserto en su genoma encause su bioquímica hacia la replicación masiva y salida de la célula que va hacia la destrucción. Sumado a lo ante- 138 rior, es importante recordar que los mismos mecanismos bioquímicos de respuesta a corticosteroides los poseen los retrovirus endógenos, de tal forma que los individuos drogadictos también se exponen a sufrir de enfermedades si estos retrovirus endógenos comienzan a expresarse y movilizarse de forma incontrolada dentro del genoma debido a la agresión medioambiental. Pero las anfetaminas no solamente ejercen su efecto inmunosupresor a través de la inducción de concentraciones elevadas de cortisol circulante, ellas también alteran el balance de citocinas inmunosupresoras e inmunoestimulantes, efectos muy similares a los descritos para los opiáceos y la marihuana, como se ejemplifica a continuación. En estudios clínicos empleando individuos sanos a quienes les fue administrado 100 mg de MDMA vía oral, se obtuvieron muestras de sangre periférica antes del tratamiento con el fármaco y luego a los tiempos 1, 1.5, 2, 6 y 24 horas. Para cada tiempo se aislaron las células mononucleares, se cultivaron y se estimularon ex vivo con el mitógeno fitohemaglutinina, cuantificándose la secreción de citocinas al medio. Se encontró que la secreción de IL-2, TNF-α e IFN-γ, citocinas inmunoestimulantes, se redujo aproximadamente en 83, 73 y 40 %, respectivamente, con respecto a los resultados obtenidos con los mismos individuos, pero tratados con placebo. Este efecto fue observado entre 1,5 y 2 horas luego de la administración del fármaco, tiempo que coincide con su concentración máxima plasmática. Paralelamente, en el mismo intervalo de tiempo, las concentraciones de las citocinas inmunosupresoras o reguladoras TGF-β e IL-10 se incrementaron aproximadamente en 249% y 133%, respectivamente. En este mismo estudio se evaluó el posible efecto de la MDMA sobre las diversas subpoblaciones linfocitarias circulantes en plasma, encontrándose que, si bien el número 139 total de leucocitos no se modificó, el número de células T CD4+ luego de una hora del tratamiento con el fármaco había disminuido en 35% aproximadamente (450 células T CD4+/μL menos que antes del tratamiento); mientras que el número de células T CD8+ y CD19+ (linfocitos B) circulantes no tuvo modificaciones. De forma contraria, en este mismo intervalo de tiempo, se observó un incremento de 212%, aproximadamente, en el número de células asesinas naturales (250 células NK/μL más que antes del tratamiento). Los conteos de las subpoblaciones celulares alteradas comenzaron a regresar a los valores basales luego de 24 horas de la administración del fármaco. Resultados similares han sido reproducidos empleando diferentes cohortes de individuos. Con base en lo expuesto hasta el momento, es lógico pensar que en un individuo que consuma opiáceos, marihuana o anfetaminas, se pueda generar un síndrome de inmunodeficiencia “adquirida” completamente independiente de la presencia del VIH. Cabe enfatizar que la polifarmacia, es decir, el consumo simultáneo de drogas de abuso, perfectamente puede conllevar a sinergismos de suma o de potenciación en los efectos inmunosupresores de estas tres drogas, ello sin tener en cuenta otros factores asociados al individuo drogadicto como la malnutrición y el estrés psíquico, que inciden significativamente en la respuesta inmune, acarreando como consecuencia el desplome en los sistemas de defensa observado en estas personas, catalogado clínicamente como Sida. A este respecto, vale la pena mencionar que se han desarrollado estudios transversales y longitudinales con consumidores de marihuana y MDMA, simultáneamente. En el primer caso, al comparar individuos no consumidores de drogas con aquellos consumidores de las dos drogas mencionadas, se ha encontrado una disminución significativa en el número de células T CD4+ y células NK, drástica alteración 140 en la proliferación linfocitaria estimulada por mitógenos, así como un importante aumento en la secreción de la citocina inmunosupresora TGF-β, luego de la estimulación linfocitaria ex vivo. En estudios longitudinales realizados por un año, se observó que los consumidores ocasionales y regulares de estas dos drogas tienen una disminución en el conteo de células T CD4+ de 27%, con respecto al grupo control de individuos no consumidores. De forma similar, el conteo de células NK descendió drásticamente entre 71% y 77% para los consumidores ocasionales y regulares, respectivamente. Al comparar estos resultados con la administración aguda de la droga sugieren que la respuesta inicial es elevar el conteo de células NK, pero un consumo crónico ejerce un efecto opuesto. Desde el punto de vista clínico, se observó una incidencia significativamente mayor en infecciones leves para los individuos consumidores regulares de las dos drogas de abuso. Es de resaltar el descenso significativo en las células asesinas naturales NK. Clínicamente se acepta como valores de referencia entre 50 y 400 células/μL, encontrándose en el estudio anterior que en el grupo que es consumidor regular de marihuana y MDMA, los valores promedio fueron de 44 células/μL. Hoy en día se sabe que la marihuana ejerce este efecto y que la estimulación crónica simpática excesiva generada por las anfetaminas también conduce a la disminución de la población de células NK. Adicionalmente a la alteración de las concentraciones circulantes de cortisol y a la disrupción de la red de citocinas que regulan las características de una respuesta inmune en particular, estas drogas de abuso ejercen una acción inmunotóxica directa específicamente en células que han sido infectadas con un patógeno intracelular, alterando su capacidad de respuesta innata. Las investigaciones mostraron que el 141 tratamiento in vitro de macrófagos humanos previamente infectados con “VIH” y tratados con 10 μM de metanfetamina, una concentración fisiológicamente alcanzable, incrementó la actividad transcriptasa reversa de los sobrenadantes de los cultivos en 165%, con respecto a macrófagos infectados no expuestos a la sustancia. Estudios posteriores revelaron que ésta acción se correlacionaba con la capacidad de deprimir la síntesis de IFN-α intracelular, una potente citocina antiviral implicada en los mecanismos de defensa innata al interior de la célula. Observaciones similares fueron hechas empleando hepatocitos humanos infectados con VHC, en los cuales la metanfetamina induce la expresión del virus (mRNA y proteínas virales) y, al mismo tiempo, deprime la síntesis de IFN-α intracelular. El tratamiento de los cultivos con IFN-α recombinante humano exógeno que normalmente reprime la expresión del virus al interior celular, se vio antagonizada con el tratamiento simultáneo con metanfetamina. De forma interesante, se ha observado que los consumidores “VIH positivos” de metanfetamina muestran unas “cargas virales” incrementadas con relación a individuos también “VIH positivos” pero no consumidores, hecho que obviamente no puede ser explicado por una “falla” en la efectividad de los medicamentos antirretrovirales, como lo argumentan algunos autores. En general, todos los efectos y las acciones de las anfetaminas ilustradas hasta el momento son coherentes con las observaciones epidemiológicas que asocian el consumo de anfetaminas con la infección con el “VIH”, el VHC y el desplome inmunológico observado en este tipo de pacientes. 142 La malnutrición: otro factor medioambiental con marcados efectos sobre la respuesta inmune Existe una compleja relación entre la malnutrición, el sistema inmune y la infección. La malnutrición influye negativamente sobre la funcionalidad de los sistemas de defensa del individuo, haciéndolo vulnerable a la infección y, este último estado patológico, intensifica a su vez la severidad de la malnutrición, convirtiéndose en un círculo vicioso. Por ejemplo, las infecciones gastrointestinales pueden conducir a diarrea, vómito y anorexia, alterando así la obtención y absorción de nutrientes, lo que agrava la situación nutricional; otro tipo de infecciones crónicas causan anemia y caquexia. Es interesante observar que desde la década de los noventa, las disfunciones inmunológicas asociadas con la malnutrición se agruparon bajo la denominación “Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida de origen Nutricional”, (NAIDS, por sus siglas en Inglés), sin embargo, llama la atención que a este tipo de Sida, así como al de origen toxicológico antes discutido, no se le dio el despliegue publicitario que mereció el Sida de origen viral en los años 80. El síndrome de inmunodeficiencia adquirida de origen nutricional involucra la alteración de todos los mecanismos de defensa, incluyendo las barreras anatómicas y otros mecanismos innatos, la inmunidad mediada por células, la inmunidad humoral mediada por anticuerpos y factores del complemento, así como las funciones fagocíticas y citolíticas, entre muchas otras (Tabla 6-3). Si bien, este tipo de Sida es más común en niños y en ancianos, la malnutrición es una causa importantísima de morbimortalidad en adultos, aún cuando ello es raramente mencionado debido a la forma convencional en que las causas de morbilidad o mortalidad son reportadas y analizadas. Generalmente, el deceso se atribuye, por ejemplo, a una infección de cuadro clínico complicado, 143 pero no a la causa y a la complicación de la infección. Adicionalmente en el contexto clínico, el Sida de origen nutricional es un factor de riesgo para el desarrollo de complicaciones en procedimientos medicoquirúrgicos y en lesiones traumáticas importantes. Es así como se ha estimado que entre 6 y 10% de las muertes intrahospitalarias se deben a estados de malnutrición de los pacientes, los cuales son altamente susceptibles a contraer infecciones nosocomiales. Tabla 6-3. Efectos de la malnutrición debida a déficit energético, proteico y de micronutrientes sobre algunos parámetros inmunológicos s inmunológicos. Hoy en día es ampliamente aceptado que la malnutrición es la principal causa de inmunodeficiencia adquirida “secundaria”, la cual cobra cientos de miles de muertes al año desde siglos atrás…entonces, ¿por qué en los últimos 20 años se volcó toda la atención y se cataloga como la causa más importante de inmunodeficiencias secundarias a un agente biológico en particular, el VIH?… ¿No será más relevante el hecho de que la malnutrición, al alterar las características inmunológicas, hace que cualquier entidad biológica, llámese bacteria, hongo o virus, aproveche la situación de indefen- 144 sión inmune en un individuo y lo infecte? Por ejemplo, la infección por el hongo Pneumocystis carinii, frecuentemente diagnosticado en pacientes con “VIH/Sida”, fue identificado en niños malnutridos, “VIH negativos”, luego de la Segunda Guerra Mundial, siendo atacados simultánea o posteriormente por otros microorganismos oportunistas. Así mismo, en Kenia, se encontró una asociación significativa entre la infección por “VIH” y parámetros antropométricos y bioquímicos marcadores de malnutrición… ¿por qué no se hizo el despliegue publicitario para el Pneumocystis carinii u otros microorganismos oportunistas comunes en la malnutrición, pero sí para el “VIH”?. Ahora bien, al analizar las bases bioquímicas de la malnutrición como causa principal de las inmunodeficiencias “secundarias”, es necesario recordar que, en respuesta a una infección, se involucran procesos de activación y propagación de células inmunocíticas y la síntesis de una gran cantidad de moléculas, entre ellas DNA, RNA, y multiplicidad de proteínas reguladoras –citocinas, por ejemplo–, requiriendo así una cantidad de energía adicional que no se aporta en casos de malnutrición. Es tan fundamental el estado nutricional del individuo para el desarrollo de una infección, que la tuberculosis, enfermedad históricamente ligada a la especie humana, cobra más de 2 millones de muertes al año, y se ha calculado que la tercera parte de la población mundial está infectada por el bacilo, pero solo un porcentaje significativamente bajo desarrolla la enfermedad, siendo especialmente susceptibles aquellas personas malnutridas. De hecho, hay reportes que indican que la nutrición adecuada es un factor absolutamente esencial en el tratamiento, sumado al empleo de agentes quimioterapéuticos específicos. Se ha evidenciado en modelos animales que las consecuencias negativas de la malnutrición hacia la inmunidad contra Mycobacterium tuberculosis, se deben a una alteración de los balances de las respuestas inmunes Th1/Th2. De esta forma, la activación linfocitaria, así como la producción de las citocinas IL-2, IFN-γ y 145 TNF-α, involucradas en el control de la bacteria, están significativamente reducidas en los animales con déficit proteico y calórico. Adicionalmente, los macrófagos de estos animales muestran una producción incrementada de TGF-β, citocina que inhibe a las células T. Otro hallazgo importante en estos estudios es que la eficacia de una vacunación contra la tuberculosis se reduce profundamente en los animales mal nutridos en relación con aquellos que reciben un aporte nutricional adecuado, situación que se atribuye a la alteración en la función linfocitaria. Múltiples estudios en humanos han mostrado también la alteración del balance Th1/Th2, inducido por la nutrición inadecuada. En niños con diversos tipos de infecciones, la malnutrición estimula la producción de las citocinas IL-10 e IL-4, a partir de células T CD4+ y T CD8+, citocinas características de respuestas Th2; e inhibe significativamente la producción de las citocinas IL-2 e IFN-γ, propias de respuestas Th1, con relación a niños infectados pero con estados nutricionales adecuados. Así mismo, se ha observado que la capacidad de activación de las células T CD4+ y T CD 8+ está significativamente disminuida en aquéllos con déficits dietarios. Adicionalmente, las investigaciones han mostrado que la malnutrición, proteica y calórica, induce a la activación del eje hipotalámico-pituitario-adrenal, incrementando los niveles de cortisol circulante, con los ya reconocidos efectos de esta hormona sobre la funcionalidad inmune. De igual forma, es importante mencionar que la malnutrición severa en el neonato conduce a alteraciones en el desarrollo de órganos linfoides primarios conllevando a poblaciones linfocitarias reducidas a largo término y a la susceptibilidad incrementada hacia patógenos infecciosos durante toda la vida. 146 El Sida lo utilizan para reprimir la conducta sexual de la sociedad Con base en lo anterior, cualquier agente infeccioso, por más inofensivo que sea, al encontrar un sistema de defensa significativamente debilitado, con células asesinas naturales en la mitad de su capacidad de respuesta, con linfoproliferación drásticamente reducida y con una capacidad alterada en su secreción de citocinas, será un microorganismo que fácilmente conquistará a su huésped. Se considera que entre 15 y 40% de las personas que se infectan con el virus de la hepatitis C (VHC), su sistema inmune lo elimina; porcentaje que cae a niveles muy inferiores cuando se trata de una población de individuos con un sistema de defensa drásticamente alterado, como es el caso del drogadicto y del individuo con malnutrición. Probablemente, la alta prevalencia de infección con VHC entre drogadictos que emplean opiáceos por vía parenteral se debe a las prácticas no estériles de su administración, como suele argumentarse; pero también, cobra especial importancia la alteración en los sistemas de defensa del individuo que hace que una vez el virus ingresa al organismo, éste no pueda ser eliminado. Llama la atención la similaridad en la alteración del patrón de secreción de citocinas para los individuos que progresan hacia Sida y aquella observada en los individuos consumidores de drogas, “VIH negativos”. Dado que las estadísticas no siempre discriminan a los individuos “VIH positivos” no drogadictos, de los drogadictos, es válido cuestionar si la propaganda, intencionada o no, sobre el avance del Sida obra como distractor sobre el flagelo de la drogadicción, sus causas y consecuencias. La estadística de individuos “VIH positivos” sin discriminación de factores adicionales, incluyendo obviamente la malnutrición, es usada para generar pánico en la población, señalando unilateralmente al virus como único 147 responsable de la epidemia. De esta manera, sugieren que la responsabilidad del Sida depende únicamente de la conducta sexual del individuo y que si se contamina con el virus ya está condenado a morir de Sida. Sutilmente, se deja entrever que padecer de Sida es el precio a una conducta “libertina”, algo así como un castigo merecido a los descarriados sexuales y homosexuales. No obstante, nunca se ha concientizado a la población que la drogadicción y la malnutrición son causas fundamentales del Sida, independientemente de la presencia del “VIH”. Según lo expuesto hasta el momento, la premisa que afirma que “es posible desarrollar Sida sin la presencia del VIH” es completamente válida; y, por lo tanto, es necesario llamar la atención de los profesionales de la salud en el sentido de que cuando se hable acerca de las drogas de abuso, no sólo se deben mencionar sus efectos tóxicos a nivel del sistema nervioso, sus propiedades adictivas y la incapacidad mental que genera en el individuo; también es imperativo enfatizar sobre los efectos tóxicos en otros sistemas, como el inmunológico, y decirle a las personas que un síndrome de inmunodeficiencia puede ser “adquirido” sin que esté de por medio un agente infeccioso que ataque los sistemas de defensa, tal como sucedería con un consumidor crónico de drogas de abuso “VIH negativo”. Un enfoque serio, profundo y riguroso, no raquítico, merece de igual manera, el tema de la malnutrición, por parte de los trabajadores de la salud. De tal forma, los factores causales de la alteración del sistema inmune son ampliamente corregibles y controlables, si dejamos de enfocar los esfuerzos hacia el tratamiento farmacológico del “VIH”. Las campañas gubernamentales a nivel mundial hacen esfuerzos para “disminuir” la incidencia de VHC y VIH, recalcándole a la población que lo que causa Sida es el uso de 148 jeringas no estériles o compartidas entre drogadictos, o no usar condón. Pero no hacen ningún esfuerzo por informar a la población que la gran mayoría de enfermedades crónicas metabólicas, como obesidad, resistencia a la insulina, diabetes tipo 2, alzheimer, y, por supuesto, Sida, entre muchas otras, tienen un origen medioambiental de base y unos factores sociales y culturales particulares, en los cuales también tiene una responsabilidad mayúscula la política gubernamental. Es evidente que la malnutrición y la drogadicción son un excelente negocio para las compañías farmacéuticas, pues los problemas patológicos generados por estos factores se revierten en la venta de medicamentos, desde analgésicos hasta antibióticos. Bibliografía 1. Ashton CH. Adverse effects of cannabis and cannabinoids. Br J Anaesth. 1999;83(4):637-49. 2. Azarang A, Mahmoodi M, Rajabalian S, Shekari MA, Nosratabadi J, Rezaei N. T-helper 1 and 2 serum cytokine assay in chronic opioid addicts. Eur Cytokine Netw. 2007;18(4):210-4. 3. Baldwin GC, Tashkin DP, Buckley DM, Park AN, Dubine SM, Roth MD. Marijuana and cocaine impair alveolar macrophage function and cytokine production. Am J Respir Crit Care Med. 1997;156(5):1606-13. 4. Becker Y. 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Otra característica significativa de los retrovirus endógenos es que son asombrosamente similares desde el punto de vista molecular y bioquímico a sus contrapartes “exógenas”. Con base en este conocimiento cabe preguntarse: ¿qué consecuencias tiene, a la luz del conocimiento de la función fisiológica de los retrovirus endógenos, utilizar fármacos que inhiban no solo la expresión del – 169 – 170 “VIH”, sino también la de todos los retrovirus endógenos?; ¿si las principales causas de la actual epidemia de Sida son la malnutrición y la drogadicción, por qué atacar el problema tratando de inhibir la expresión de un virus cuya maquinaria bioquímica no está diseñada para destruir la célula, y sólo se replica cuando la célula es sometida a las condiciones medioambientales adversas señaladas? Se ha cuestionado mucho sobre la inadmisible toxicidad de los fármacos antirretrovirales, lo cual puede soportarse con decenas de publicaciones al respecto, pero también puede inferirse por sentido común: un virus, para expresarse, depende enteramente de la bioquímica celular, por consiguiente, los tratamientos “antivirales” que inhiban la transcripción, la síntesis de DNA y/o la traducción viral, necesariamente son tóxicos porque son “anticelulares”. La mayoría de los medicamentos anti-VIH contienen análogos de nucleósidos, cuyos mecanismos de acción se fundamentan en interrumpir la elongación de la cadena de DNA que está siendo sintetizada por una enzima específica, sea una retrotranscriptasa viral o una DNA polimerasa celular. Allí radica su supuesto efecto benéfico pero también su amplia toxicidad; por su mecanismo de acción, se afecta no solo al virus sino también a la célula hospedera. Aún cuando este tipo de sustancias no eran nuevas, habiendo sido desarrolladas en el año 1960 con el propósito inicial de matar células malignas en quimioterapia contra el cáncer, en 1987 se registraron como fármacos “anti-HIV”, y se continúan comercializando, a pesar de que los efectos tóxicos para las células del sistema inmune y otro tipo de células fueron reconocidos inmediatamente luego de su salida al mercado. Otros fármacos anti-retrovirales ampliamente empleados son los inhibidores de proteasas. Estos fueron diseñados para inhibir “específicamente” el procesamiento autoproteolítico 171 de las proteínas del VIH, proceso necesario para su ensamblaje. Cabe recordar que los retrovirus endógenos también poseen proteasas para el procesamiento de sus proteínas y muchas de las proteínas celulares se procesan a través de proteasas. Debido a que este tipo de fármacos no discrimina, afecta tanto la función normal de las proteasas celulares como las de retrovirus endógenos, cuya función se requiere para la respuesta fisiológica normal del individuo. De allí que estos fármacos también sean tóxicos. Con base en lo anterior, se deduce que los medicamentos antirretrovirales se asemejan farmacológicamente a “antibióticos de amplio espectro”, pues su toxicidad general les imparte esta característica, afectando significativamente la función celular de cualquier microorganismo, patógeno o no, incluida la flora normal benéfica del individuo. Aún no está claro por qué a estas sustancias se les considera de beneficio terapéutico. Hay que tener en cuenta que los retrovirus, sean endógenos o exógenos, se encuentran insertos en el genoma, y sólo son activos desde el punto de vista de su transcripción cuando las condiciones medioambientales los inducen a expresarse, sea con propósitos fisiológicos normales o fisiopatológicos. Por tal motivo, cuando el virus se encuentra transcripcionalmente inactivo, “silente”, inserto en el genoma, no hay ningún “blanco farmacológico” para atacar con los medicamentos antirretrovirales; no obstante, de forma irracional y por influencia de las casas farmacéuticas, hoy en día se prescribe terapia “antirretroviral” por el simple hecho de ser “seropositivo”, conducta terapéutica que fue infundida a los médicos desde 1995, cuando se publicó en la revista The New England Journal of Medicine el eslogan “Time to hit HIV, early and hard”. 172 Como era de esperarse, 6 años luego de publicitada esta consigna, y tras los devastadores efectos sobre miles de personas a las cuales se las indujo a tomar medicamentos antirretrovirales, sólo después de 6 años, el gobierno de los Estados Unidos emitió una comunicación publicada por el influyente diario The New York Times, el 4 de Febrero de 2001, alertando que “…el tratamiento para el virus del Sida debe ser postergado tanto como sea posible para aquellas personas sin sintomatología debido a las implicaciones toxicológicas de la terapia…” ¿Por qué no se hicieron estudios pre-clínicos y clínicos que hubiesen evidenciado la toxicidad de estos medicamentos?; ó, cuestionamientos aún más graves… ¿si se hicieron los estudios toxicológicos, por qué no se detuvo la comercialización y venta de estos medicamentos?, ¿por qué se hizo caso omiso a las publicaciones de reconocidos bioquímicos y biólogos moleculares a nivel mundial sobre las consecuencias de este tipo de farmacoterapias? Entre las alternativas que tenemos para prevenir y tratar las alteraciones de los sistemas de defensa que conllevan al desplome inmunológico de un individuo, se deben considerar los factores medioambientales que inciden en el Sida y en todas las demás enfermedades crónicas metabólicas. Si un individuo es infectado por un retrovirus, cualquiera que éste sea, lo primero y más importante es suspender todos los factores de agresión provenientes del medio ambiente. Con mucha probabilidad, si se restauran sus condiciones nutricionales, se retira el consumo de drogas de abuso inmunotóxicas, se disminuye la ingesta de sustancias altamente oxidantes o generadoras de ellas, se regula el sueño, se controla su nivel de estrés psíquico y se practica actividad física, el individuo podrá vivir una vida absolutamente normal, sin necesidad de 173 fármacos cuya efectividad y su balance riesgo/beneficio ha sido siempre muy cuestionado. De acuerdo con lo que se ha consignado a lo largo de este libro, un retrovirus endógeno o exógeno se replica masivamente y participa en la desregulación metabólica celular sólo si es inducido a hacerlo debido a las condiciones adversas a las cuales es sometida la célula. Si estas condiciones agresivas no estuviesen presentes, el retrovirus exógeno debería permanecer como un provirus, inserto en el DNA, replicándose sólo cuando la célula lo haga, sin destruirla; y el retrovirus endógeno ejercería su función estando allí, inserto en el genoma, y sólo se expresaría bajo condiciones altamente reguladas y en beneficio de la célula. La drogadicción, la malnutrición, el estrés emocional, influyen en la expresión de los genes provirales y, si esto es lo predominante, se vuelve el aspecto principal a tener en cuenta en la prevención y el tratamiento de un individuo; mientras que lo interno –los genes del virus y del individuo– se tornan en el aspecto secundario. Lo anterior obedece a que las señales externas no modifican el número de genes, pero sí el orden o la forma como ellos se expresan, lo cual influye sobre la función celular y, por lo tanto, sobre el desempeño bioquímico y fisiológico del tejido, órgano, sistema y, finalmente, del individuo íntegro; en otras palabras, el orden y la forma como se expresen los genes incide directamente sobre las características de salud o enfermedad. La respuesta individual dependerá de su información genética, pero también de la epigenética, es decir, de la plasticidad que tiene su genoma para variar la expresión y hacer los ajustes necesarios a los constantes cambios que le plantea el medio. Cuando se quiera relacionar a un retrovirus exógeno con la enfermedad, debe tenerse en cuenta que en algunas circunstancias, éste puede ser necesario pero no suficiente 174 para desarrollar el evento patológico; en otras ocasiones, ni necesario ni suficiente, y por lo tanto no ser responsable de nada. De igual forma sucede con los retrovirus endógenos, donde su sola presencia no es ni necesaria ni suficiente para desarrollar una patología; solamente cuando se desregula su expresión, más allá de los requerimientos fisiológicos normales para la célula, es cuando el individuo se hace propenso al desarrollo de una enfermedad. La relación está entre los genes del individuo, los genes de los retrovirus endógenos y exógenos insertos en su genoma, el medio ambiente donde cohabitan y la plasticidad epigenética; así, el medio externo direcciona el metabolismo del individuo, lo adapta a las condiciones existentes. Por tal motivo, el verdadero desafío para la ciencia y para los profesionales de la salud que están en directa interacción con el paciente, está en descubrir para cada individuo y para cada enfermedad o característica fisiopatológica, cuál es la situación que está predominando y evitar cometer el error de asignarle la causa a un solo factor. En este sentido, la educación de nuestros profesionales de la salud se esmera en describir “muy bien” la bioquímica de los microorganismos, pero descuida en señalar la importancia de las condiciones genéticas de los hospederos y del hábitat donde se desenvuelven los dos. Por ejemplo, no ha desaparecido la bacteria Yersinia pestis que arrasó con la población del Medioevo (siglo XIV); pero las condiciones sociales actuales son diferentes a las que fueron propicias para el ataque de la bacteria en aquel entonces. La bacteria persiste hoy en día sólo en aquellos casos donde los humanos conviven en la miseria con las ratas y las pulgas que transmiten la Yersinia pestis. Debemos tener en cuenta que al modificar los factores del entorno, no se producirán los mismos efectos en todos los individuos afectados. Si agrupásemos a los individuos 175 infectados respecto a cómo los afectan las condiciones medioambientales, nos encontraríamos con dos grandes grupos: aquellos en los cuales cambios medioambientales moderados inciden de una manera drástica en sus condiciones de salud/ enfermedad, y aquellos que requieren cambios mucho más pronunciados para lograr los mismos efectos. En la actualidad se ha correlacionado el desarrollo de multiplicidad de enfermedades crónicas metabólicas con la desregulación en la expresión de retrovirus endógenos y exógenos, siendo el entorno medioambiental un factor decisivo para que esto ocurra. De tal forma, si los profesionales de la salud nos dedicásemos a investigar cuáles son los determinantes medioambientales decisorios –qué debemos comer y no comer, a qué sustancias tóxicas nos estamos exponiendo diariamente y cómo actúan, cómo es nuestro patrón de actividad física, cómo responde la epigenética ante cambios adversos medioambientales, etc.–, podríamos hacer un impacto drástico en la salud pública desde el punto de vista preventivo y terapéutico, con un riesgo mínimo para cada individuo y, especialmente, aportándole calidad de vida a la persona a través de una intervención integral. No podemos caer en el determinismo genético del hospedero o del agente infeccioso, la desviación implica dar demasiada importancia a la secuencia génica del individuo infectado o a la del agente que infecta; tampoco caer en el determinismo ambiental. Al respecto, es preciso tener en cuenta que el estudioso de la virología o de la microbiología ha de ceñirse al análisis genético para entender el proceso puramente bioquímico del evento infeccioso así como para entender algunas de sus manifestaciones en el individuo. No obstante, tratar de reducirlo todo a la actividad genética del agente infeccioso o del hospedero sería sencillamente un despropósito. El conocimiento de la actividad genética no 176 basta para aprehender y calcular la complejidad del proceso infeccioso ni de sus manifestaciones celulares, ni mucho menos del individuo en su conjunto. Durante el proceso infeccioso por un retrovirus exógeno o durante el movimiento de un retrovirus endógeno, ocurre diversidad de interacciones moleculares dictaminadas no solo por los actores involucrados en el proceso –el retrovirus y el hospedero–, sino también por las influencias del medio ambiente, el cual modifica la bioquímica extracelular e intracelular. Todos estos aspectos contribuyen a la funcionalidad celular como un todo y a la fisiopatología que pudiese desarrollarse en el individuo. Lo anterior quiere decir que en el inagotable interactuar molecular, la actividad genética del agente infeccioso y del hospedero es la que determina la bioquímica de la patología infecciosa, ahí radica su carácter absoluto; mientras que su relatividad está en que no escoge ni el cuándo, ni el cómo, ni el individuo que será afectado, porque esto depende de muchos factores del medio ambiente. En este punto debemos entonces hacernos el siguiente cuestionamiento: ¿es el VIH, los retrovirus endógenos y los demás retroelementos, o es el medio ambiente donde habita el individuo –drogadicción, fármacos antirretrovirales citotóxicos, malnutrición, estrés psíquico, etc.— el responsable de la alteración crónica de la funcionalidad del sistema inmune denominado Sida? Cualquier retrovirus exógeno no debe replicarse por igual en un individuo drogadicto, en un malnutrido o en quien recibe constantes transfusiones debido a problemas en la coagulación, con respecto a quienes no consumen drogas inmunotóxicas o a aquellos que se transfunden ocasionalmente por algún evento traumático. Así mismo, las trascendentales funciones que cumplen los retrovirus endógenos no serán las mismas en uno u otro caso. Más aún, un individuo que no esté 177 infectado, pero que está sometido a estos mismos factores del medio ambiente, expresará sus genes de manera diferente a quien no lo está. En este sentido es que los genes son agentes del entorno, y la epigenética se vuelve decisiva; por lo tanto, la intervención medioambiental también se vuelve decisiva, antes, durante y después del desplome inmunológico de un individuo. Mientras estos factores no se tengan en cuenta, nunca será posible superar la alta incidencia de enfermedades crónicas metabólicas, entre ellas el Sida. Hoy en día se conoce el efecto y la acción moduladora de diversidad de nutrientes sobre la expresión de genes, de hecho este conocimiento dio origen a lo que se conoce como la nutrigenómica; así mismo, es ampliamente reconocido el efecto y la acción de multiplicidad de sustancias tóxicas, factores físicos y otros estímulos medioambientales deletéreos sobre el genoma, la toxicogenómica. A este respecto, el auge de las “ómicas” nos abre una perspectiva hacia la prevención y el tratamiento de multiplicidad de alteraciones bioquímicas, centrándonos en comprender y modificar los factores medioambientales que impactan sobre nuestra epigenética, atacando así realmente la causa del problema. Esta será la única forma en que podremos evitar caer en el reduccionismo y el facilismo del uso de medicamentos anti-retrovirales, con sus devastadoras consecuencias para los pacientes. Bibliografía 1. Blankson JN. Primary HIV-1 infection: to treat or not to treat? AIDS Read. 2005;15(5):245-6, 249-51. 2. 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Producida por obra de los cuerpos superiores, o por nuestros inicuos actos, fue enviada por Dios para corregirnos, y tras haber comenzado algunos años atrás en Oriente, en que arrebató innumerable cantidad de vidas, fue extendiéndose inexorablemente hacia Occidente.” (Giovanni Boccacio, “El Decamerón”) N con una cantidad inimaginable de retrovirus endógenos –cinco veces más de los genes que codifican para proteínas-. Nacer y vivir con retrovirus endógenos tiene profundas implicaciones para el mantenimiento de la hemodinámica celular y, por consiguiente, para el adecuado funcionamiento bioquímico del individuo como un todo. De ninguna manera el objetivo biológico de los retrovirus endógenos es causar enfermedad. Solo en aquellos casos donde se desregula su expresión es que podrían estar implicados en procesos patológicos, de la misma forma en que lo estaría cualquier otro gen. En el caso de un retrovirus “exógeno”, se integra el genoma del hospedero pero tampoco “busca” producir una patología per se. Los virus “lentos”, como los retrovirus exógenos”, para tener éxito como agentes infecciosos dependen de la replicación celular y, por consiguiente, de la supervivencia del hospedero, de tal forma que causar enfermedad no es su fin, ni una consecuencia de su infección. Es así como los retrovi– 179 – 180 rus, sean endógenos o “exógenos”, por sí solos no explican la enfermedad, pudiendo ser necesarios pero no suficientes para generar un evento patológico, o incluso no ser ni necesarios ni suficientes, como es el caso del individuo drogadicto o malnutrido que desarrolla un cuadro clínico similar al Sida sin ser “VIH positivo”. Entonces, para explicar las enfermedades infecciosas o crónicas metabólicas como el Sida, necesariamente se debe involucrar a los factores medioambientales en los que se desenvuelve el individuo, los cuales influyen directamente en su epigenética, y ésta modifica la expresión de los genes, incluyendo la expresión de los retrovirus endógenos o “exógenos”. Así, se modifican las vías metabólicas, alterando la transcripción y todos los eventos postraduccionales en la célula. Todo esto explica en parte la diferencia en la susceptibilidad hacia las infecciones y hacia el desarrollo de patologías crónicas. Si bien nos hemos enfocado en analizar las implicaciones que tiene nacer y vivir con retrovirus endógenos y exógenos similares al VIH y argumentar por qué el VIH no es la causa fundamental del Sida, el interrogante que planteamos en el libro es: ¿por qué todo este conocimiento acerca de los retrovirus endógenos y su función biológica no sale a la luz pública? ¿Por qué está vedado a las grandes masas? Para contestarla, tenemos que partir del hecho de que las multinacionales farmacéuticas, concentradas en pocos monopolios, son las más interesadas en impulsar y mantener la falacia de que el denominado virus VIH es la causa de la “epidemia” de Sida. Para tamañas enormidades, gratifican a ciertos científicos “prestigiosos”, o bien patrocinan proyectos u ofrecen dádivas a todos aquellos que, conscientemente o no, aventuren al buen tuntún, a contrapelo de la evidencia científica, que el único y efectivo tratamiento para el Sida 181 son los medicamentos que, multiplicando vampirescamente sus capitales, dichas compañías venden, a precios altos y con ganancias exorbitantes. La estrategia global de mercadeo, una verdadera guerra mediática de baja intensidad, incluye patrocinar un alud de campañas, congresos y todo tipo de publicidad que apoye “la lucha contra el Sida”, dejando en claro que los medicamentos son la única opción. A esto se pliegan políticos reaccionarios, sectores religiosos e “intelectuales” moralistas que sacan provecho para llamar a la “unidad familiar” como única vía de salvamento, atribuyéndole a la “promiscuidad” y a la “pérdida de valores” lo que acarrea la epidemia. Como se puede ver, todos a una confluyen en desviar los avances científicos que desmitifican la epidemia, uniéndolos intereses malsanos y egoístas en ocultar la verdadera madre del cordero: el hambre, la desnutrición, el desempleo, la drogadicción y cuantas más miserias, genuino producto del presente sistema económico rapaz que arroja al desamparo a miles de habitantes y favorece sólo a un puñado de ladrones. Adicional a esto, quienes controlan el poder imponen, con la complicidad de intelectuales bien remunerados que están a su servicio y mediante la prensa corporativa que dominan, la patraña generalizada de que la causa principal y única de las epidemias son los virus u otros microorganismos. A pesar de que dicha noción impera desde el feudalismo, y aunque la burguesía revolucionaria la aclaró a su debido tiempo, el capitalismo en su fase imperialista volvió a retomarla. Para entender esto, vamos a analizar las epidemias que históricamente ha padecido la humanidad. 182 Breve reseña de las epidemias Enfermedades virales emergentes: ¿nuevos virus?, antiguos agentes patógenos que solo ahora se identifican? O ¿alteraciones en los sistemas de defensa de los individuos? En el desarrollo de una epidemia, los factores de mayor importancia son los socioeconómicos, los salubres y los de tipo medioambiental. Aquella infección nueva que aparece en una población la denominan emergente, y si ha existido pero está aumentando en incidencia o rango geográfico la denominan reemergente, porque ha estado silente en la naturaleza y reaparece en forma de epidemias y brotes. Con el avance de la ciencia y la tecnología se han identificado nuevos virus, incluso algunos que al parecer no se asocian a enfermedades en humanos o animales. Es de aclarar que el calificativo de “nuevos” hace alusión a que, si bien su existencia es antiquísima, no se habían caracterizado o encontrado en una especie en particular. Así mismo, incluye la identificación de brotes o epidemias causadas por agentes biológicos ya conocidos, es decir, infecciones reemergentes como la fiebre amarilla, el dengue y la influenza. Entre los factores que influyen significativamente en su aparición se cuentan los sociales y económicos, entre ellos pobreza, hambrunas, drogadicción, estrés físico y psicológico, guerras y crecimiento no planificado de la población. Sumados a estos, encontramos aquellos relacionados con los aspectos salubres que golpean a los más pobres y desposeidos del planeta –falta de acueducto y alcantarillado, carencia de atención médica igualitaria, menoscabo de los programas de salud, inadecuada vigilancia epidemiológica, ausencia de personal técnico entrenado, trasplante de órganos y tejidos, utilización de medicamentos inmunosupresores y uso indiscriminado de antibióticos. Adicionalmente, otras 183 condiciones que inciden en la reaparición de infecciones son aquellas relacionadas con alteraciones del medio ambiente, a saber: la deforestación y reforestación de nuevas variantes ecológicas, el caos de los ecosistemas hídricos, las sequías o inundaciones, el calentamiento global, la exposición a tóxicos industriales y a la radiación electromagnética. Eventualmente, en el desarrollo de una epidemia podrían influir los cambios evolutivos en los microorganismos que llevan a adaptación, reflejándose ello en un incremento en la virulencia, la producción de toxinas, el desarrollo de resistencia natural y resistencia adquirida. Sin embargo, este punto no es el más relevante. Entre todos los factores mencionados, los de mayor importancia son los socioeconómicos, salubres y los de tipo medioambiental, puesto que impactan de manera importante en la epigenética de los individuos, con la consecuente alteración en sus sistemas de defensa, haciéndolos propensos al ataque exitoso de microorganismos. Los microorganismos no son lo más importante en el origen de una epidemia Vamos a describir algunos ejemplos de enfermedades infecciosas comunes, con el objeto de comprender por qué no son los microorganismos lo más importante en el origen de una epidemia, como sí lo son las condiciones antes descritas. La fiebre amarilla, que afectaba a monos, atacó al humano cuando éste se adentró en la selva virgen y adquirió la enfermedad como una zoonosis –infecciones de animales transmitidas al hombre-. Tras el desarrollo industrial, el tráfico de esclavos y el comercio marítimo, en suma, el propio desarrollo de la sociedad capitalista, se contribuyó a diseminar el virus causante de la enfermedad y del mosquito Aëdes aegyti – su vector- desde el África a otras áreas tropicales. Dado que el 184 mosquito se adaptó a las ciudades, apareció fiebre amarilla urbana y de esta manera se creó el ciclo humano-humano. El dengue, descrito desde fines del siglo XVIII, presenta ciclos de infección humano, mosquito y otros animales, como lo hace la fiebre amarilla. Igualmente, las espantosas condiciones salubres, económicas, nutricionales, de hacinamiento y demás, que afloraron durante el desarrollo de la Segunda Guerra Mundial, provocó el resurgimiento de la epidemia a partir de individuos infectados en zonas del Pacífico y Asia. El mosquito Aëdes aegyti puede transmitir tanto el virus del dengue como el virus de la fiebre amarilla. Otro vector es el Aëdes albopictus, que llegó al África y las Américas desde Asia, a finales del siglo pasado (década de los 80). De nuevo, las condiciones de intercambio comercial entre los pueblos motivaron la expansión del vector, que antes estaba restringido a una zona. También, el cambio climático puede influir en el comportamiento de los vectores. El incremento de la temperatura entre 1 a 2 ℃ puede intervenir en la migración de mosquitos vectores de virus a nuevas áreas geográficas. Así mismo, crece la posibilidad de transmisión del agente infeccioso si se tiene en cuenta que el periodo de incubación extrínseco del virus dengue a 30 ℃ es de 12 días, pero si se incuba entre 33 y 34 ℃, disminuye a 7 días. La manipulación de las condiciones naturales, por el desarrollo económico no planificado inherente al capitalismo, en el cual solo importa el interés de un individuo, una empresa o una nación, ha ido devastando selvas y hospederos naturales, redireccionando el proceso infeccioso de los virus hacia el hospedero más común y abundante: el humano. Por eso no sorprende que desde la segunda mitad del siglo XX se haya acelerado la aparición de nuevas enfermedades causadas por agentes biológicos virales y bacterianos. 185 Algunas veces, se aduce que estos brotes obedecen a mutaciones ocurridas en los virus o bacterias. Sin embargo, son pocos los ejemplos bien documentados en los cuales la aparición o reaparición de una enfermedad viral sea el resultado de cambios en el material genético del virus. izás la influenza es el virus con el mejor testimonio de que la continua evolución del virus es responsable de epidemias anuales. Las cepas pandémicas portan nuevas hemaglutininas y neuroaminidasas que se adquieren por recombinación genética de cepas presentes en los animales, entre ellos patos y cerdos. Sin embargo, estos virus solo ocasionalmente pueden producir pandemias cuando, nuevamente, los factores sociales, económicos, salubres y medioambientales señalados inducen a una susceptibilidad de la población. Fue así como el holocausto del Primera Guerra Mundial (1914-1918), propició las condiciones adecuadas para que ocurriese la gran pandemia de 1918, causada por el virus de la influenza A subtipo H1N1, que cobró más de 25 millones de muertos. Las condiciones de insalubridad que había dejado la guerra eran perfectas para la distribución del virus. La comida y el agua escaseaban, los soldados estaban físicamente exhaustos, corría el invierno y arreciaban vientos. Primero atacó los países de Europa, y cuando la guerra culminó, los soldados al retornar a sus hogares diseminaron el virus por América, África, Australia y Asia. La “gripe española” mató a 17 millones de personas en India y a 200 mil, en Inglaterra. Uno de cada cuatro norteamericanos tenía el virus durante la epidemia, muriendo 675 mil de ellos. Este agente fue reconocido como influenza H1N1, de origen porcino. En el año 1957, estalla otra pandemia producida por el virus H2N2 y, en 1968, la H3N2 cepa Hong Kong. Siempre 186 ha ocurrido que se requieren ciertas condiciones como desnutrición, estrés físico y/o psicológico que incida a su vez en un desplome inmunológico, generando una condición de susceptibilidad propicia para la explosión de epidemias virales. En parte, esto explica que la inmunidad preexistente contra las infecciones por virus influenza sea inefectiva. Así mismo, un factor adicional que también influye significativamente para adquirir “nuevos” virus está relacionado con el hacinamiento de animales y su convivencia con el humano. Este tipo de interacción facilita la infección por agentes que normalmente no infectan a humanos. El hacinamiento de animales de diferentes especies en las granjas, la generación de “razas puras” con catastrófica disminución del polimorfismo genético –la alta variabilidad permite variedad en la respuesta inmunológica- y la presencia del trabajador humano facilita el intercambio de virus o microorganismos entre especies distanciadas evolutivamente. Esto explica la aparición de nuevos patógenos para humanos, que antes estaban restringidos a ciertos animales y a determinadas regiones geográficas. Por ejemplo, los patos silvestres son el reservorio natural de varios subtipos del virus de la influenza A, habiendo estado allí por siglos, sin que se extinguieran los patos. En éstos, se replica en el intestino y se excreta en las heces en elevadas concentraciones y, debido a ello, se transmiten por contaminación fecal del agua a los patos jóvenes, antes de migrar. Se calcula que las aves acuáticas son reservorios de 15 subtipos del virus. Cuando ocurre contaminación cruzada hacia otras especies por convivencia “obligada”, se genera una vía de transmisión hacia éstas, incluyendo la especie humana. No se ha observado grandes cambios en los últimos 60 años en los virus de la influenza aviar, sugiriendo que tienen tasas evolutivas bajas, según los estudios filogenéticos. izá ha 187 alcanzado un nivel evolutivo donde los cambios nucleotídicos no representan una ventaja evolutiva. Al parecer, la frecuencia de los cambios nucleotídicos es similar en aves y mamíferos; pero, en aves los cambios son en general silentes, mientras que en los de origen mamífero son acumulativos y se reflejan como cambio de aminoácidos. Los virus ancestrales que causaron la pandemia del año 1918 se mantienen circulando en aves salvajes, con poco o ningún cambio aminoacídico. Es decir, no es que ocurra un cambio genómico propiamente dicho del virus, y como consecuencia quede apto para infectar organismos de especies diferentes a la natural. Esto sugiere que no se debe explicar el resurgimiento de epidemias por influenza solo por los pequeños cambios de unos cuantos aminoácidos; en cambio, lo que surge o reaparece son las condiciones del medioambiente, que hacen susceptible a una población. Por ejemplo, en el año 2006 y 2007, la epidemia de cólera que afectó a casi toda Angola, con más de 2 mil muertes, se originó por las deficiencias de sus infraestructuras, relacionadas con el agua potable y las aguas fecales. Recordemos que 35% de las víctimas angoleñas fueron niños menores de cinco años. Otro ejemplo, es lo ocurrido con la cepa H5N1 (Hong Kong), en 1997, aislada de un niño de tres años que fallece con un cuadro respiratorio, y fue identificado como un virus patogénico de pollos, con una tasa de mortalidad de 70%. Por primera vez en esa fecha, tal cepa se aisló en el hombre y se reconoció que había tres aminoácidos cambiados en la cepa aislada del humano, respecto a la procedente del pollo. Posteriormente, ese mismo virus se reconoció en 18 pacientes más, de los cuales cinco fallecieron. El virus Menangle, aislado en Australia en 1997 y clasificado como un Paramyxoviridae, es capaz de producir defectos congénitos o muerte en cerdos pequeños y se aísla 188 en el pulmón, cerebro y corazón de estos animales. Se han detectado anticuerpos neutralizantes en trabajadores de granjas donde se encontraron animales enfermos o muertos con un cuadro respiratorio tipo influenza, sugiriendo que este tipo de interacción facilita la infección por agentes que normalmente no infectan a humanos. El virus Hendra en Australia y la encefalitis (encefalitis equina del este, EEE; del oeste, EEO; y venezolana EEV), son sendos ejemplos de virus, transmitidos por mosquitos capaces de producir brotes en animales y que solo ocasionalmente afectan al hombre. Normalmente, se mantienen circulando en la naturaleza en un ciclo silvestre entre vertebrados y vectores (mosquitos del género Culex, Aedes, Psorophora, Mansonia). Un ejemplo adicional es el parvovirus, un virus propio de gatos que saltó a los perros. Aunque se encontraron cambios en el material genético del virus (unas pocas mutaciones en genes estratégicos), esto no es suficiente para explicar la nueva epidemia en perros. Se necesitó la facilidad del contacto directo entre dos especies distintas y la susceptibilidad en la nueva especie. El Síndrome Agudo Respiratorio Grave (Sars, por sus siglas en inglés), lo produjo un virus que se cree pertenece a la familia coronavirus, procedente de un animal no humano. Al igual que muchas enfermedades virales, 96% de los enfermos de Sars se curan gracias al sistema inmunológico propio del paciente, y mediante la administración de tratamiento sintomático con antiimflamatorios y esteroides. Solo unos pocos necesitan de respiración asistida y el porcentaje de muertes, alrededor de 4%, es ligeramente más alto que el de las neumonías más habituales. No se ha determinado con certeza, pero se cree que para el desarrollo de la enfermedad se requiere de las condiciones sociales propicias, antes mencionadas, 189 y la asociación de agentes infectivos (dos virus o virus con bacterias), o incluso un factor genético de los individuos. Estos ejemplos permiten comprender que el salto de un virus, propio de una especie a otra, no es fácil, ni es súbito. Se requieren condiciones propicias: contacto directo humanoanimal, grandes cantidades de virus para que éste logre evadir las barreras naturales de defensa del hospedero (toser, secreción de moco, la no presencia de todas las moléculas receptoras, entre otros), susceptibilidad inmunológica (dadas generalmente por la desnutrición clínica o subclínica, o por condiciones genéticas particulares). Aun así, estos brotes se restringen a los individuos susceptibles. Solamente en caso de grandes desastres geográficos, de clima, hambrunas o desnutrición subclínica crónica y guerras, se tornan susceptibles a naciones enteras. A pesar de conocerse desde hace mucho tiempo la relación estrecha entre huésped-hospedero-medioambiente, para todas las epidemias, emergentes y reemergentes, se insiste, sin embargo, en la visión sesgada de darle más importancia al microorganismo que a los otros dos aspectos. De esta tergiversación no se ha escapado la nueva epidemia denominada Sida. Apoyados por poderosos grupos económicos, políticos y religiosos, algunos investigadores aducen que el VIH evolucionó en primates y luego pasó a un nuevo huésped: el hombre. Seguramente no es falsa la afirmación, lo falso es sólo resaltar ése aspecto, y no decir más. Descuidan o minimizan la importancia de los factores socioeconómicos y medioambientales ya enumerados. Desde esta perspectiva no es correcto, no es científico y se falta a la verdad cuando se hace énfasis en un solo aspecto de los tres implicados: el genoma del virus o el genoma del hospedero, descuidando, de manera intencional o no, el factor medioambiental y su impacto sobre el genoma del hospedero. 190 Es decir, para que el humano tenga una susceptibilidad a la infección se requiere, por supuesto, de los aspectos biológicos –características genéticas y epigenéticas del individuo y del microorganismo- pero cobra especial importancia el medio ambiente donde habita y los factores socioeconómicos relacionados. Para justipreciar cómo lo social impacta directamente en la respuesta de los individuos ante las infecciones, es necesario entender que los capitalistas, y las naciones de capitalistas, amos de prerrogativas económicas y educativas tienen, en promedio, mejores nociones científicas de la salud y la enfermedad, su estilo de vida semeja al de los profesionales de la salud, están más atentos a los síntomas y signos de enfermedades o cambios en sus cuerpos, sobrados con frecuencia en hábitos preventivos y, en especial, por su acaudalada condición económica, acceden fácilmente a los servicios hospitalarios de más alta gama. Las clases desposeídas, por el contrario, se debaten en condiciones de inferioridad social, económica y educativa. En promedio, poseen poco o ningún conocimiento sobre las causas y tratamiento de las enfermedades y, en su lugar, cargan con ideas no científicas o mitos sobre la posible enfermedad. Esta población se guía por observaciones directas de la comunidad o grupo al cual pertenecen, no cuentan con información ni fácil acceso a los servicios médicos de manera oportuna, muchos viajan a grandes distancias y les niegan o les incumplen las citas, sienten timidez para consultar al médico y, por lo general, lo buscan cuando experimentan gravedad de la enfermedad, después de agotar las alternativas no científicas. Para los humanos, las condiciones sociales son determinantes para la aparición de enfermedades, incluidas las virales. Dichas condiciones varían según el modo de producción y la estructura social de cada época histórica, por el dominio del 191 hombre sobre la naturaleza y por la forma en que se distribuya la riqueza social. Con base en la historia de la humanidad, es interesante observar que la aparición de las epidemias en la Edad Media estaban relacionadas directamente con la crisis del sistema económico feudal, incapaz de satisfacer la mínima supervivencia de la población y rezagado para generar ciencia y tecnología. Sucedió en el feudalismo y acontece de nuevo en el sistema capitalista, pues para sostener o justificar un sistema político y económico, se retrasa el desarrollo del conocimiento, se oculta el ya existente, o se monopoliza y sólo lo usan quienes detentan el poder; en cambio, se arropa tras el manto de la superstición y lo religioso y se da vuelo a lo mítico para infundir miedo y pánico en la población. Por ejemplo, ocultan o escamotean el hecho de que en la mayoría de las enfermedades más recientes, los respectivos virus han existido por mucho tiempo en la naturaleza y han estado bien establecidos en sus hospedadores habituales. Es cierto que el aumento de la población mundial produjo asentamientos humanos en zonas antes deshabitadas, que actividades como la agricultura y la deforestación, entre otros factores, hicieron más probable el contacto entre hombres y animales infectados y, por lo tanto, promovieron el tráfico viral. Pero esto es solo una explicación parcial. Debería enfatizarse que son las condiciones de insalubridad, desnutrición, drogadicción, etc., que padecen quienes son “obligados” a desplazarse hacia esas zonas, mientras que en los países subdesarrollados por el imperialismo, grandes latifundios ociosos pertenecen a una minoría. En la medida en que el humano, o cualquier otro animal, entra en un nuevo hábitat, se expone a introducir sus propios microorganismos ya adaptados a él, e introducir la enfermedad en los animales susceptibles; o se expone a recibirlos, y se enfermarán solo los individuos susceptibles. Pero para que esto ocurra son deci- 192 sivas las condiciones en que se establece esa nueva relación. Si la población crece en condiciones salubres, con nutrición adecuada, sin un significativo estrés crónico laboral, físico o psicológico, entre otros, las condiciones para que surjan esas nuevas enfermedades y epidemias son poco probables. La peste bubónica, que produjo estragos en el feudalismo, reaparece actualmente en las poblaciones miserables condenadas a vivir en las alcantarillas de las grandes ciudades, al lado de los roedores; pero no es que la bacteria haya evolucionado para hacerse más virulenta, simplemente las condiciones hacen asequible y propenso al individuo. Cuando los factores sociales no son propicios para una epidemia, si una enfermedad emerge, concluye rápidamente; las víctimas no tienen demasiado tiempo de infectar a otros antes de sanar o morir. En estos casos, la enfermedad toma la forma de brotes más o menos localizados. Un ejemplo son las infecciones producidas por arenavirus y hantavirus que se hospedan en determinadas especies de ratones y constituyen su reservorio natural. Sucedió alrededor de 1940 en Argentina con el virus llamado Junín, perteneciente a la familia Arenaviridae, cuando se cultivaron grandes áreas de maíz y proliferaron los ratones, incrementándose el contacto entre el hombre y los roedores portadores del patógeno. Igualmente, con el virus denominado el Machupo –un arenavirus asociado con fiebre hemorrágica- en aldeas de Bolivia hacia el año de 1960, produciendo otros brotes en los años setentas, y en 1994. Otro ejemplo es el virus Guanarito, responsable, en 1991, de varios brotes en zonas tropicales de Venezuela. Los brotes de estos virus está ligados directamente a las condiciones socioeconómicas de la población, que permiten el contacto humano-animal reservorio. Los arenavirus y los hantavirus establecen infecciones crónicas en determinadas especies de ratones, los cuales mantienen el virus en la naturaleza; el 193 hombre se infecta principalmente por aerosoles que contienen deposiciones de ratones infectados, cuando aumentan las poblaciones de roedores y se establece contacto con el humano. Estos virus no son nuevos, pues se sabe de textos de medicina tradicional china con más de 1000 años que describen enfermedades típicas a las causadas por los hantavirus, como la fiebre hemorrágica con síndrome renal. Sin embargo, cuando las condiciones reaparecen, como ocurrió entre 1951 y 1953 en la invasión a Corea, más de 2000 soldados de los paises agresores sufrieron de esta afección. Aunque el virus es antiguo, sólo se aisló hasta 1976, a partir de los tejidos de un ratón y recibió el nombre de Hantaan, por un río de Corea. Luego, en Europa se aisló en ratas otro hantavirus, el virus Puumala y el virus Seúl, asociados con una forma generalmente benigna de esa dolencia. También en la zona de los Balcanes, el virus Dobrava. Otra muestra es el Ébola, virus identificado en 1976 y el responsable de brotes de fiebres hemorrágicas en diversos países del África. Su diseminación fue consecuencia de la poca higiene en los hospitales y también de prácticas locales de inhumación que requieren la remoción manual de las vísceras del cadáver. Aún no se conoce el huésped que permite al virus Ébola sobrevivir en la selva. Estos ejemplos sugieren un aspecto común a todos o a la mayoría de los virus, incluido el “VIH”: solo causan enfermedad y muerte en unos pocos animales susceptibles, la transmisión a otra especie no es fácil, sólo ocurre en circunstancias que le son propicias, y cuando lo hace en la nueva especie la infección es limitada. Únicamente se presentan epidemias si las condiciones de susceptibilidad son generales en una población, pero ello depende más de las condiciones de vida de la población que 194 de las características per se del virus. Las “supervivencia” del virus depende de la adaptación en los reservorios que le permitan expandirse sin afectar al hospedero. Es la lógica evolutiva, si el hospedero muere rápidamente, el virus no puede expandirse; y si se expande en demasía muere la especie y también el virus. Es por esto que no hay virus “buenos” ni “malos”, solo virus y hospederos. El que ocurra enfermedad o no depende también del otro componente: las condiciones medioambientales descritas con anterioridad. El impacto de las enfermedades difiere según la zona afectada. En los países condenados al subdesarrollo, la población pobre y explotada está expuesta constantemente a microorganismos, observándose casi una selección natural a la antigua. En cambio, en los países ricos el desarrollo tecnológico y científico les ha permitido aumentar el número de individuos potencialmente susceptibles a virus, bacterias o parásitos comunes en los países pobres. La lista de enfermedades infecciosas que azotan a las mayorías expoliadas del planeta se multiplica, igual que sus consecuencias, porque la pobreza y el brutal desamparo conllevan mayor probabilidad de contraer enfermedades y propagarlas. Son las enormes y despiadadas desigualdades económicas en el mundo las que sustentan las desigualdades sanitarias y explica las susceptibilidades poblacionales, de grupos en un país o de países enteros. Los medios de comunicación son cómplices en ocultar o tergiversar la verdadera causa de las epidemias. La manera irresponsable, sensacionalista y ligera como se tratan estos temas cruciales, de vida o muerte, repercute perniciosamente en la población en su forma de interpretar las enfermedades y sus causas. Cuando se menciona que hay un “nuevo” virus en determinada población, abiertamente se les dice a los ciudadanos que el único responsable es el virus, cuando lo 195 correcto es mencionar que no hay virus “nuevos”, y que son las condiciones en que vive la población las responsables del brote o epidemia. Nada resulta más excitante y atractivo para llamar la atención de las audiencias, que los problemas que afectan al bienestar físico de la sociedad. En este sentido, las hipótesis de epidemias exóticas o la aparición de enfermedades desconocidas las utiliza el periodismo al servicio del capital para vender noticias y, en los países desarrollados, atizan el racismo con miras a discriminar a la población inmigrante que proviene de los países miserables. A estos seres humanos los pintan con los colores más infames como los promotores de las nuevas plagas, siempre más fantásticas que reales. Dicha visión es promovida de manera solapada por desalmados financistas y reconocidos grupos ultrarreaccionarios de religiosos y políticos, interesados en culpar de las crisis económicas, inherentes al capitalismo, a sectores poblacionales inmigrantes o “grupos raciales”. Con el manejo sesgado de la información lo que se busca es desviar la atención de la crisis real que vive el sistema capitalista; en este sentido, se recurre a la vieja artimaña utilizada por el feudalismo en la Edad Media, que recurrió a la religiosidad, y crearon mitos. Atrincherados con estas armas, perpetuaron el sistema feudal durante muchos siglos y allanaron el combate contra la ideología burguesa naciente, por entonces revolucionaria. La Inquisición se convirtió entonces en el más cruel y sanguinario instrumento represivo contra los científicos que, contra viento y marea, impulsaban nuevas ideas contra aquellos que señalaban que las epidemias y las enfermedades predominantes estaban relacionadas con el modo de vida y las condiciones propias del feudalismo. Recordemos el heroico sacrificio de Miguel Servet y de Giordano Bruno, amén de Galileo Galilei, entre otros. 196 Estos valientes científicos unían su voz con aquellos que pedían cambios para un sistema nuevo, y apoyaban los alzamientos campesinos contra el sistema político imperante. Hoy en día sucede exactamente lo mismo… cuando Peter Duesberg mencionó que el VIH no era el causante del Sida y publicó sus planteamientos, análisis y evidencias, lo ridiculizaron e intentaron acallarlo, incluso impidiéndole publicar en ciertas revistas científicas. Lo mismo ha ocurrido con otros científicos alrededor del mundo, y también en la Colombia neocolonial y semifeudal. El decrépito sistema económico capitalista, por esencia explotador y depredador, esgrime el garrote de la “ética” y la utiliza como arma política para controlar y empantanar investigaciones trascendentales, como la generación de úteros artificiales, el trasplante de cabeza y la manipulación de embriones. Elevan a aspecto trascendental el respeto a la individualidad para frenar investigaciones básicas, pero avalan que las multinacionales farmacéuticas eludan las normas éticas y avasallen esa misma individualidad que aducen defender, con el engaño a pueblos enteros cuando lanzan al mercado productos que a la postre resultan tóxicos, mas con ganancias exóticas. Bien decía Marx que el obrero lucha por su salud y el capitalista por su ganancia. Igualmente, generan noticias de peligros inexistentes o sesgan la información, para, así, despejarle el camino a las mismas multinacionales para vender el fármaco “apropiado”. Peor aún, sin escrúpulos esparcen microorganismos en la población para ganar una guerra. Estos métodos no son nuevos. La historia da cuenta que los colonos estadounidenses blancos “regalaban” mantas contaminadas con el virus de la viruela a la población indígena, con el fin de diezmarlos y reducir la resistencia de los nativos, que luchaban para no dejarse robar sus tierras. Similar conducta sucedió cuando brotó la Peste Negra de mediados del 197 siglo XIV. Dado que los judíos eran prestamistas usureros y buena parte de la economía estaba en su poder, la clase feudal los acusó deliberadamente de ser la causa de la epidemia. Centenares de comunidades judías fueron arrasadas por los ataques de turba, infamias toleradas o alentadas por la autoridades. De esta manera, los feudales solucionaban sus deudas y, al tiempo, desviaban la atención de la población inconforme. En Alemania, fueron exterminadas unas 350 comunidades judías en dos años, mientras que solo en Baviera fueron asesinados diez mil pobladores. Otro aspecto a tener en cuenta es que los grupos humanos tienen, y han tenido a los largo de su historia, distintas susceptibilidades a enfermedades infecciosas, y estas susceptibilidades han variado dependiendo de su situación socioeconómica, de la frecuencia del contacto con otros grupos humanos y la interacción con animales que son portadores de estas enfermedades. Entre estas historias, se destaca la de poblaciones que han permanecido aisladas, que permiten la reproducción y existencia de individuos susceptibles a determinadas infecciones. La susceptibilidad es inmunológica, porque no cuentan con los mecanismos de defensa básicos que se desarrollan a temprana edad y son necesarios para responder a futuras reinfecciones en la edad adulta. Por ejemplo, se sabe que las poblaciones indígenas de América tenían una mayor susceptibilidad a enfermedades que eran endémicas entre los europeos. Incontables ciudades indígenas fueron devastadas por plagas presumiblemente traídas por los españoles y demás conquistadores a América. En su papel de heraldos del Imperio español, los narradores de la Conquista relievaron la superioridad militar, el valor y la decisión de los invasores, generando un racismo implícito. De esta manera minimizaron la importancia de la interacción entre la sociedad y la naturaleza. Las enfermedades que trajeron 198 los europeos incluyeron la viruela, sarampión, tifus, gripa y resfriado común. En México, a la llegada de los españoles el censo era de alrededor de 30 millones, pero las enfermedades introducidas, junto con las locales como tuberculosis, salmonelosis, amebiasis, leishmaniasis y mal de Chagas, diezmaron drásticamente la población y contribuyeron, en parte, a allanarle el camino a la conquista española. También se registraron epidemias en Perú en el siglo XV, y entre los aztecas en los siglos XIII y XV. Entre los europeos existían enfermedades, como la viruela, pero las tasas de mortalidad estaban entre 20 y 40%. Ninguno de estos casos tuvo proporción de epidemias que asolaran a la mayor parte de la población en pocos años. En cambio, en Cuba, La Española (actualmente Haití y República Dominicana), México y América Central sí tuvo efecto de epidemia. En menos de cincuenta años, la población del centro de México cayó a tres millones. La gripa se difundió en Guatemala en el año 1520; el sarampión por Centroamérica en 1531; la viruela mató a un millón de habitantes sólo en Santo Domingo; el tifus a dos millones en Panamá. En cuanto al Perú, se estima que la población antes de la llegada de los europeos oscilaba entre los 9 y los 16 millones. Para todos los casos mencionados, se tergiversa la historia porque no son explícitos en señalar que estas epidemias se presentaron porque los conquistadores impusieron trabajos forzados a la población nativa, los obligaron a vivir en condiciones infrahumanas, y sucumbieron, finalmente, debilitados por una alimentación miserable y una explotación despiadada. La historia enseña que para que una epidemia ocurra, el microorganismo es necesario pero no suficiente. Se requiere de la susceptibilidad poblacional, la cual está dada no sólo por las características genéticas de la población, sino por las 199 condiciones socioeconómicas en que ésta se encuentra, como ya los señalamos. Es por esto, que las masas más empobrecidas del planeta son las más afectadas con epidemias viejas o nuevas, y aparecen en lugares que antes no ocurrían, como en Rusia, donde el flamante orden capitalista ha empujado a un sector de la población a irrisorias condiciones de salud pública, antes desconocidas. Adicional a lo expuesto, debemos tratar otro punto importante: ¿Existen riesgos para las poblaciones ricas? eda claro que los pobres viven en constante riesgo, como lo son Asia, África y América Latina. La verdad es que existen importantes barreras sociales y ecológicas que hace poco probable que se desaten epidemias catastróficas por un agente infeccioso alojado en el cuerpo de un viajero. La mayor amenaza proviene de factores relacionados con el estilo de vida –drogadicción, alcoholismo, desnutrición, el hábito de fumar o las dietas insuficientes- y no de las selvas tropicales. La creencia de que a mayor circulación poblacional, mayor riesgo inminente de epidemias altamente contagiosas, es poco verosímil. Si la afirmación anterior es cierta, ¿por qué se promueven ideas apocalípticas constantemente? Unas veces, se recurre a infecciones, en otras, se saca provecho de los desastres naturales, o se recurre a profecías. Pareciera que intencionalmente se busca mantener a la población aterrorizada. Para comprender por qué sucede esto, se debe enfatizar que la clase dominante, en su intento por defender el sistema económico capitalista imperante, y en su lucha contra las ideas nuevas, recurre a todo lo que esté a su alcance, por inmoral que parezca. Un sector ultrarreaccionario, agazapado en partidos, religiones y demás sectas, con fuerte influencia en las revistas científicas y medios de comunicación importantes, difunde la especie de que lo esencial es mantener los valores de la “familia”, tal y como se conocen en la actualidad, porque consideran que la 200 familia es el núcleo básico de la sociedad actual. Creen que si se altera, la sociedad entera se derrumba. Basados en esta sospecha, en la década de los 70-80 del siglo pasado, a través de novelas y del cine hicieron énfasis en la “unidad familiar” y la “fidelidad” sexual. El chico malo era el promiscuo, el galán o la más bonita era “fiel”. Cuando apareció la noticia acerca de un virus de transmisión sexual que estaba causando una epidemia de muertes inexplicables, especialmente en comunidades homosexuales, era lo que necesitaban para colmar su propósito. Películas y noticias daban cuenta de que un solo acto sexual con un desconocido era motivo suficiente para contagiarse. Expusieron carteles señalando que un solo contacto tenía la posibilidad de infectar a cientos de personas, y que nadie escapaba aunque ese contacto pudiese haber ocurrido meses o años atrás. El miedo y el terror fueron las armas esgrimidas. Solo se salvaban los fieles, aunque insinuaban atrevidamente, ¿Usted está seguro de su compañero? Invitaban al diálogo y la reconciliación con su pareja, a estar unidos como “dios manda”. Dejaron entrever que la homosexualidad era el mayor riesgo, eran pecadores y se lo merecían, igual que los infieles heterosexuales. Aunque la industria fabricó el condón, el Vaticano lo prohibió de inmediato, porque dañaba el propósito político: controlar con el miedo la sexualidad social. Si bien, a la luz de hoy, se tiene el conocimiento de que un virus por sí solo no puede explicar la aparición de una epidemia, intencionalmente se ocultan los demás factores. Se entrevista a “científicos” reconocidos para que enfaticen dicho aspecto y con cuestionarios acomodaticios se dirige un mensaje “educacional” a la población. En el caso del Sida, ocultaron que todo ser humano, así como todas las especies animales y vegetales de nuestro planeta, nacemos y vivimos con una cantidad inimaginable de retrovirus y genes que co- 201 difican para elementos móviles, y, a pesar de ello, continúan haciendo énfasis en el VIH, como si fuese distinto genética o bioquímicamente a los retrovirus con los cuales nacemos. Nadie, en la prensa hablada o escrita, le da trascendencia a las implicaciones evolutivas y de salud que eso implica. Se celebra el Día Mundial de la Lucha contra el Sida, pero se oculta, se enmascara la causa central: la pobreza, la desnutrición evidente o subclìnica, la drogadicción, el desempleo, el alcoholismo y demás plagas que alimentan y sostienen el actual sistema de explotación económico y social. Es por esto que África, Haití y demás pueblos similares empobrecidos, son los más afectados históricamente con epidemias emergentes o reemergentes. Por increíble que parezca, durante tres décadas, ¡toda una generación!, se ha mantenido la falsa afirmación de que el virus VIH es el principal responsable de la epidemia del Sida. Hoy en día, abunda la literatura en sentido contrario, y la controversia, tal como se planteó en este libro, debe centrarse en estudiar el significado de poseer un alto porcentaje de retrovirus endógenos, y comprender por qué los factores medioambientales y el estilo de vida de la población son los agentes realmente influyentes y determinantes en el desarrollo de Sida. Tal como se menciona en el prefacio, es importante tener siempre en mente que no hay virus malos ni virus buenos, existen virus y hospederos, y cualquier virus o agente microbiológico puede matar si encuentra al hospedero apropiado, en unas condiciones también apropiadas. Bibliografía 1. 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