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Salud

Zika: el virus que tomó a Brasil por sorpresa

Alrededor de 30 laboratorios de São Paulo se unen para investigar al agente infeccioso que amenaza al país con una epidemia de microcefalia

Un dúo de riesgo: el mosquito Aedes aegypti...

James Gathany/CDC Un dúo de riesgo: el mosquito Aedes aegyptiJames Gathany/CDC

Vestida como una cirujana, la científica Stella Melo trabajaba en total silencio en un laboratorio de bioseguridad de la Universidad de São Paulo (USP) durante la tarde del viernes 11 de diciembre. En el interior de una cabina en la cual sólo circula aire filtrado, sembraba células de riñón de mono en botellas plásticas que contenían un líquido nutritivo de color rosado. Pese a utilizar una máscara, Melo evitaba hablar, para no correr el riesgo de contaminar el material. Días más tarde, aquellas células servirían para reproducir el virus del Zika, un agente infeccioso al que durante décadas se lo consideró inofensivo, pero que ahora asusta a Brasil y al mundo, ya que se sospecha que está asociado al nacimiento de bebés con el cerebro de un tamaño menor que lo normal, un problema sin cura al que se conoce con el nombre microcefalia congénita.

El jueves siguiente, el día 17, la viróloga Danielle Leal de Oliveira utilizó parte de las células preparadas por Melo para iniciar el cultivo de virus del Zika y anunció en un correo electrónico: “Inoculé los virus hoy. Estamos cruzando los dedos para que crezcan”. Leal de Oliveira y Melo integran el equipo del virólogo Edison Durigon en el Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la USP, y trabajaban duramente para replicar las muestras del virus del Zika que recibieron proveniente del Instituto Evandro Chagas, con sede en la ciudad norteña de Pará. El objetivo de esa labor consistía en multiplicar el virus y compartirlo con grupos de Brasil y del exterior que planeaban estudiarlo. E interesados no faltaban.

Desde que el virus del Zika cobró importancia mundial en noviembre, con los casos de microcefalia, el virólogo Paolo Zanotto, colega de Durigon y su vecino de despacho en la USP, no piensa en otra cosa a no ser en contenerlo. Experto en la evolución de los flavivirus, el grupo al que pertenece el del Zika, Zanotto sabe que el riesgo de que este virus se propague por el país es grande, especialmente en el estado de São Paulo, donde prolifera la población urbana de su transmisor, el mosquito Aedes aegypti. Y sabe también que sólo existen posibilidades de contener al virus del Zika mediante un esfuerzo coordinado entre científicos, el poder público y la población.

...y copias de virus (los puntos oscuros) de la familia Flaviviridae, la misma del virus del Zika

Fred Murphy y Sylvia Whitfield/CDC…y copias de virus (los puntos oscuros) de la familia Flaviviridae, la misma del virus del ZikaFred Murphy y Sylvia Whitfield/CDC

Por esta razón, también en noviembre, Zanotto inició la movilización de virólogos, epidemiólogos, médicos y entomólogos de São Paulo y del exterior para estudiar todo lo que sea posible sobre el virus del Zika. Al final de diciembre, treinta y dos grupos paulistas (casi 300 investigadores) ya habían aceptado formar parte de esa red de investigación del virus –que recibió el nombre informal de Red Zika– y varios aguardaban muestras de virus del laboratorio de Durigon para empezar las investigaciones.

Esta rápida reacción fue posible porque, en el pasado, la FAPESP apoyó la creación de laboratorios de virología en todo el estado de São Paulo, que mantuvieron una fuerte interacción entre sí. Muchos de ellos llevan adelante proyectos temáticos patrocinados por la Fundación o cuentan con sus fondos de ayudas regulares. Para reactivar el trabajo colectivo del grupo, la FAPESP concedió pequeñas sumas en carácter de aditivos a los proyectos existentes. Dichos valores adicionales sumarán alrededor de 550 mil reales y permitirán complementar el trabajo que ya se está llevando adelante.

Jean Pierre Peron es neuroinmunólogo y, entre otras cosas, estudia en su laboratorio de la USP las inflamaciones del cerebro provocadas por el sistema de defensa del propio cuerpo. Y es uno de los investigadores que adhirieron a la Red Zika: está con su equipo listo para empezar al menos dos experimentos. En uno de ellos, Peron planea inyectar el virus directamente en el cerebro de ratones con dos objetivos: el primero es dejarlo multiplicarse y generar más muestras para sus investigaciones y las de otros grupos. El segundo, que es el más importante, consiste en verificar si el propio virus lesiona al cerebro o si los daños son ocasionados por un ataque exacerbado del sistema de defensa contra el virus del Zika.

Imágenes del cerebro de bebés que nacieron con microcefalia y son hijos de madres posiblemente infectadas por el virus del Zika durante la gravidez en general muestran pequeños círculos blancos muy cerca unos de otros, como las cuentas de un collar. Según los neurólogos, son señales de calcificación, una especie de cicatriz que se forma en áreas lesionadas del cerebro, y ocurren también en bebés cuyas madres padecieron infecciones por citomegalovirus o toxoplasmosis durante la gestación. En el caso del Zika, no se sabe si estas calcificaciones son provocadas por el virus o constituyen lesiones secundarias, producto de un gran ataque de las células de defensa contra el invasor.

Tampoco se sabe todavía de qué modo el virus llega al cerebro, tal como se observó en un bebé del estado de Ceará, que nació con microcefalia y murió minutos después del parto. Con muestras de varios tejidos de ese niño, el virólogo Pedro Vasconcelos y su equipo lograron aislar, en el Evandro Chagas, un centro nacional de referencia en virología, las muestras del Zika enviadas a São Paulo. La sospecha principal indica que el virus –como así también otros entre los casi 60 virus de la familia Flaviviridae, la misma de los virus del dengue y de la fiebre amarilla– se desarrolla mejor en células del sistema nervioso.

Un segundo experimento planeado por Peron puede ayudar a confirmar la preferencia del Zika por células del tejido cerebral y a trazar el camino que el virus recorre hasta llegar al sistema nervioso central. Él y su equipo están listos para inocular el virus en ratonas preñadas y realizar un seguimiento de lo que ocurre con los fetos. “Esto nos permitirá verificar si el virus llega hasta el cerebro de los fetos y si causa lesionrd, muerte o microcefalia”, dijo Peron en una visita al laboratorio de Durigon durante la tarde en que Stella preparaba las células para multiplicar el virus del Zika.

Zika_MAPA_Edición_239El trabajo de Peron con los roedores se complementará con los experimentos de la bióloga Patrícia Beltrão Braga con células humanas. “Lo primero que necesitamos saber es si el virus infecta efectivamente a las células humanas del sistema nervioso y qué tipo de muerte celular provoca”, dice Beltrão Braga. Con base en la información que circula entre los científicos y en la extrapolación que se conoce sobre otros flavivirus, el Zika invadiría las células del tejido cerebral, pero aún no se sabe cuáles ni cómo. Esta información puede orientar en el futuro a los médicos con relación a qué tratamiento adoptar a los efectos de intentar contener al virus o hacer lo propio con los daños que éste puede causar. Sin embargo, por ahora no existe un medicamento seguro para combatir al virus del Zika.

Beltrão Braga analizará los efectos del virus sobre células humanas valiéndose una tecnología innovadora. La investigadora utilizará células madre adultas extraídas de dientes de leche de niños y las reprogramará químicamente para que se transformen en células más versátiles, capaces de originar distintos tejidos. Dichas células, cultivadas en una matriz tridimensional, al recibir los estímulos químicos correctos, dan origen a los distintos tipos de células del sistema nervioso central y se organizan en capas, como si fuesen cerebros microscópicos: algunos de éstos tienen el tamaño de la cabeza de un alfiler.

La investigadora también planea infectar esos minicerebros con el virus del Zika y efectuar un seguimiento de las alteraciones que surjan. “Mi idea es evaluar si el virus perjudica el crecimiento de las células, la producción de proteínas y la formación de sinapsis, que son las conexiones entre las neuronas”, dice. “Creo que los minicerebros nos permitirán obtener una respuesta rápida con respecto a algunos interrogantes”, comenta la investigadora, quien estuvo presente en la primera reunión de la Red Zika, a comienzos del mes de diciembre. Hasta ese momento, el Ministerio de Salud había registrado la presencia del virus en 18 estados, fundamentalmente en la región nordeste de Brasil, donde se detectaron los primeros casos. Y el virus podía avanzar más.

Una de las dificultades a la hora de planificar acciones eficientes con miras a contener al virus reside en que todavía no se conoce su patrón de circulación entre la población brasileña, ni tampoco entre otras poblaciones. Nadie sabe con precisión cuánta gente ha sido infectada en el país ni cuántos casos nuevos surgen mensualmente. Tampoco existen datos sobre la tasa de infección de los mosquitos y su eficiencia en la transmisión del virus a través de las picaduras. “Con esa información podríamos calcular la capacidad de propagación de la infección”, comenta el epidemiólogo Eduardo Massad, de la Facultad de Medicina de la USP, quien también forma parte de la red.

Una manera de empezar a conocer estas variables consiste en registrar los casos de infecciones en tiempo real, para ver de qué manera evolucionan en el tiempo y en el espacio. Una de las herramientas necesarias para ello sería un test de laboratorio confiable destinado a detectar infecciones antiguas por Zika y saber por dónde el virus ha pasado y cuándo. La forma actual de realizar ese rastreo es mediante análisis serológicos, que detectan anticuerpos contra el virus en la sangre. Este tipo de test permite saber si una infección es antigua o reciente, pero no funciona bien en el caso del Zika. Sucede que los anticuerpos contra este virus son similares a los que se generan contra los virus del dengue, que existen en casi todo el país.

El modo alternativo de verificar la infección, ya disponible en casi 20 laboratorios de la red pública de salud, es un test en el cual se emplea la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Este test amplifica una zona del material genético del virus, pero es más complejo y requiere la intervención de personal capacitado, y el empleo de aparatos caros. Además sólo permite detectar el Zika cuando la infección está activa y la persona exhibe los síntomas.

Como muchos de los laboratorios de la Red Zika ya disponen de aparatos para la realización de la PCR –muchos son antiguos miembros de la Red de Diversidad Genética de Virus (VGDN), equipada con financiación de la FAPESP–, Zanotto planea aprovechar esa capacidad instalada para ayudar en el monitoreo del virus del Zika en el estado de São Paulo. La idea es que esos laboratorios realicen el diagnóstico molecular de personas con sospecha de estar infectadas. De este modo, sería posible realizar un seguimiento casi en tiempo real del avance de las infecciones y ayudar a los servicios de vigilancia epidemiológica a combatir los focos de infección activos.

Existen motivos de sobra para tamaña urgencia. El verano ya ha comenzado, y con él, el período de lluvias en el sudeste de Brasil, donde viven 82 millones de personas, o cuatro de cada diez brasileños. El temor de los virólogos, epidemiólogos y expertos en salud pública reside en que el Zika encuentre un terreno fértil para prosperar. El virus es inoculado en los seres humanos a través de las picaduras de las hembras de Aedes aegypti, mosquitos oscuros de patas con rayas blancas que suelen alimentarse de sangre durante el día. Además de sangre, estos insectos sólo necesitan encontrar un poco de agua estancada para generar su prole. Y desde hace ya algunos años se han venido volviendo resistentes a la acción de los insecticidas (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 147).

Zika Edición 239Otro motivo de preocupación reside en que el mosquito Aedes, que transmite también los virus del dengue, de la fiebre amarilla y de la fiebre chikunguña, ya se ha propagado por el sudeste de Brasil. La evidencia más contundente de la presencia de este mosquito la constituyen los casos de dengue de 2015. El año pasado, el Ministerio de Salud registró 1.600.000 casos con sospecha de infección en el país, de los cuales 990 mil, o el 61%, se detectaron en la región sudeste (y 718 mil fueron en el estado de São Paulo). Según sugieren algunos investigadores, es posible que muchos de esos mosquitos ya estén contaminados con el Zika.

Desde hace ya algún tiempo, se sabe que el virus del Zika circula, si bien que tímidamente, por el sudeste de Brasil. Los estados de São Paulo, Río de Janeiro y Espírito Santo habían registrado hasta el final de noviembre unos pocos casos de contracción del zika en su propio territorio, que se confirmaron mediante análisis moleculares. Pero no existía una contabilidad oficial y precisa.

El primer caso en São Paulo se detectó el 19 de mayo, cuando el Instituto Adolfo Lutz, uno de los laboratorios de referencia para la detección de virus en el país, confirmó la presencia del Zika en la sangre de un hombre de 52 años residente en Sumaré, en la zona de Campinas. Otro caso se registró en São José do Rio Preto, en el noroeste del estado, y otros dos en Ribeirão Preto, en el norte. “Es posible que el virus del Zika esté circulando desde hace algunos meses por el estado, pero no de manera propagada”, dijo el infectólogo Marcos Boulos, jefe de la Coordinación de Control de Enfermedades de la Secretaría de Salud del Estado de São Paulo. “De lo contrario, ya tendríamos la confirmación de problemas neurológicos”, comentó en la tarde del 14 de diciembre, antes de que el secretario David Uip anunciara que seis bebés con microcefalia se encontraban bajo investigación con relación a una posible infección por el virus del Zika.

Todavía no se conoce el tamaño del problema. A mediados de diciembre, el Ministerio de Salud publicó un documento en el cual efectúa una proyección, aún con un gran nivel de incertidumbre, sobre la cantidad de infectados por el virus en Brasil. Entre 443 mil y 1.300.000 brasileños pueden haber tenido zika, una enfermedad que se confunde con el dengue, pero que en el 80% de los casos no genera señales aparentes, o causa a lo sumo un malestar pasajero (lea en el recuadro). Los autores del documento arribaron a esas cifras tomando como base estimaciones de la literatura médica internacional y los casos con sospecha de dengue no confirmados mediante análisis de laboratorio.

El médico y virólogo Maurício Lacerda Nogueira, docente de la Facultad de Medicina de Rio Preto, es uno de los que sospechan de que parte de los casos identificados como dengue serían en realidad casos de zika. Desde hace casi una década, este especialista realiza un seguimiento de los brotes de dengue en São José do Rio Preto, y entre abril y mayo de 2015 detectó algo atípico: casos del síndrome de Guillain-Barré, una enfermedad inflamatoria que degenera los nervios, en personas con síntomas de dengue. “En una mirada retrospectiva, digo que puede haber sido zika”, comentó. En poco tiempo más, Lacerda Nogueira testeará alrededor de 300 muestras de sangre de comienzos de 2015 clasificadas como dengue para el virus del Zika, y Zanotto planea hacer lo propio con otras 1.200 de la capital paulista.

Si el virus estuviese presente en el estado desde hace más tiempo y fuese efectivamente el causante de la microcefalia, nuevos casos podrían aparecer en breve. “El pico de circulación del dengue en São Paulo y, por ende, el de circulación del Aedes, se registró entre abril y mayo, y quienes estaban gestando en ese lapso están por tener a sus bebés”, recuerda Lacerda Nogueira. Él y su grupo monitorearán a 2.200 personas durante cinco años para verificar el porcentaje de casos asintomáticos de zika y el riesgo de microcefalia en los bebés de gestantes infectadas por el virus.

La sospecha de la conexión del zika con la microcefalia, algo inédito en el mundo, surgió en octubre. Un mes antes, la neuróloga pediátrica Vanessa Van Der Linden empezó a detectar un aumento poco común de los casos de microcefalia en el Hospital Barão de Lucena, donde trabaja, en la ciudad de Recife, y notificó a la Secretaria de Salud del Estado de Pernambuco. Luego el investigador Carlos Brito, de la Universidad Federal de Pernambuco, sugirió que el virus del Zika podría estar por detrás de esos casos y se le comunicó el problema al ministerio, que a su vez los notificó ante la Organización Mundial de la Salud.

Stella Melo analiza en el microscopio cultivo de células, en la USP

LÉO RAMOSStella Melo analiza en el microscopio cultivo de células, en la USPLÉO RAMOS

Las evidencias más fuertes recién surgieron al final de noviembre, cuando Vasconcelos aisló al virus del bebé de Ceará y la Fiocruz de Río confirmó la presencia del Zika en el líquido amniótico de dos gestantes del estado de Paraíba cuyos fetos tenían microcefalia. Hasta el día 15 de diciembre, el ministerio había confirmado 134 casos asociados a la infección por el virus del Zika –en Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte y Sergipe– y había descartado 102. Otros 2.165 casos seguían siendo estudiados.

Varios expertos consultados para la elaboración de este reportaje afirman que el virus del Zika es el principal sospechoso de causar la microcefalia. Además de la conexión temporal entre ambos problemas, el virus parece estar adaptándose para infectar a los seres humanos. En un estudio llevado a cabo junto a investigadores del Instituto Pasteur en Senegal, el biomédico Caio de Melo Freire, de la Universidad Federal de São Carlos, demostró que el linaje en circulación en Brasil llegó proveniente de África a través de Asia (vea el mapa). En el camino, el virus se humanizó: algunos de sus genes registran la receta para hacer proteínas de modo más similar a los genes humanos.

De todos modos, algunos investigadores dicen que se requieren más datos para despejar todos los interrogantes. “No sabemos si la vulnerabilidad del feto se restringe al primer trimestre o si también es más tardía y deriva en otros problemas, por ejemplo”, recuerda el neurólogo Fernando Kok, de la USP. “La relación de causalidad es plausible y las señales son fuertes”, dice el infectólogo Celso Granato, de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp). “Pero necesitamos tener casos mejor estudiados, porque pueden existir otros cofactores que aún no conocemos.”

“Si me preguntasen si el virus del Zika causa microcefalia, yo contestaría que no lo sé”, comentó el epidemiólogo Eduardo Massad a comienzos de diciembre. Para el especialista, había muchas preguntas sin repuesta. “Ahora bien, si se comprueba la causalidad”, añadió, “el zika podrá convertirse en el Godzilla de las infecciones”.

Artículos científicos y otros documentos
FAYE, O. et al. Molecular evolution of Zika virus during its emergence in the 20th century. PLoS Neglected Diseases. 9 ene. 2014.
FREIRE, C.C.M. et al. Spread of the pandemic Zika virus lineage is asociated with NS1 codon usage adaptation in humans. Biorxiv.org.
ZANLUCA, C. et al. First report of autochthonous transmission of Zika virus in Brazil. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. 11 jun. 2015.
CAMPOS, G.S.; BANDEIRA, A.C.; SARDI, S.I. Zika virus outbreak, Bahia, Brazil. Emerging Infectious Diseases. oct. 2015.
Protocolo de control y respuesta a la ocurrencia de microcefalia relacionada con la infección por el virus del Zika [en portugués] ‒ http://bit.ly/1REOZ2w.