Los biólogos han encontrado evidencia de que los virus tienen algún tipo de inteligencia colectiva y son capaces de reconocer las "marcas" que sus competidores y parientes dejan en las células, y orientarlos a la hora de tomar decisiones, según un artículo publicado en la revista Nature.
“Estos bacteriófagos (virus que infectan bacterias) contienen dos programas de comportamiento. Uno hace que la célula produzca una gran cantidad de copias de sí misma y lanza un programa de autodestrucción en ella, y cuando se enciende la segunda, se integra en su ADN y se adentra en un “subsuelo profundo” con posibilidad de resurgimiento en el futuro”, explica Nonia Pariente, bióloga molecular y editor de la revista Nature Microbiology.
Soldados de la guerra eterna
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Las enfermedades y las infecciones no son algo que solo sufran los humanos y otras criaturas multicelulares; ha habido una guerra continua por la supervivencia entre bacterias y virus durante varios cientos de millones de años. Se pueden encontrar rastros de esta guerra en todas partes: cada mililitro de agua de mar contiene hasta mil millones de "virus combatientes", bacterias, y alrededor del 70% de los microorganismos marinos están infectados con ellas.
A lo largo de miles de millones de años de evolución, los virus han aprendido a pasar por alto la atención de los sistemas de defensa microbianos y estos últimos han desarrollado una especie de "antivirus" genético, el sistema CRISPR-Cas9, que encuentra rastros de ADN viral en el genoma de un microbio y lo obliga a suicidarse para proteger a las bacterias vecinas. Los virus respondieron a estas "defensas evolutivas" creando un anti-antivirus que suprime CRISPR-Cas9, y la carrera de armamentos biológicos continuó.
Rotem Sorek del Instituto de Ciencias Weizmann en Rehovot, Israel y sus colegas encontraron otro ejemplo muy interesante de un "arma" inventada por virus al estudiar cómo funciona el bacteriófago phi3T, que infecta bacilos comunes (Bacillus subtilis).
Inicialmente, los científicos intentaron comprender algo completamente diferente: cómo los microbios se notifican entre sí sobre la presencia de un virus y se preparan para repeler su ataque. Los científicos creían que las bacterias infectadas liberan moléculas de señalización especiales en el medio ambiente que señalan a otros microbios en su colonia sobre el peligro.
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Para probar esto, Sorek y sus colegas criaron una colonia de bacilos, los infectaron con phi3T y luego filtraron el líquido que liberaron los microbios durante la infección de la colonia. Los biólogos agregaron parte de esta solución a una nueva colonia de bacterias, sugiriendo que las moléculas de señalización que sus amigos muertos liberaron en el medio nutritivo los prepararían para un nuevo ataque de virus y los protegerían de infecciones. La realidad resultó ser completamente diferente.
Señales secretas
Resultó que las moléculas cortas de proteína arbitrium, que los biólogos aislaron de esta solución, estaban destinadas de hecho a que los virus se comunicaran entre sí, no a las bacterias, y sus "autores" no eran microbios, sino sus huéspedes no invitados.
Estas moléculas, como lo demuestran los experimentos de genetistas israelíes, hacen que el virus "cambie" de un programa de reproducción a otro. En presencia de arbitrio, los virus “pasan a la clandestinidad”, insertándose en el ADN de las bacterias en lugar de proliferar en ellas y destruir células.
El cambio de programa se produce porque el arbitrio bloquea el trabajo de la proteína viral AimR, que se encarga de iniciar el procedimiento para multiplicar el ADN viral y disolver las paredes de las bacterias.
¿Por qué lo necesitan los virus? Este sistema de señalización, explican los científicos, funciona como una especie de inteligencia colectiva de los virus, lo que les permite coordinar de forma flexible su comportamiento. Cuando hay pocos virus, es más beneficioso para ellos multiplicarse activamente, infectando nuevas bacterias y matándolas, pero con el tiempo hay demasiados y las bacterias comienzan a responder colectivamente a la infección, o el número de bacilos desciende a valores extremadamente bajos.
En este punto, los virus cambian a un programa de infección alternativo, utilizando señales como el arbitrio, y "se esconden entre la multitud", esperando una nueva oportunidad de infección. Sorek dice que su equipo ha encontrado más de un centenar de otras moléculas similares al arbitrium y AimR en otros virus bacteriófagos, lo que sugiere que muchos o incluso todos los virus son capaces de "comunicarse" con los de su propia especie.
Es posible que existan sistemas similares en los virus que infectan a los seres humanos, y su presencia podría explicar cómo el VIH y otros retrovirus se esconden en las células mientras intentan expulsarlos del cuerpo. Si los científicos logran encontrar una molécula que haga que el VIH “cava” en la célula para siempre y no se vaya de allí, entonces el problema de combatirlo se resolverá.
