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El secreto de las pandemias de cólera estaba en un intestino humano de hace dos siglos

Investigadores reconstruyen el genoma de la ‘V. cholerae’ gracias a una muestra de un museo. La bacteria ha provocado millones de muertos desde el siglo XIX

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Las muestras del intestino de un hombre de raza negra conservadas desde hace 175 años han permitido a los investigadores reconstruir el genoma de la bacteria causante de seis pandemias de cólera. / Universidad McMaster

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Hubo un tiempo en que el cólera golpeaba por igual al norte y el sur del planeta. De las siete grandes pandemias registradas, seis se iniciaron en el siglo XIX y sólo la séptima, ya en el siglo XX, se quedó en los países menos desarrollados. En conjunto, sólo en España, las seis primeras plagas acabaron con la vida de cerca de un millón de personas. Ahora, el intestino de un muerto hace 165 años desvela los secretos de tanta mortandad. Investigadores en ADN antiguo han reconstruido el genoma de la bacteria que, hasta el siglo XIX, había convivido en relativa paz con los humanos.

Las bacteria Vibrio cholerae lleva miles de años, quizá millones, habitando los ríos cálidos del sudeste asiático. Como muchas otras proteobacterias es patógena y hay referencias históricas a sintomatologías que podrían  deberse a ella. Las cepas patógenas se adhieren a la mucosa intestinal donde una toxina interfiere con los poros de la membrana de las células gastrointestinales induciendo una gran pérdida de agua que lleva a severas diarreas. Si no se combate, puede provocar la muerte por deshidratación en unos días. De los varios serogrupos que hay, el más relevante por su toxicidad es el 01. Una de sus cepas, denominada El Tor, fue la causante de la última gran pandemia en los años 70 del siglo XX. Pero ¿cuál causó las seis anteriores?

Aunque se cree que la cepa clásica, también del serogrupo 01, estuvo detrás de la muerte de millones de personas en todo el mundo, no había pruebas concluyentes. Reemplazada en su letalidad por El Tor antes de los modernos análisis de ADN, esta bacteria se aloja sólo en los tejidos blandos del intestino, no en huesos o dientes que habrían permitido a los especialistas en ADN antiguo recuperarla de los restos de las muchas fosas comunes que pueblan el planeta desde el siglo XIX. Y los tejidos blandos no duran mucho tiempo muertos. Pero en esto intervino la suerte.

Los especialistas en ADN antiguo de la universidad canadiense de McMaster supieron de una gran colección de órganos y tejidos humanos en el Museo Mütter, puesto en marcha hace 150 años por el Colegio de Médicos de Filadelfia (EEUU). Entre su catálogo de los horrores había varias muestras de cadáveres de la segunda pandemia, que asoló la ciudad estadounidense en 1849. Durante meses, un tal doctor John Neill las había ido recopilando en su esfuerzo entonces inútil por saber qué estaba matando a sus vecinos.

300.000 víctimas en España

“Nos permitieron tomar muestras de seis de estos valiosos e irreemplazables restos de la segunda pandemia, aunque sólo uno permitió recuperar material del ADN del cólera”, dice la estudiante Alison Devault. Dirigida por su profesor Hendrik Poinar, responsable del Centro de ADN Antiguo de McMaster, y con la participación de expertos de varios países, Devault ha conseguido reconstruir el genoma de la V. cholerae que castigó a todo el mundo, desde la India hasta EEUU pasando por España. La cepa identificada la han llamado PA1849, en referencia a Filadelfia y el año del desastre.

Aquella pandemia acabó con la vida de unas 300.000 personas sólo en España, ahondando aún más la grave crisis social y política que vivía entonces el país. Durante la segunda pandemia, la Gaceta de Madrid, antigua denominación del BOE, publicaba un informe diario del Estado Sanitario del Reino. En el del sábado 13 de septiembre de 1834, se puede leer que en Cazorla (Jaén) murieron 10 personas por cholera morbus en la última semana, 34 en Segovia o 134 en Nava del Rey (Valladolid).

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De las seis muestras de órganos de la pandemia de 1849, sólo una pudo ser aprovechada por los científicos. El ADN de las demas´estaba muy dañado. McMaster University/Mütter Museum /

“La PA1849 es una cepa clásica del 01, pero comparada con la clásica del siglo XX, le faltan tres grandes regiones de genoma, tiene 203 mutaciones simples y probablemente tenga un diferente ordenamiento de la parte del genoma que codifica la toxina del cólera, CTX”, explica Devault. En particular, la secuencia relacionada con la CTX aparece en más ocasiones en el genoma de esta cepa que en sus descendientes actuales. Pero para poder determinar la causa real de su virulencia habría que hacer algo que se antoja imposible. Recuperar la bacteria y estudiarla en células vivas de entonces. Aún así, estas diferencias entre la clásica del XIX y la actual, mucho menos patógena, podría ayudar a explicar otro misterio que intriga a los expertos en cólera. ¿Por qué, tras provocar seis grandes pandemias, la cepa clásica se adormeció y dejó paso a El Tor.

Aunque los investigadores, que han publicado sus resultados en el New England Journal of Medicine, destacan que habría que hacer más análisis con restos de otros lugares, creen que la cepa analizada causante del brote de Filadelfia bien podría ser la responsable del conjunto de la segunda epidemia. Y no descartan que también lo fuera del resto de pandemias de cólera del siglo XIX. “Pero no podremos confirmarlo hasta que se analicen especímenes de las otras pandemias. Por desgracia, muestras como estas son muy raras ya que el ADN del cólera no se encuentra en los restos óseos, el material habitual en los restos arqueológicos humanos”, comenta la investigadora.

Originaria del Ganges

Su estudio también ha intentado dibujar la evolución histórica de la V. cholerae. Conocer su historia evolutiva podría ayudar a entender mejor y combatir las cepas actuales que, según la OMS, hicieron enfermar a cerca de 4 millones de personas en 2012, de las que 100.000 murieron. Las dos cepas patógenas, la clásica ahora en receso y El Tor, la dominante hoy, han coexistido durante siglos tanto en humanos como en los ríos. Pero ambas cepas comparten un ancestro común sólo acuático cuyo reservorio original se puede localizar en el Ganges, en el golfo de Bengala. Tras siglos de una toxicidad casi en letargo, de allí partió la primera gran pandemia en 1817. ¿Por qué entonces?

“Para ser patógena para los humanos, la V. cholerae necesita de diferentes factores de virulencia que son adquiridos a lo largo del tiempo por medio de una transferencia horizontal de genes”, explica la investigadora canadiense. Esta forma de transmisión genética, donde los genes no proceden de un ascendiente sino de otra célula, es propia de las bacterias. Una vez que una de estas bacterias encuentra un ambiente favorable como es el intestino humano puede multiplicarse rápidamente. Por medio de las deposiciones humanas, podría llegar al agua y de ahí a otros humanos. Las matemáticas harían el resto.

Pero eso sigue sin explicar el carácter expansivo de las pandemias de cólera. Y no lo explica porque la causa no estaría tanto en la toxina de la bacteria como en el propio desarrollo humano. “La aparición de la sedentarización, como en la transición a las sociedades agrarias hace miles de años implica que las personas vivan unas cerca de otras y la contaminación del agua sea algo habitual”, recuerda Devault. Esto encajaría con la teoría de Omran sobre la Primera Transición Epidemiológica, que relaciona la vida en sociedad con el surgimiento de las enfermedades contagiosas.

El Golfo de Bengala era uno de los centros clave del Imperio Británico durante todo el siglo XIX. Desde la India partían miles de barcos al año hasta la metrópoli y muchas otras colonias británicas. Fue esta red de rutas marítimas las que usó la V. cholerae para golpear a todo el planeta.


REFERENCIA

'Second-Pandemic Strain of Vibrio cholerae from the Philadelphia Cholera Outbreak of 1849' DOI: 10.1056/NEJMbr1308663


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COMENTARIOS

  • Pau

    DNA

  • Tribuna Activa

    Interesantísimo artículo. Noticias como ésta nos corrobora la importancia de la inversión en el campo de la ciencia. Excelente trabajo Materia!!