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A transcriptomic approach to understand the avian genetic susceptibility to West Nile Virus infection

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Las tórtolas pueden llevar malas noticias para los gorriones... y para los seres humanos

La pandemia de COVID-19 ha puesto de relieve que las enfermedades transmisibles emergentes con un reservorio en la fauna salvaje suponen un gran reto para la salud mundial. Una mejor comprensión de la dinámica de la fiebre del Nilo Occidental es crucial para la formulación de estrategias de control eficaces.

Salud

La presencia del virus del Nilo Occidental (VNO, o WNV por sus siglas en inglés) en Europa se conoce desde hace decenios. El VNO se aloja en las aves y es la primera causa de encefalitis vírica en todo el mundo. A principios de la década del 2000, quedó claro que el virus era endémico en varios países de Europa, entre ellos Italia y España. De 2011 a 2019, se detectaron 3 549 casos en humanos en Europa, de los que la mayoría se produjeron en 2018. En la actualidad, se está expandiendo hacia el norte con nuevos casos informados en Alemania en 2018 y en los Países Bajos en 2020. El rastreador de la Unión Europea sobre el VNO muestra su propagación. En el verano de 2020, España experimentó un brote de VNO que representó el mayor brote de una enfermedad transmitida por mosquitos en el país desde que se erradicó la malaria en 1964. El proyecto TransWNV pretendía comprender mejor la dinámica de la propagación del VNO identificando cómo responden las diferentes especies de aves a la infección. «Al observar estas cifras, es importante tener en cuenta que el 80 % de las personas infectadas son asintomáticas, el 20 % presentan algún tipo de síntomas y un porcentaje mucho menor, entre el 1 y el 2 %, padecen una enfermedad grave. Por tanto, el número de personas expuestas al virus es mucho mayor», explica la investigadora principal María José Ruiz López. Con base en Sevilla en la Estación Biológica de Doñana, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Ruiz López contó con el apoyo de una beca individual de investigación Marie Skłodowska-Curie.

Mensajes integrados en el ADN

La expresión genética es un proceso fuertemente regulado que nos permite responder a las condiciones cambiantes. La expresión de determinados genes se activa y desactiva, o aumenta o disminuye, cuando el individuo necesita responder a diferentes condiciones. «Estudiar qué genes se expresan más o menos, o incluso se activan y desactivan, nos ayuda a entender cómo está respondiendo el organismo a situaciones cambiantes», añade Ruiz López. El proyecto TransWNV se centró en la transcripción y el transcriptoma, el conjunto de todo el ARN de un individuo u órgano. «Al analizar el transcriptoma, podemos determinar qué genes se expresan y en qué cantidad», explica Ruiz López. El equipo del proyecto identificó primero los genes a partir de la secuencia del ARNm y luego contó las copias de cada ARNm. A continuación, compararon los datos de las muestras procedentes de aves infectadas y no infectadas por el VNO. «Si un gen no está presente en algunas muestras y sí lo está en otras, se puede suponer que se está desactivando o activando. Si un gen tiene muchas copias en algunas muestras y muy pocas en otras, también se puede suponer que su expresión cambia en determinadas condiciones, en este caso estar infectado o no», dice Ruiz López. En sus propias palabras: «En este estudio, al comparar los transcriptomas de individuos infectados por el VNO y de individuos no infectados por el mismo virus, podemos entender qué genes se están activando para responder a la infección».

Una pieza valiosa del rompecabezas

En el proyecto se estableció que tres aves tenían diferente susceptibilidad al VNO: los gorriones pueden morir, mientras que las tórtolas europeas y las codornices eran portadoras asintomáticas. «Esto se confirmó con los datos de expresión génica, donde encontramos la expresión de diferentes genes implicados en distintas fases de la respuesta inmunitaria», indica Ruiz López. Entender la dinámica de la infección en diferentes especies y obtener información sobre qué especies tienen más probabilidades de ser reservorios puede ayudar a identificar las áreas donde el riesgo de infección para los humanos es mayor. «La epidemiología del VNO es muy complicada y también depende de las especies de mosquitos presentes y de otros factores ambientales. La mejor manera de reducir el contagio a los humanos es evitar que los mosquitos se reproduzcan en las zonas pobladas, junto con una vigilancia adecuada en las zonas de alto riesgo para reducir la transmisión», concluye Ruiz López.

Palabras clave

TransWNV, virus del Nilo Occidental, ADN, ARN, ARNm, aves, transcripción, transcriptoma, enfermedades transmisibles emergentes

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