El excremento de las aves puede ser la clave para detener la próxima pandemia de gripe. Te explicamos por qué
Primero llegan los cangrejos herradura. Levantan sus caparazones redondos que parecen tanques y salen de la bahía de Delaware bajo la primera luna llena de mayo para aparearse y poner sus huevos.
Los pájaros no tardan en seguirlos. Cientos de miles de aves playeras migratorias descienden graznando a estas playas para atiborrarse de huevos ricos en proteínas y grasas. En el transcurso de una semana, algunas de las aves duplicarán su peso mientras se preparan para reanudar sus viajes entre Sudamérica y sus zonas de reproducción de verano en el Ártico. Hasta 25 especies diferentes de aves hacen escala aquí cada primavera.
Es una maravilla ecológica que no se ve en ningún otro lugar del mundo. Y también una bonanza para los científicos que buscan detener la próxima pandemia.
Este año, su trabajo ha adquirido una nueva urgencia, ya que un peligroso virus de gripe, el H5N1, está arrasando con el ganado lechero y las aves de corral en Estados Unidos. El mundo está atento para ver si la amenaza se intensificará.
El trabajo en esta playa podría ayudar a dejar esto claro.
“Es un verdadero tesoro”, dijo la Dra. Pamela McKenzie, haciendo una seña a su compañero de investigación, Patrick Seiler.
McKenzie y Seiler son parte de un equipo del hospital infantil de investigación St. Jude financiado por los Institutos Nacionales de Salud que ha estado viniendo a las playas cercanas durante casi 40 años para recolectar excrementos de aves.
El proyecto es una creación del Dr. Robert Webster, un virólogo neozelandés que fue el primero en comprender que los virus de la gripe provienen de los intestinos de las aves.
“Nos sorprendió mucho. En lugar de estar en el tracto respiratorio, donde pensábamos que estaba, se estaba replicando en el tracto intestinal y lo estaban defecando al agua y esparciéndolo”, dijo Webster, quien ahora tiene 92 años y está jubilado, pero aún se une a la campaña de recolección cuando puede.
El excremento o guano de las aves infectadas está repleto de virus. De todos los subtipos de influenza conocidos, todos menos dos se han encontrado en aves. Los otros dos subtipos solo se han encontrado en murciélagos.
En su primer viaje a la bahía de Delaware en 1985, Webster y su equipo descubrieron que el 20 por ciento de las muestras de excrementos de aves que trajeron consigo contenían virus de la gripe, y se dieron cuenta de que el área era un observatorio ideal para rastrear los virus de la gripe mientras estos viajaban en las aves a lo largo de la ruta migratoria del Atlántico, que corre entre América del Sur y el círculo polar ártico en el norte de Canadá.
El hallazgo de un nuevo virus de gripe aquí podría dar al mundo una alerta temprana sobre un inminente contagio.
El proyecto se ha convertido en uno de los más antiguos en cuanto a muestreo de la gripe en las mismas poblaciones de aves, afirmó el Dr. Richard Webby, que se hizo cargo del proyecto iniciado por Webster. Webby dirige en St. Jude el Centro de Colaboración para Estudios sobre la Ecología de la Gripe en Animales de la Organización Mundial de la Salud.
Predecir pandemias, explica Webby, es un poco como intentar predecir tornados.
“Para predecir las cosas malas, ya sea un tornado o una pandemia, hay que entender lo que es normal hoy en día (…) A partir de ahí, podemos detectar cuándo las cosas son diferentes, cuándo cambia el anfitrión y qué impulsa esas transiciones”, dijo Webby.
Estados Unidos se encuentra en medio de una de esas transiciones. Unos meses antes de que el equipo de St. Jude llegara a Cape May este año, el virus H5N1 había aparecido por primera vez en el ganado lechero de Texas.
El descubrimiento de que el H5N1 podía infectar a las vacas puso en alerta a los expertos en gripe, incluido Webby. Los virus de influenza tipo A, como el H5N1, nunca antes se habían propagado en las vacas.
Los científicos han dado seguimiento al virus H5N1 durante más de dos décadas. Algunos virus de la gripe no causan síntomas o solo producen síntomas leves cuando infectan a las aves. Estos virus se denominan influenzas aviares de baja patogenicidad (IABP). El virus H5N1, que enferma gravemente a las aves, se denomina gripe aviar altamente patógena (IAAP). Devasta bandadas de aves de granja, como pollos y pavos. En Estados Unidos, las bandadas infectadas son sacrificadas tan pronto como se identifica el virus, tanto para prevenir la propagación de la infección como para mitigar el sufrimiento de las aves.
No es la primera vez que los agricultores estadounidenses tienen que enfrentarse a una gripe aviar altamente patógena. En 2014, las aves que migraron desde Europa trajeron virus H5N8 a América del Norte. Un intenso sacrificio, que causó la muerte de más de 50 millones de aves, detuvo ese brote y Estados Unidos permaneció libre de virus de gripe aviar altamente patógenos durante años.
Sin embargo, la misma estrategia no ha detenido al H5N1, que llegó a Estados Unidos a finales de 2021 y, a pesar de la intensa despoblación de las aves de corral infectadas, ha seguido propagándose. En los dos últimos años, los virus H5N1 también han desarrollado la capacidad de infectar a una variedad cada vez mayor de mamíferos como gatos, zorros, nutrias y leones marinos, lo que los acerca un paso más a la posibilidad de propagarse fácilmente entre los seres humanos.
Los virus H5N1 pueden infectar a los humanos, pero estas infecciones no se transmiten de persona a persona porque las células de nuestra nariz, garganta y pulmones tienen receptores ligeramente diferentes a las células que recubren los pulmones de las aves.
Sin embargo, no hace falta mucho para que eso cambie. Un estudio reciente publicado en la revista Science descubrió que un solo cambio clave en el ADN del virus le permitiría acoplarse a las células de los pulmones humanos.
El equipo de Cape May nunca había encontrado H5N1 en las aves que muestrearon allí, pero como el virus se estaba propagando en vacas en varios estados, se preguntaron en qué otros lugares podría estar. ¿Habría llegado también a estas aves?
McKenzie y Seiler caminaban con cautela por la playa pantanosa con botas, guantes y mascarillas la pasada primavera. Llevaban los bolsillos llenos de docenas de hisopos que utilizaban para sacar guano blanco fresco de la arena y depositarlo en frascos de plástico que encajaban hábilmente entre sus dedos. Los frascos volvían a colocarse en bandejas que se apilaban cuidadosamente en una nevera portátil beige que Seiler se cargaba al hombro mientras avanzaba por la playa. En el transcurso de una semana, el equipo recogía entre 800 y 1.000 muestras.
Todos los virus de gripe presentes en las muestras serían secuenciados (se leerían las letras exactas del código genético de los virus) y cargados en una base de datos internacional, una especie de biblioteca de referencia que ayuda a los científicos a rastrear las cepas de gripe a medida que circulan por el mundo.
Los excrementos blancos más grandes pertenecían a las gaviotas (gaviotas reidoras, de cabeza negra, y gaviotas argénteas, de cabeza blanca), explicó McKenzie. El equipo planeaba realizar un estudio independiente centrado en las gaviotas este año.
“Hay algunos virus que solo hemos encontrado en gaviotas”, explicó Seiler.
Algunas manchas blancas, aquellas que tenían líneas visibles de grumos de huevos todavía en ellas, pertenecen a pequeños pájaros llamados playeros semipalmeados.
A unos cuantos metros, una bandada de pájaros marrones llamados correlimos exploraba la arena en busca de huevos de cangrejo con sus largos picos negros y observaba nerviosamente a Seiler y McKenzie mientras la pareja se dirigía hacia la playa.
Algunas de las muestras que estaban recolectando serían enviadas en hielo de forma exprés a Memphis, Tennessee, donde se encuentra St. Jude, pero otras viajarían al otro lado de la ciudad hasta un parque de casas rodantes, donde la Dra. Lisa Kercher las estaba esperando.
Kercher, directora de operaciones de laboratorio en St. Jude, convirtió una típica casa rodante en un laboratorio móvil que se estacionó entre otros vehículos. Este año, lo estaba probando en el campo para ver si podía acelerar el trabajo del equipo.
“Tomamos muestras en el campo y las enviamos al laboratorio, y luego contamos con un ejército de técnicos que trabajan diligentemente con estas miles de muestras”, dijo Kercher. Pueden pasar meses antes de que el equipo conozca los subtipos exactos de los virus que han encontrado.
“Si estoy aquí en mayo, por ejemplo, no sabré los subtipos de estos virus hasta septiembre u octubre”, explicó.
El objetivo de Kercher es analizar rápidamente las muestras en el campo para ver si contienen virus de la gripe o no. Cada año, contienen virus de la gripe aproximadamente el 10% de las muestras que traen. Si pudiera enviar solo las muestras positivas al laboratorio, podrían procesarse más rápidamente.
Después de secuenciar completamente las muestras este año, no encontraron H5N1 ni en las muestras de Cape May ni en las muestras de pato de Canadá.
“No sabemos exactamente por qué (…) Siempre hemos tenido un poco de curiosidad al respecto”, dijo Kercher en una entrevista la semana pasada.
Después de terminar en Cape May, Kercher condujo el laboratorio móvil hasta el río Peace, en el norte de Alberta, Canadá, para realizar pruebas a los patos que se reproducirían allí durante el verano. El equipo viajó para realizar pruebas a los patos en Canadá durante 45 años, pero este es el primer año en que utilizaron el laboratorio móvil allí. Después del viaje a Alberta, Kercher condujo su autocaravana hasta Tennessee para realizar pruebas a más patos, donde hibernan durante el invierno.
Mientras tanto, el virus se extendía por todas partes, apareciendo en manada tras manada de vacas en el Medio Oeste y luego en California. Se habían reportado docenas de infecciones humanas en trabajadores agrícolas, pero las relacionadas con el ganado lechero habían sido en su mayoría leves. No se habían informado transmisiones de persona a persona.
Los brotes en el ganado parecieron disminuir brevemente hacia finales del verano. Luego vinieron las infecciones humanas graves.
En primer lugar, se produjo el caso de un adolescente de Vancouver (Canadá), que fue hospitalizado por problemas respiratorios. Más recientemente, una persona de Luisiana enfermó gravemente de H5N1 tras haber estado expuesta a un rebaño de traspatio. En ambos casos, el virus era de un tipo ligeramente diferente al que circulaba en las vacas. El virus identificado en las vacas es del genotipo B3.13, mientras que el que se encontró en ambas infecciones humanas graves es el genotipo D1.1, que ha estado circulando en aves silvestres y de corral, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. También se han producido otros casos de infecciones por D1.1 en seres humanos, en el estado de Washington, en personas que colaboraban en el sacrificio de aves. Esos casos no fueron tan graves.
Después de no detectar el virus en la primavera y el verano, el equipo de St. Jude trasladó el laboratorio móvil a un lugar que nunca antes habían probado: una enorme zona de invernada de ánades reales y otros patos en el noroeste de Tennessee.
Allí tomaron muestras de 534 patos entre noviembre y diciembre y encontraron el genotipo D1.1 del virus en aproximadamente una docena de muestras.
“Obtuvimos la misma cepa que está causando tantos estragos en las personas y en las aves silvestres”, dijo Kercher.
El D1.1 es un grupo de virus más reciente. Los científicos no saben tanto sobre él como sobre los virus del ganado, pero las muestras del equipo, según afirmaron, les han ayudado a relacionar el virus con la ruta migratoria del Mississippi, que atraviesa el centro de Canadá y sigue el río Mississippi hasta el golfo de México.
Los científicos aún no saben cuándo surgió la cepa y comenzó a circular como un tipo propio y distinto. Webby dice que analizarán los datos de vigilancia que han reunido durante el último año para intentar averiguarlo.
El virus parece ser el producto de una redistribución genética, en la que dos virus infectan al mismo animal al mismo tiempo e intercambian genes. Los virus de redistribución genética tienden a tener mayores cambios en sus genomas que los virus que cambian gradualmente a medida que pasan de un animal a otro.
Los datos de vigilancia que el equipo recopiló recientemente contribuyeron a un nuevo estudio de prepublicación, que se dio a conocer la semana pasada antes de la revisión por pares.
El estudio fue dirigido por la Dra. Louise Moncla, una científica que estudia la evolución de los virus en la Universidad de Pensilvania.
Al analizar datos de vigilancia como los recopilados por Webby y su equipo, el equipo de Penn descubrió que el brote de H5N1 que comenzó en 2021 en América del Norte fue impulsado por ocho introducciones separadas del virus por parte de aves acuáticas y playeras migratorias silvestres a lo largo de las rutas migratorias del Atlántico y el Pacífico.
Moncla y su equipo creen que el brote actual no se ha detenido con un sacrificio intenso, como ocurrió en 2014, porque las aves silvestres continúan introduciéndolo en las poblaciones de aves de granja y de traspatio.
Concluyen que las aves silvestres son un reservorio emergente del virus en América del Norte y que la vigilancia de las aves migratorias es fundamental para detener futuros brotes.
Webby y su equipo dicen que planean continuar con su labor de observación. En mayo, cuando la primera luna llena salga sobre la bahía de Delaware, volverán a hacerlo todo de nuevo.
Kercher dijo que lo que encontraron este año en la bahía de Delaware fue similar a lo que habían visto durante los últimos 40 años: las aves playeras están transportando virus a largas distancias.
“Se detienen en la bahía de Delaware para reabastecerse, y luego los virus se trasladan mientras están en escala y luego se los llevan de nuevo”, dijo Kercher.
No hay forma de saber qué nos espera o si el virus H5N1 finalmente cambiará de forma lo suficiente como para convertirse en un peligro para las personas. Si lo hace, dijo, estarán atentos.
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