Una sola mutación en la hemaglutinina del virus de la influenza bovina H5N1 cambia la especificidad a receptores humanos
Introducción
El virus de la influenza A(H5N1) ha sido un foco de preocupación global debido a su alta patogenicidad y su potencial pandémico. Este virus, perteneciente al clado 2.3.4.4b, ha demostrado ser capaz de infectar una amplia gama de especies aviares, mamíferos marinos y humanos. En 2021, se detectó en América del Norte, y en 2024, se extendió ampliamente entre el ganado lechero en los Estados Unidos, causando algunos casos leves en humanos pero manteniendo su especificidad por receptores aviares. Históricamente, este virus ha tenido una tasa de mortalidad de hasta el 30% en humanos, lo que subraya la importancia de entender las mutaciones que podrían facilitar su adaptación a los receptores humanos. En este artículo, exploraremos cómo una sola mutación en la hemaglutinina (HA) del virus H5N1 puede cambiar su especificidad de receptor de aviar a humano, un cambio crucial que podría indicar un riesgo pandémico.
Historia y Contexto del Virus H5N1
El virus de la influenza A(H5N1) fue identificado por primera vez en 1996 en aves de corral en China. Desde entonces, ha causado brotes esporádicos en aves y, ocasionalmente, en humanos, con una tasa de mortalidad extremadamente alta. La preocupación por este virus se intensificó en 1997 cuando se reportaron los primeros casos humanos en Hong Kong, con una tasa de mortalidad del 33%. A lo largo de los años, el virus ha evolucionado, dando lugar a diferentes clados, cada uno con características únicas en términos de patogenicidad y capacidad de transmisión.
El clado 2.3.4.4b, en particular, ha sido de interés reciente debido a su expansión geográfica y su capacidad para infectar a una variedad de especies. Este clado ha mostrado una notable adaptabilidad, infectando no solo a aves sino también a mamíferos, lo que sugiere una posible evolución hacia una mayor afinidad por los receptores humanos.
La Importancia de la Hemaglutinina (HA)
La hemaglutinina es una proteína de superficie clave en el virus de la influenza, responsable de la unión a los receptores de ácido siálico en las células huésped. La especificidad de receptor de la HA determina en gran medida la capacidad del virus para infectar a diferentes especies. Los virus aviares prefieren los receptores α2,3-ligados, mientras que los virus humanos prefieren los receptores α2,6-ligados. La transición de un virus aviar a uno humano implica, por lo tanto, cambios en la HA que permitan una mejor unión a los receptores α2,6.
La Mutación Q226L en la HA de H5N1
En un estudio reciente, Lin et al. identificaron una mutación específica en la HA del virus H5N1 que podría ser crucial para este cambio de especificidad de receptor. La mutación de glutamina (Q) a leucina (L) en el residuo 226 de la HA (Q226L) ha demostrado ser suficiente para cambiar la preferencia del virus de los receptores α2,3 a los α2,6. Esta mutación es significativa porque:
- Cambio de Especificidad: La sustitución de Q por L en el sitio 226 altera la estructura del bolsillo de unión del receptor, permitiendo una mejor interacción con los receptores α2,6, que son más comunes en las células epiteliales humanas.
- Implicaciones Pandémicas: La aparición de esta mutación en la naturaleza podría ser un indicador temprano de un riesgo pandémico, ya que facilitaría la transmisión del virus entre humanos.
Análisis Genético y Estructural
El análisis genético y estructural realizado por Lin et al. reveló que:
- Secuenciación: La secuenciación del genoma del virus H5N1 mostró la presencia de la mutación Q226L en muestras de virus aislados de ganado lechero en los EE.UU. en 2024.
- Modelado Molecular: Modelos moleculares de la HA mutante indicaron cambios en la conformación del sitio de unión al receptor, favoreciendo la interacción con los receptores α2,6.
- Ensayos de Unión: Ensayos in vitro confirmaron que la HA con la mutación Q226L tenía una mayor afinidad por los receptores α2,6, aunque no perdía completamente su capacidad de unión a los receptores α2,3.
Implicaciones para la Salud Pública
La identificación de esta mutación tiene varias implicaciones para la vigilancia y la preparación pandémica:
- Vigilancia Genómica: Es crucial implementar una vigilancia genómica robusta para detectar rápidamente la aparición de esta mutación en poblaciones de aves y mamíferos.
- Desarrollo de Vacunas: La información sobre esta mutación puede guiar el desarrollo de vacunas más efectivas contra cepas de H5N1 que podrían adquirir especificidad humana.
- Preparación Pandémica: Los sistemas de salud pública deben estar preparados para responder a la posible emergencia de un virus H5N1 con especificidad humana, lo que incluye planes de contención, tratamiento y comunicación de riesgos.
Conclusiones
La mutación Q226L en la hemaglutinina del virus H5N1 representa un cambio significativo en la especificidad de receptor, potencialmente facilitando la transmisión del virus entre humanos. Este descubrimiento subraya la importancia de la vigilancia continua y la investigación en virología para anticipar y mitigar los riesgos pandémicos. Aunque el virus H5N1 ha mostrado una adaptabilidad notable, la aparición de esta mutación en la naturaleza debe ser monitoreada de cerca, ya que podría ser un precursor de un evento pandémico. La colaboración internacional y la preparación son esenciales para enfrentar este desafío global de salud pública.
Referencias: