La importancia para el equilibrio medioambiental de los virus en los océanos

Por Dra. Sandra Bravo, Directora Instituto de Acuicultura, Universidad Austral de Chile.

Los virus son los organismos más abundantes de la Tierra y un enorme reservorio de diversidad genética. Estos diminutos microorganismos de dimensiones nanométricas no son visibles al ojo humano y tampoco a través de microscopía óptica. El 94% de las partículas en el mar son virus, y un litro de agua contiene hasta 100.000 millones de virus. Teniendo en cuenta los 1,3×1021 litros de agua de mar que cubren el 75% de la superficie de nuestro planeta, se puede afirmar que los virus son los organismos biológicos más abundantes de la Tierra y se considera son los primeros seres en la historia de la evolución entre lo vivo y lo inerte. Se estima que existen en torno a 10.000 genotipos distintos de virus en cada kilogramo de sedimento marino y varios cientos de miles en el total de agua de mar, constituyendo en su conjunto la mayor reserva de información genética de la Tierra.

Los virus poseen solo un tipo de ácido nucleico en su genoma, rodeado por una cáscara o cápside formada por numerosas copias de una proteína o de un número limitado de ellas. No presentan sistemas enzimáticos propios, por lo tanto, no son capaces de replicarse por sí solos y requieren de células animales, vegetales o bacterias para cumplir su ciclo de reproducción, lo que los diferencia de los otros seres vivos.  Son considerados patógenos obligados ya que solo son capaces de reproducirse cuando penetran su material genético a una célula viva. Fuera de la célula los virus son inertes y no son capaces de reproducirse. Una vez que el material genético ingresa a la célula, tomando el control y transformándola en una fábrica de virus, se multiplica dando origen a miles de partículas virales. Una vez que la célula no puede contener más partículas virales estalla (lisa), quedando los virus libres para infectar nuevas células. Finalmente, la muerte del individuo es causada por la destrucción celular de los órganos afectados.

Con el desarrollo de la acuicultura intensiva, los virus se han convertido en un importante objeto de estudio, ya que al no disponer de medicamentos antivirales para su control y tampoco de vacunas efectivas para prevenir su acción, las estrategias de prevención se han volcado hacia la implementación de protocolos de bioseguridad que impidan su propagación,  y a reforzar el sistema inmune de los organismos susceptibles, el cual es  primitivo en comparación con los animales superiores, para que resistan la infección.

Los virus son los principales patógenos que afectan los cultivos de camarones, reconociéndose 15 agentes virales de alto riesgo, por el nivel de mortalidad que provocan. En moluscos también se han registrado virus patógenos, siendo las ostras las más susceptibles. En tanto que, en salmónidos, el primer virus reportado fue el Rhabdovirus causante de la Septicemia Hemorrágica Viral (VHS) en 1938 en Dinamarca. Sin embargo, posterior a la producción intensiva de salmones en balsas jaulas en el mar, una serie de enfermedades virales han emergido, afectando principalmente al salmón del Atlántico, identificándose al Orthomyxovirus responsable de la Anemia Infecciosa del Salmón (ISA), reportado por primera vez en Noruega en 1984 y al Birnavirus responsable de la Necrosis Pancreática Infecciosa (IPN) reportado en 1941 en USA, como los más importantes para la salmonicultura en Chile. La mayoría de los virus que afectan a los salmones y truchas tienen en su genoma el ácido nucleico ARN (ácido ribonucleico), lo que los caracteriza por su alta tasa de mutación.

Aun cuando los virus son considerados los patógenos más peligrosos para los organismos vivos, son los responsables de mantener limpios los océanos.  La mayoría de los virus que habitan en el mar infectan bacterias (bacteriófagos). Los bacteriófagos son los organismos más abundantes en los océanos y son los que modulan los ecosistemas marinos, siendo responsables entre un 10 a 30% de la mortalidad bacteriana en los sistemas acuáticos.  Estos diminutos microorganismos infectan a otros microbios, incluidas bacterias, arqueas y microeucariotas, que son clave en la fijación y en la circulación global de elementos básicos como el carbono, el nitrógeno y el fósforo, lo que demuestra su importancia en las cadenas tróficas y en los ciclos bioquímicos oceánicos.

Los bacteriófagos han sido usados desde finales del siglo XIX como una alternativa al uso de antibióticos y visto como una posible terapia contra cepas multirresistentes de muchas bacterias. Sin embargo, esta aplicación que fue postergada debido a la efectividad de los antibióticos ha vuelto a emerger como una alternativa terapéutica, debido al desarrollo de resistencia mostrado por las bacterias. Esto ha motivado que los bacteriófagos sean también considerados como una alternativa para el control de bacterias en la acuicultura, ya que el uso de antibióticos está siendo cada vez más cuestionado debido al surgimiento de resistencia y a los efectos ambientales que ocasionan. Sin embargo, existe consenso de que tanto los virus como las bacterias son microrganismos que poseen mecanismos para adaptarse a todo tipo de condiciones adversas, por lo que habrá que estar expectante a los resultados de los estudios que se están desarrollando actualmente.

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