La gripe: Manual de instrucciones.
- David Sandonís
- 23 nov 2022
- 10 Min. de lectura
Actualizado: 24 nov 2022
Por David Sandonís
Nota previa: Este artículo solo tiene una finalidad divulgativa, y contiene información simplificada que podría contener fallos o estar desactualizada. Al igual que cualquier otra información de internet relacionada con la salud, este texto no sustituye a una consulta con un profesional médico, ya que cada paciente y cada enfermedad tienen unas condiciones particulares que deben ser evaluadas individualmente.
Con la llegada de los últimos meses del año y del frío en el hemisferio norte todos los años se pone en marcha la campaña de vacunación anual de la gripe. Esta enfermedad, que en ocasiones se banaliza o se confunde con otras infecciones del aparato respiratorio como los resfriados, causa de más de medio millón de muertes cada año, además de un significativo aumento de trabajo en los servicios de urgencias, unidades de cuidados intensivos y todos los niveles de atención sanitaria.
Antes que nada, lo primero que debemos dejar claro es que la gripe es causada por un virus. Esto puede parecer trivial para algunas personas, pero entre la población persisten ciertas ideas arraigadas como que la gripe aparece por coger frío o que se puede tratar tomando antibióticos. Con respecto al frío, es cierto que puede contribuir de forma indirecta a que más personas se infecten con el virus de la gripe por pasar más tiempo en interiores cerrados con otras personas. Por su parte, la automedicación con antibióticos es un gran problema tanto a nivel individual como colectivo, ya que estos fármacos están diseñados para infecciones bacterianas muy concretas (y la gripe está causada por virus, no bacterias).
Si tuviese que elegir un único mensaje de todo este artículo de divulgación sería evitar la automedicación con antibióticos; el uso de estos fármacos siempre debe estar pautado y supervisado por personal médico. Y si pudiese elegir un segundo mensaje, sería que la vacunación anual de la gripe es segura, reduce el riesgo de mortalidad o enfermedad grave y por ello está especialmente recomendada para personas vulnerables y quienes cuidan de ellas.
Pero antes de centrarnos en el virus de la gripe vamos a sentar las bases hablando de la estructura y funcionamiento de los virus en general.
¿Qué son los virus?
Existe cierta controversia en la comunidad científica acerca de si los virus pueden ser considerados organismos vivos o no. El motivo fundamental para negarles el título de “ser vivo” que ostentan hasta las formas de vida más simples, las bacterias, es porque los virus son incapaces de hacer nada por sí mismos de forma activa. Los virus dependen de otros seres vivos para llevar a cabo su única función: Crear copias de sí mismos.
Este proceso, que explicaremos con más detalle en el próximo apartado, requiere de una compleja maquinaria bioquímica perfectamente coordinada así como grandes cantidades de energía y materiales de construcción. Los virus son demasiado simples y pequeños como para albergar todo este despliegue de medios en su interior, por lo que su alternativa es invadir las células de algún desafortunado ser vivo y aprovecharse de sus recursos.
En este punto conviene hacer una aclaración importante. Aunque en muchos medios divulgativos como este mismo artículo o conocidas series de televisión se represente a los virus como una suerte de antagonista perverso con la capacidad de elaborar planes maquiavélicos para invadir las células de nuestro organismo, esta visión no podría estar más alejada de la realidad.
En el fondo, los virus son solo un manual de instrucciones empaquetado totalmente incapaz de hacer nada por sí mismo y mucho menos tomar decisión alguna. El paquete debe ser transportado por algún agente externo y el receptor es quien se encarga de abrirlo, leer el manual de instrucciones y ejecutarlas.
Siguiendo con el símil del manual de instrucciones empaquetado, vamos a ver los elementos básicos que componen un virus:
1. Material genético
Es el manual de instrucciones con indicaciones precisas acerca de cómo construir una copia exacta del virus. Puede estar escrito en uno de los dos idiomas universales de la genética: ADN o ARN. Tanto el ADN como el ARN son moléculas con forma de largas cadenas de código bioquímico que las células pueden leer para crear proteínas, como se explica más adelante.
2. Proteínas víricas
Por una parte hay proteínas estructurales que forman la caja que contiene el manual de instrucciones. A esta caja se le llama cápside, y en lugar de tener la forma habitual de las cajas que conocemos suele ser helicoidal o icosaédrica. Por otra parte, hay otras proteínas externas con función de señalización, que harían el papel de las pegatinas que hay por fuera de la caja donde se indica la dirección del destinatario. Ocasionalmente algunos virus incluyen otras proteínas en su interior a modo de diccionario. Decíamos antes que el manual de instrucciones puede estar escrito en ADN o en ARN, pero algunos virus usan dialectos derivados de estos dos idiomas y el receptor necesita ayuda adicional para poder interpretarlos.
3. Envoltura externa (optativa)
Cuando el contenido del paquete es frágil o se quiere proteger de golpes o humedad se puede optar por embalar la caja con plástico. Con los virus sucede algo similar. Aquellos que son más vulnerables a las adversidades del medio externo arrancan una parte de la membrana de la célula infectada en el momento en que salen de la misma y se envuelven con ella para estar algo más protegidos. La distinción es importante porque la presencia o ausencia de envoltura condiciona el mecanismo de transmisión del virus. Aquellos más frágiles con envoltura suelen transmitirse por vía aérea, por contacto directo o a través de vectores como mosquitos. Los virus más resistentes que no necesitan envoltura externa (llamados virus desnudos) pueden sobrevivir más tiempo fuera de un ser vivo, y pueden transmitirse en agua o alimentos contaminados.
Ahora que conocemos los elementos básicos que componen a los virus podemos explicar el proceso de replicación que llevan a cabo dentro de la célula infectada para multiplicarse exponencialmente.
La replicación vírica
Aunque no se hayan ganado el título de ser vivo y los hayamos tildado de simples en el apartado anterior, resulta curioso que en lo que respecta al material genético los virus son bastante más complejos que el de los seres vivos. Su manual de instrucciones no está tan estandarizado como el nuestro y ya comentamos que en ocasiones usan variantes lingüísticas ligeramente diferentes a las que están acostumbradas nuestras células. Por ello, antes de meternos con todas estas excepcionalidades propias de los virus, vamos a explicar los principios generales que se aplican en la genética de los seres vivos.
Supongamos que trabajamos para la famosa empresa danesa de bloques de construcción LEGO y queremos sacar al mercado un nuevo modelo. Lo primero que debemos hacer es diseñar el modelo de forma muy técnica; probablemente nuestros primeros planos del modelo incluyan medidas muy precisas, códigos que identifican cada tipo de bloque empleado e incluso el color concreto de cada ladrillo y todo ello estará representado en varias perspectivas. El objetivo en estas primeras instrucciones es detallar al máximo cada elemento que va a componer la construcción final y el proceso de ensamblaje. No obstante, al usuario al que se destina el producto final no le interesan unas instrucciones tan detalladas, es necesario simplificar. Por ello, las primeras instrucciones más técnicas son adaptadas a un manual ilustrado en el que se muestra paso por paso qué bloque debe ser añadido para poder ensamblar el modelo final. El usuario que compra el set de LEGO dispone por una parte de este manual ilustrado y por otra de todos los bloques de plástico necesarios para poder llevar a cabo su construcción.
Si trasladamos el ejemplo a la biología, los planos técnicos se corresponderían con el ADN, las instrucciones ilustradas serían el ARN mensajero y el modelo final ensamblado sería la proteína.
Se denomina “Dogma central de la biología” a la idea de que el flujo de información en los organismos vivos siempre sigue este esquema y en este orden.
Con esto ya tenemos toda la información necesaria para poder ensamblar la construcción de LEGO, pero para poder llevar a cabo cada paso es necesario la intervención de actores externos, como la empresa que fabrica los sets, los bloques de plástico sueltos necesarios para esa construcción y una persona que ejecute las instrucciones.
A nivel biológico sucede lo mismo; en cada uno de los pasos intervienen una serie de actores externos, que en este caso serían diversos componentes de la maquinaria celular. Curiosamente, muchos de estos componentes son también proteínas especializadas en realizar cada uno de los pasos, como por ejemplo los ribosomas, que ensamblan la proteína a partir de las instrucciones del ARN. En el caso del material de construcción los bloques individuales de LEGO en una célula serían bloques individuales que forma las proteínas, llamados aminoácidos, y en lugar de tener miles de tipos y colores diferentes solo existen 20.
Y ahora llegamos a los virus, que tienen excepciones para todo lo que acabamos de comentar. Para empezar existen numerosos tipos de virus que incumplen el dogma central de la biología (otro motivo más para negarles el apelativo de ser vivo).
Comenzamos este apartado hablando de las variaciones que algunos virus tienen en su manual de instrucciones (el material genético) con respecto al usado por las células de los seres vivos. El caso más conocido por su excentricidad a la hora de incumplir el dogma es el de los retrovirus, cuyo representante más conocido es el VIH. Estos virus tienen su manual de instrucciones escrito en ARN que, lejos de poder ser traducido directamente a una proteína, necesita dar un paso atrás y transformar el ARN en ADN, para luego seguir la secuencia habitual. Otras familias de virus siguen esquemas diferentes de flujo de información genética, e incluso existe una clasificación de virus en función del tipo de material genético que portan y los pasos necesarios para llegar a la proteína llamada clasificación de Baltimore.
Por otra parte, ya adelantamos en el primer apartado que los virus están desprovistos de maquinaria de replicación y que tienen que “tomar prestada” la de la célula infectada. Esto se traduce en que los virus espolian los recursos como los ribosomas, los aminoácidos y la energía necesaria para que todos estos elementos y muchos otros funcionen de forma coordinada. Lo único que aporta el virus es su material genético y en caso de que sea necesario, alguna proteína que facilita su uso, como la retrotranscriptasa del VIH que permite ese extraño paso de ARN a ADN.
Una vez que el virus ha tomado el control de la fábrica celular (de nuevo, recordamos que esta personificación es una licencia narrativa para la explicación) hace que todos los recursos que normalmente la célula usaría para sus funciones se pongan al servicio del fin único del virus: Crear copias de sí mismo.
El virus de la gripe
Ahora que ya hemos expuesto la estructura y el funcionamiento de los virus en general, podemos centrarnos en el caso particular del virus de la gripe.
Lo primero que debo aclarar es que no existe un único virus de la gripe; sería más correcto hablar de ellos en plural, ya que existen diversas cepas y dentro de cada una de ellas, numerosas variantes.
Todos los virus de la gripe pertenecen a la familia de los Orthomixoviridae, virus de tipo ARN que pueden infectar a un gran número de especies animales, incluyendo aves y mamíferos.
En lo que respecta a los humanos, existen 3 cepas de virus de la gripe capaces de infectarnos, denominados A, B y C. De estas tres cepas, la gripe A es la que puede llegar a causar pandemias globales como las 4 ocurridas a lo largo del siglo XX, empezando en 1918 con la llamada gripe española, o la más reciente gripe porcina de 2009. Las gripes estacionales epidémicas, con una distribución geográfica más limitada que las pandemias, están provocadas por variantes de cepas A y B, mientras que la C es menos común.
Para poder entender por qué estas cepas provocan la misma enfermedad todos los años y cada cierto tiempo dan lugar a pandemias globales vamos a fijarnos en los componentes del virus, aprovechando todo lo que hemos visto en los apartados anteriores.
Envoltura externa
Comenzamos por el elemento menos importante, la envoltura externa. El virus de la gripe es uno de esos virus que sobrevive poco y mal en el medio externo y que por tanto se recubre con parte de la membrana lipídica de la célula infectada al salir de la misma. La única pista que nos da este componente del virus es que su transmisión requiere un cierto contacto estrecho espacio-temporal entre un organismo infectado (ya sea animal o persona) y el nuevo anfitrión del virus. La correcta ventilación de espacios cerrados y la higiene de manos son dos medidas eficaces para evitar el contagio.
Material genético
El virus de la gripe y toda su familia (los Orthomixoviridae) pertenecen al grupo de virus cuyo material genético viene en forma de ARN. Además, es uno de esos virus que tiene una versión especial de ARN, denominado “ARN monocatenario con sentido de lectura negativo”. El sentido de lectura negativo sería como si las instrucciones en lugar de estar escritas de izquierda a derecha hubiesen sido escritas al revés.
Cuando estas instrucciones entran en la célula infectada es necesario un paso intermedio que transforme este ARN negativo al ARN mensajero que la célula es capaz de entender y ejecutar. Como este paso jamás se realiza en las células del organismo infectado (no sigue el dogma de la biología), el virus de la gripe es uno de esos virus que junto con el manual de instrucciones genéticas tiene que incluir unas proteínas especializadas a modo de diccionario, denominadas transcriptasas.
Además de estar escrito en el sentido contrario al habitual, el ARN del virus está segmentado en 8 fragmentos como si se tratasen de 8 páginas diferentes del manual de instrucciones, cada una de ellas con información sobre el ensamblaje de alguna parte concreta del virus.
El sentido negativo del ARN y la segmentación en 8 fragmentos son dos puntos críticos donde la replicación vírica puede ser errónea. Esto no es algo negativo para el virus, ya que estos errores le permiten cambiar y son el motivo de la enorme variabilidad del virus.
En lo que respecta a las transcriptasas del virus, estas transcriben tantas veces el ARN negativo a ARN mensajero que de vez en cuando comenten algún error. Estas mutaciones en las instrucciones genéticas dan lugar a cambios en las proteínas de las que hablaremos a continuación y, lejos de intentar corregirse, esta errata en el manual de instrucciones se repite una y otra vez en las sucesivas generaciones de nuevos virus. A este fenómeno se le da el nombre de deriva antigénica o shift en inglés, y es el responsable de las epidemias anuales de gripe.
Por su parte, la segmentación del material genético puede provocar que alguna de las páginas del manual de instrucciones se traspapele. Esto es un problema cuando 2 virus de la gripe distintos coinciden en una misma célula, ya que la información de uno y otro se entremezclan y dan lugar a una nueva variante muy diferente a sus dos progenitoras. Este fenómeno se denomina salto antigénico o drift en inglés, y es el responsable de las grandes pandemias globales de gripe.
Proteínas víricas
Al igual que el resto de virus, el de la gripe tiene tanto proteínas estructurales que conforman su cápside como proteínas funcionales. Ya hemos hablado de una de esas proteínas funcionales, las transcriptasas, pero el virus de la gripe tiene algunas más. De estas, cabe destacar dos: La hemaglutinina y la neuraminidasa, normalmente abreviadas como H y N. Además de tener un papel fundamental en la replicación vírica (la hemaglutinina por ejemplo es la etiqueta con la dirección que permite la entrada del virus en la célula), estas dos proteínas son muy relevantes por tres motivos:
Son la diana perfecta para que el sistema inmunitario reconozca al virus de la gripe y forme una respuesta para eliminarlo.
Existen fármacos antivirales específicos dirigidos contra estas proteínas que interrumpen el ciclo de replicación y diseminación del virus.
Estas dos proteínas sirven para identificar la cepa y variante concreta del virus, lo cual es fundamental para diseñar una estrategia vacunal.
Tanto los mecanismos de deriva como de salto antigénico provocan cambios en las instrucciones que se traducen en cambios en la proteína final. Para que nos hagamos una idea, existen 18 subtipos descritos de hemaglutininas y 11 de neuraminidasas, y cada subtipo a su vez tiene numerosas variaciones puntuales. Se han descrito más de 130 combinaciones en virus de gripe A en aves y se sabe que pueden existir muchas más.
Aunque estos cambios sean pequeños son suficientes para engañar al sistema inmunitario, que no es capaz de reconocer las nuevas proteínas y tiene que poner en marcha sus mecanismos de defensa desde cero. Esto da varios días de ventaja al virus, durante los cuales puede replicarse libremente sin preocuparse por la respuesta inmunitaria.
¿Existe alguna forma de evitar que el virus escape al control del sistema inmunitario? Sí; entrenarlo antes de la infección tenga lugar para que aprenda a reconocer las proteínas de la superficie del virus. Para poder hacerlo de forma totalmente segura y con la máxima efectividad posible entran en juego las campañas anuales de vacunación.
Prevención de la gripe
La vacunación anual de la gripe es una práctica de salud pública que tiene como objetivo proteger a la población más vulnerable previniendo la enfermedad grave, las complicaciones y la mortalidad por gripe.
Se entiende como población vulnerable aquellas personas de edad avanzada y/o con ciertas enfermedades crónicas como inmunosupresión, enfermedades oncológicas o enfermedades respiratorias entre muchas otras. La característica común de las personas vulnerables es que su sistema inmunitario, encargado de hacer frente a la infección vírica, no funciona igual de bien que el de una persona adulta sana. En algunos casos concretos, como en ciertas patologías pulmonares, a esto se le puede sumar el incremento de riesgo de agravar la enfermedad de base.
La vacuna de la gripe más empleada es una vacuna inactivada, es decir, que no contiene al virus completo y en ningún caso será posible una replicación vírica. Para ser más exactos, la única parte del virus que contiene esta vacuna son fragmentos de la proteína hemaglutinina. Estos fragmentos son reconocidos como sustancias peligrosas por nuestro sistema inmunitario que en unos días planifica una estrategia de respuesta específica contra esa variante específica de hemaglutinina. Así, si un tiempo después el virus real entra en el organismo, el sistema inmunitario reconoce de inmediato las hemaglutininas de su superficie y elimina al virus antes de que pueda empezar a replicarse.
Aunque este planteamiento parece una estrategia perfecta para evitar las infecciones por el virus de la gripe existe un problema. Antes comentamos que existen numerosas variantes de la hemaglutinina y que dentro de cada una de ellas un virus concreto ha podido realizar una mutación puntual cambiando ligeramente su apariencia. Si la hemaglutinina presentada durante la vacunación no coincide con la del virus que posteriormente infecte al organismo, el sistema inmunitario no estará preparado para dar una respuesta lo suficientemente rápida. ¿Cómo se puede mitigar este contratiempo? Con la planificación de la campaña vacunal.
Existe una red de centros de vigilancia de la gripe distribuidos por todo el mundo cuya labor consiste en contabilizar y registrar los casos de gripe e identificar la cepa y variante del virus responsable. Aprovechando que los meses de frío se alternan entre el hemisferio norte y el sur, los datos recopilados durante una temporada de gripe en uno de los hemisferios son analizados estadísticamente y un grupo de expertos propone los 4 grupos de virus de la gripe que tienen mayor probabilidad de afectar al otro hemisferio en la siguiente temporada. Una práctica habitual es elegir 2 variantes de virus de gripe A y 2 variantes de virus de gripe B para incluir sus hemaglutininas en la vacuna.
Debido al componente aleatorio e impredecible de las mutaciones, especialmente cuando se trata de saltos antigénicos, las predicciones pueden desviarse de las variantes de virus que finalmente circule, haciendo que la efectividad de la vacuna de la gripe sea variable cada año, aunque siempre será mejor que nada. En cualquier caso, las vacunas, incluidas las de la gripe, son los fármacos más seguros que existen y a nivel poblacional el balance entre riesgos y beneficios es siempre favorable a la vacunación de la población.
Para acabar, podemos aclarar a quiénes está dirigida la vacuna de la gripe. De acuerdo con el comité asesor de prácticas de inmunización (ACIP), la vacunación anual de la gripe está recomendada para todos los individuos a partir de los 6 meses de edad. En los casos de que las existencias de vacunas sean limitadas, se prioriza su uso en las personas vulnerables (tanto por edad como por enfermedades previas, como comentábamos antes) y personas que estén habitualmente en contacto con estas personas vulnerables, entre las que se encuentran los trabajadores de centros sociosanitarios, personas que cuidan de pacientes vulnerables y convivientes.
Mensajes clave
La gripe es una enfermedad causada por virus.
Existen varias cepas diferentes del virus de la gripe (A, B y C) y dentro de cada una de ellas, numerosas variantes.
Los virus de la gripe tienen varios mecanismos para mutar sus genes y cada vez que lo hacen el sistema inmunitario debe aprender a reconocer la nueva variante.
Cada año se proponen nuevas vacunas de la gripe que incluyen variantes muy similares a las que se espera en esa temporada. Aunque su eficacia puede variar cada año, la vacuna de la gripe siempre es segura para la población.
La vacuna de la gripe está recomendada para todas las personas mayores de 6 meses, priorizando su uso en personas vulnerables (por edad o patología) y sus contactos.
El tratamiento para pacientes con gripe siempre debe estar pautado por un profesional médico, ya que la automedicación puede tener consecuencias graves.
Bibliografía y lecturas recomendadas:
Esto es un artículo de divulgación en el que se han simplificado mucho ciertos conceptos de virología, biología molecular y epidemiología. A continuación se incluyen referencias a otros recursos interesantes tanto a nivel divulgativo como más rigurosos.
Immune: A journey into the mysterious system that keeps you alive.
¿Funcionan las vacunas? (2ª ed)
Microbiología médica (7ª ed)
UpToDate
BioRender
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