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Enfermedades peligrosas despiertan en los glaciares de la Tierra

A lo largo de la historia de nuestro planeta, las personascoexistió con bacterias y virus. Buscamos formas de resistir la peste bubónica y la viruela, y a cambio buscaron formas de infectarnos. Hemos estado usando antibióticos durante casi cien años desde que Alexander Fleming descubrió la penicilina. En respuesta a esto, las bacterias han adquirido resistencia a los antibióticos. La batalla no tiene fin. Pasamos tanto tiempo con patógenos que, a su vez, nos llevamos a un callejón sin salida. Sin embargo, ¿qué sucede si de repente nos encontramos con bacterias y virus mortales que no hemos visto en miles de años o que nunca hemos visto antes?

En agosto de 2016, en un rincón remoto de la tundra siberiana, en la península de Yamal, murió un niño de 12 años y al menos veinte personas fueron hospitalizadas después de la infección por ántrax.

Se ha sugerido que durante 75 añosHace un año, un ciervo infectado con ántrax murió y su esqueleto congelado quedó atrapado debajo de una capa de tierra congelada, debajo del permafrost. Permaneció allí hasta el verano de 2016, cuando el permafrost se descongeló debido al intenso calor. Por lo tanto, liberó un cadáver de venado y una infección de ántrax en el agua y el suelo más cercanos, y luego en el suministro de alimentos. Las personas están en riesgo.

Lo que da miedo es que este puede no ser un caso solitario.

La tierra se calienta y se descongela más eternapermafrost En condiciones normales, las capas superficiales de permafrost con una profundidad de aproximadamente 50 centímetros se descongelan cada verano. Pero el calentamiento global está exponiendo gradualmente las viejas capas de permafrost.

El suelo perenne congelado es un lugar ideal paramantener las bacterias vivas por largos períodos de tiempo, posiblemente millones de años. Esto significa que derretir el hielo podría abrir potencialmente la caja de enfermedades de Pandora.

La temperatura en el Círculo Polar Ártico está creciendo rápidamente, aproximadamente tres veces más rápido que en el resto del mundo. Pueden aparecer otros agentes infecciosos.

"El permafrost es un excelente guardián de gérmenes yvirus porque es frío, oscuro y libre de oxígeno ", dice el biólogo evolutivo Jean-Michel Claveri de la Universidad Aix-Marseille en Francia. "Los virus patógenos que pueden infectar animales y plantas podrían almacenarse en viejas capas de permafrost, incluidas las que causaron epidemias mundiales en el pasado".

Solo a principios del siglo XX, más de un millón del nortelos ciervos murieron de ántrax. No es tan fácil cavar tumbas profundas en el norte, por lo que la mayoría de estos cadáveres fueron enterrados cerca de la superficie, en 7,000 tumbas dispersas en el norte de Rusia.

¿Qué más podría estar escondido debajo del suelo congelado?

Personas y animales fueron enterrados en permafrostcientos de años, por lo que es muy posible que salgan otros agentes infecciosos. Por ejemplo, los científicos descubrieron fragmentos de ARN del virus de la gripe española en cadáveres enterrados masivamente en la tundra de Alaska. La viruela y la peste bubónica también están enterrados en Siberia. En un estudio de 2011, Boris Revich y Marina Podolnaya escribieron: "Como resultado del deshielo del permafrost, los vectores de infecciones mortales de los siglos XVIII y XIX pueden regresar, especialmente cerca de los cementerios donde fueron enterradas las víctimas de estas infecciones".

Una grave epidemia tuvo lugar en Siberia en la década de 1890viruela Una ciudad ha perdido hasta el 40% de su población. Los cuerpos fueron enterrados debajo de la capa superior de permafrost en las orillas del río Kolyma. Después de 120 años de inundaciones, el Kolyma comenzó a destruir la costa, y el derretimiento del permafrost aceleró este proceso de erosión.

En un proyecto que comenzó en la década de 1990, los científicosdel Centro Científico Estatal de Virología y Biotecnología en Novosibirsk, se estudiaron los restos de personas de la Edad de Piedra descubiertas en el sur de Siberia, en la región de Gorny Altai. También estudiaron muestras de los cadáveres de personas que murieron durante epidemias virales en el siglo XIX y fueron enterradas en el permafrost de Rusia.

Los científicos dicen que encontraron cuerpos con úlceras características de los rastros de viruela. Aunque no detectaron el virus de la viruela en sí, encontraron fragmentos de ADN.

Por supuesto, esta no es la primera vez que las bacterias congeladas en hielo vuelven a la vida.

En un estudio de 2005, los científicos de la NASA exitosamenteLas bacterias que habían estado encarceladas en un estanque congelado en Alaska durante 32,000 años fueron revividas. Los microbios llamados Carnobacterium pleistocenum se han congelado desde el Pleistoceno, cuando los mamuts de lana todavía vagaban por la tierra. Tan pronto como el hielo se derritió, nuevamente comenzaron a nadar como si nada hubiera pasado.

Dos años después, los científicos lograron revivir la bacteria.8 millones de años, que dormían en el hielo debajo de la superficie de un glaciar en los valles Beacon y Mullins en la Antártida. En el mismo estudio, se recuperaron bacterias del hielo que tenía más de 100,000 años.

Sin embargo, no todas las bacterias pueden volver a la vida.después de congelar en permafrost. La bacteria del ántrax puede hacer esto porque forman esporas extremadamente resistentes que pueden vivir en estado congelado durante mucho tiempo.

Otras bacterias que pueden formarseLas disputas y, por lo tanto, la supervivencia en el permafrost incluyen el tétanos y Clostridium botulinum, responsable del botulismo: una enfermedad rara que puede causar parálisis y causar la muerte. Algunos hongos también pueden sobrevivir en el permafrost durante mucho tiempo.

Algunos virus también pueden sobrevivir durante largos períodos de tiempo.

En un estudio de 2014, los científicos dirigidos porClavier revivió dos virus capturados por el permafrost de Siberia durante 30,000 años. Conocidos como Pithovirus sibericum y Mollivirus sibericum, se consideran "virus gigantes" porque, a diferencia de la mayoría de los virus, son tan grandes que se pueden ver con un microscopio normal. Fueron encontrados a una profundidad de 30 metros en la tundra costera.

Inmediatamente después del renacimiento, los virus se volvieron contagiosos. Afortunadamente para nosotros, son estos virus los que infectan solo la ameba unicelular. Sin embargo, la investigación sugiere que otros virus que pueden infectar a los humanos también pueden resucitar.

Además, el calentamiento global es opcional.debe derretir el permafrost para representar una amenaza. A medida que el hielo marino del Ártico se derrite, es más fácil llegar a la costa norte de Siberia por mar. Obviamente, su desarrollo industrial se vuelve más rentable, incluida la extracción de oro y minerales, la perforación de pozos petroleros y la producción de gas natural.

"Por el momento, estas áreas están vacías y profundasnadie toca las capas de permafrost ", dice Claveri. “Pero estas capas antiguas se pueden obtener en el proceso de excavación y perforación. Si los viriones viables aún viven allí, será un desastre ”.

Los virus gigantes pueden ser los culpables más probables de un brote viral.

"La mayoría de los virus se desactivan rápidamente fueracélulas huésped debido a la luz, el secado o la degradación bioquímica espontánea ", dice Claveri. “Por ejemplo, si su ADN está dañado y no puede repararse, los virus dejan de ser infecciosos. Sin embargo, entre los virus conocidos, los virus gigantes son generalmente muy fuertes y persistentes ".

Claveri dice que los virus pueden provenir deLas primeras personas que habitaron el Ártico. Incluso pudimos ver virus de especies extintas de homínidos como los neandertales y los denisovanos, que se establecieron en Siberia y estuvieron expuestos a diversas enfermedades virales. En Rusia, se encontraron los restos de neandertales de 30 a 40 000 años. Poblaciones de personas vivían allí, estaban enfermas y murieron durante miles de años.

"La posibilidad de que podamos infectarnosun virus de un Neanderthal desaparecido hace tiempo, sugiere que la idea de que el virus puede ser "erradicado" del planeta es incorrecta y nos da una falsa sensación de seguridad. Es por eso que las existencias de vacunas deben mantenerse por si acaso ”.

Desde 2014, Claveri ha estado analizando el contenido de ADN enpermafrost en busca de una firma genética de virus y bacterias que puedan infectar a los humanos. Encontró muchas bacterias que podrían ser peligrosas para los humanos. Las bacterias tienen ADN que codifica los factores de virulencia: moléculas que producen bacterias y virus patógenos que aumentan su capacidad de infectar a un huésped.

El equipo de Claveri también encontró variosSecuencias de ADN que parecen haber sido tomadas de virus, incluido el herpes. Pero aún no se han encontrado rastros de viruela. Por razones obvias, no intentaron revivir ninguno de los patógenos.

Bien puede ser que los patógenos, de los cuales las personas ya han perdido el hábito, también pueden aparecer en otros lugares, y no solo por el hielo o el permafrost.

En febrero de 2017, los científicos de la NASA dijeron queencontraron microbios de 10 a 50,000 años de antigüedad en cristales en una mina mexicana. Estas bacterias se ubicaron en la Cueva de los Cristales, parte de una mina en Niza en el norte de México. La cueva contiene muchos cristales blancos lechosos de selenita mineral, que se ha formado durante cientos de miles de años.

Las bacterias estaban encerradas en pequeños líquidosbolsillos de cristales, pero tan pronto como fueron retirados, renacieron y comenzaron a multiplicarse. Estos microbios son genéticamente únicos y pueden ser especies nuevas, pero los científicos aún no han publicado su trabajo.

En la cueva de Lechuguilla en Nuevo México, a 300 metros.bajo tierra encontró bacterias incluso más antiguas. Estos microbios no han visto la superficie por más de 4 millones de años. La cueva nunca vio la luz del sol y estuvo aislada durante 10,000 años de las aguas superficiales.

A pesar de esto, las bacterias de alguna manerademostró ser resistente a 18 tipos de antibióticos, incluidos los medicamentos que se consideraron la "última barrera" en la lucha contra las infecciones. En un estudio publicado en diciembre de 2016, los científicos encontraron que las bacterias conocidas como Paenibacillus sp. LC231, fueron resistentes al 70% de los antibióticos.

Dado que la bacteria resultó ser completamenteaislados en una cueva durante cuatro millones de años, no entraron en contacto con personas o los antibióticos que tratamos las infecciones. Resulta que su resistencia a los antibióticos apareció de alguna manera diferente.

Los científicos creen que las bacterias que noEl daño a los humanos, entre muchos otros, desarrolla resistencia natural a los antibióticos. Es decir, esta resistencia a los antibióticos ha existido durante millones o incluso miles de millones de años.

Obviamente, dicha resistencia a los antibióticos no podría desarrollarse en la clínica durante el uso de antibióticos.

La razón de esto es que muchas especiesLos hongos e incluso otras bacterias naturalmente producen antibióticos para obtener una ventaja competitiva sobre otros microbios. Así es como Fleming descubrió por primera vez la penicilina: las bacterias en la placa de Petri murieron después de la contaminación con antibióticos que producen moho.

En cuevas donde hay poca comida, los organismos deben serdespiadado si quieren sobrevivir. Las bacterias como Paenibacillus pueden necesitar desarrollar resistencia a los antibióticos para evitar la muerte de organismos competidores.

Esto explica por qué las bacterias solo son resistentes aantibióticos naturales que provienen de bacterias y hongos, y constituyen aproximadamente el 99.9% de todos los antibióticos que usamos. Las bacterias nunca han encontrado antibióticos artificiales y, por lo tanto, no tienen resistencia a ellas.

"Nuestro trabajo y el trabajo de otras personasevidencia de que la resistencia a los antibióticos no es nueva ", dijo el microbiólogo Hazel Barton de la Universidad de Akron, Ohio, quien dirigió el estudio. “Nuestros organismos han estado aislados de las especies de la superficie durante 4-7 millones de años, pero la resistencia que tienen es genéticamente idéntica a la que se encuentra en las especies de la superficie. Esto significa que estos genes son al menos tan viejos y no porque las personas comenzaron a usar el tratamiento con antibióticos ".

Aunque Paenibacillis no es dañino para los humanos, en teoría puede transferir su resistencia a los antibióticos a otros patógenos. Pero dado que está aislado bajo 400 metros de rocas, esto parece poco probable.

No obstante, resistencia natural a los antibióticos.Es probable que los antibióticos sean tan comunes que muchas de las bacterias que emergen del permafrost derretido ya pueden tenerlo. Para respaldar esto, en un estudio de 2011, los científicos extrajeron ADN de bacterias encontradas en el permafrost de 30,000 años de antigüedad en el Mar de Bering. Encontraron genes que codifican resistencia a los antibióticos betalactámicos, tetraciclinas y glucopéptidos.

¿Vale la pena preocuparse?

Se cree que el riesgo de ser patógenoLos microbios del permafrost son inherentemente irreconocibles, por lo que no debe preocuparse. En cambio, deberíamos centrarnos en las amenazas más explícitas del cambio climático. Por ejemplo, a medida que la Tierra se calienta, los países del norte pueden volverse más susceptibles a los brotes de enfermedades "meridionales" como la malaria, el cólera y el dengue, ya que sus agentes patógenos prosperan en calor.

Todavía existe la opinión de que los riesgos no deben ignorarse cuando no podemos cuantificarlos.

"Hay una probabilidad distinta de cero de quelos microbios patógenos pueden revivirnos e infectarnos ”, dice Claveri. “La probabilidad de que esto sea aún desconocido, pero es probable. Quizás estas bacterias se puedan curar con antibióticos, bacterias resistentes y el virus. Si el patógeno no ha estado en contacto con las personas durante mucho tiempo, el sistema inmunitario no estará listo. Así que hay un peligro ".