Los virus son mucho más útiles de lo que te imaginas

Aunque a menudo pensamos que los virus son dañinos, sólo un pequeño porcentaje de los millones de especies conocidas son patógenos. De hecho, estamos rodeados de virus, y muchos de ellos desempeñan funciones útiles e intrincadas en nuestro organismo y en el medio ambiente.

Ahora, una nueva investigación ha demostrado que también pueden servir de alimento a ciertos microbios.

En un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores han informado de que un pequeño microbio unicelular, un ciliado del género Halteria, puede subsistir y crecer enteramente consumiendo cierto tipo de virus. Los científicos calculan que cada uno de estos microbios individuales puede comer hasta un millón de virus al día, y en un pequeño estanque de su hábitat nativo en Norteamérica, probablemente podrían comer cientos de billones.

La comunidad científica ya sabía que algunos microbios pueden consumir virus en ocasiones, pero se creía que tenía poca importancia desde el punto de vista nutricional y de otro tipo, afirma John DeLong, autor principal del estudio y ecólogo evolutivo de la Universidad de Nebraska-Lincoln (Estados Unidos). Los virus son paquetes de ADN o ARN que necesitan células huésped para reproducirse, y se cree que infectan a todas las especies vivas.

"La sensación era que [comer virus] no supone una gran diferencia calórica, ya que son muy pequeños", dice DeLong. "Pero creemos que ocurre todo el tiempo en la naturaleza a muy gran escala".

Si los microbios subsisten a base de virus, eso cambia significativamente nuestra comprensión de cómo los nutrientes y elementos como el carbono se mueven a través del ecosistema, dice.

Y si ocurre a gran escala, como creen los científicos, significa que estas sustancias pueden ascender por la red trófica de forma mucho más eficiente de lo que se pensaba.

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Los virus como presa

DeLong y sus colegas estudian los clorovirus, que infectan las algas simbióticas que se encuentran dentro de las células de microbios como los paramecios. Los clorovirus prosperan en muchos entornos de agua dulce, y puede haber hasta varios millones en cada mililitro de agua. Estos virus acceden a las algas cuando otros virus infectan y consiguen introducirse sus huéspedes.

La enorme cantidad de clorovirus llevó a DeLong a preguntarse: si hay tantos virus, ¿es posible que algo los esté consumiendo?

Para comprobarlo, DeLong y sus colegas añadieron clorovirus purificados a gotas de agua de un pequeño estanque cercano a su laboratorio de Nebraska. Quería ver si había "voluntarios" que pudieran responder positivamente a la introducción de los virus. Y algunos lo hicieron.

Uno de los más entusiastas fue un microbio planctónico, Halteria.

A continuación, añadió virus a una placa de Petri que contenía grandes cantidades del ciliado, y éstos crecieron rápidamente y se reprodujeron, sobreviviendo sólo a base de virus. Los investigadores añadieron un colorante a los virus para asegurarse de que las partículas víricas eran digeridas por Halteria.

"Fue sorprendentemente rápido para mí", dice DeLong. "Esas células empiezan a brillar en cinco o 10 minutos".

Delong sospecha que probablemente hay muchos otros microbios que pueden consumir virus, como otros ciliados y flagelados. Pero sigue sin saberse con qué frecuencia se produce este consumo de virus, o virovoría, en el entorno del mundo real, en parte porque estas interacciones microscópicas son difíciles de observar en la naturaleza.

"Es bueno tener este ejemplo de virus que son un alimento nutritivo", dice Kyle Edwards, un investigador que estudia los virus marinos en la Universidad de Hawai en Manoa, que no participó en el trabajo.

"Hace tiempo que hay algunos estudios que indican que los virus pueden ser consumidos por organismos unicelulares [ocasionalmente], pero no había visto antes ningún estudio que demostrara que podían ser un sustrato para el crecimiento". 

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Invasores útiles

Además de servir potencialmente de alimento a otros microbios, los virus desempeñan varias funciones ecológicas que siguen sin conocerse bien.

Cada especie tiene virus que pueden infectarla. Éstos pueden propagarse ampliamente dentro de una población, reduciendo el número de especies, especialmente entre los microbios.  Esta dinámica conduce a ciclos de auge y recesión de organismos y ayuda a limitar el crecimiento de fenómenos como la proliferación de algas, que pueden ser perjudiciales para la vida marina, afirma Edwards.

Los virus también ayudan a estimular la evolución insertando nuevo material genético en sus huéspedes. Un total del ocho por ciento de todo el genoma humano, por ejemplo, está formado por antiguos restos de virus (conocidos como retrovirus endógenos humanos) que infectaron a nuestros antepasados hace eones.

El más famoso de estos restos víricos se llama sincitina. Codifica proteínas necesarias para que muchos mamíferos, incluidos los humanos, se queden embarazados. Otros genes tomados de antiguos virus ayudan a prevenir el cáncer, contribuyen al desarrollo embrionario e, irónicamente, combaten las infecciones.

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¿Una reorganización de la red trófica?

El nuevo estudio también puede cambiar nuestra comprensión de cómo el carbono, el nitrógeno y otros nutrientes se mueven por el medio ambiente.

Se cree que los virus infectan a los microbios y luego vierten sus entrañas en el medio ambiente, donde las bacterias se las comen. Esto hace que muchos nutrientes y recursos se queden en el fondo de la red trófica.

Pero si un número suficiente de microbios se comen a los virus, la llamada derivación viral puede ser una vía menos importante de lo que se pensaba, afirma DeLong.

"No sabemos en qué medida ocurre en la naturaleza, pero si es así, hay otra vía por la que la energía y los nutrientes se mueven de abajo arriba... que podría desempeñar un papel importante en el ciclo y el procesamiento del carbono", afirma.  

Esto cambiaría significativamente nuestra percepción del ciclo del carbono, afirma, y tendría implicaciones para nuestra forma de entender la ecología de estanques y arroyos, ciertas complejidades del sistema climático y mucho más.