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Aedes aegypti, humanos y Zika. ¾Por qué nos
toma de sorpresa este sistema complejo?
Hernán G Solari y colaboradores:
Nicolás Schweigmann, Sylvia Fischer, Mario Natiello y Alejandro
Romero.
Departamento de Física e IFIBA-CONICET, Universidad de Buenos Aires
Doctorado en Ciencias Aplicadas con mención en Ambiente y Salud (DCAAS)
Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
8 de septiembre de 2016
Indice
Un problema antrópico
Adaptación al ambiente humano
Arbol logenético
Especies vectores
Las enfermedades
Interacciones con el sistema inmunológico
Zika, ¾qué nos sorprende?
¾En qué pensábamos estos años?
La noción de parche tecnológico
Dogmas fundamentales de la biotecnología.
Vida
El Zika, un problema complejo
Racionalidad
Un problema antrópico
Humanos
Ciclo silvestre
Simios
Virus (flavivirus)
Vectores
Vectores
Microbiota
Condiciones climaticas
Provee el ambiente a
Adaptación al ambiente humano
I
avivirus
¾10000 años? Asociados a garrapatas 3000años,
mosquitos después. Tres grupos "Encefalitis japonesa",
"dengue" y "ebre amarilla" (disperso).
I Fiebre amarilla. (Cepa actual) África Occidental, 1500 años
América, 400 (tráco de esclavos).
I Dengue. 400años de epidemias en humanos.
I Encefalitis japonesa, 150años
I Encefalitis de Saint Louis, 83años y Encefalitis venezolana
(zoonosis), 79años.
I Fiebre del Nilo Occidental, 20 años (identicado en 1937)
I Zika 9años (identicado en 1947)
I Oropuche u otro (60 candidatos en cola, to be announced)
Arbol logenético
Kuno et al. 1998
74
J. VIROL.
KUNO ET AL.
TABLE 1. Flaviviruses used in the phylogenetic study
Distribution
GenBank accession no.b
Alfuy (MRM-3929)
Apoi (original)
Aroa (VenA-1809)
Bagaza (DakAr B209)
Banzi (SAH-336)
Batu Cave (P70-1459)
Bouboui (DakAr B490)
Bukalasa bat (UGBP-111)
Bussuquara (BeAn 4073)
Cacipacore (BeAn 327600)
Carey Island (P70-1215)
Cowbone Ridge (W-10986)
Dakar bat (209)
M
N (rodent)
N (sentinel rodent)
M
M
N (bat)
M
N (bat)
M
N (bird)
N (bat)
N (rodent)
N (bat)
AF013360
AF013361
AF013362
AF013363
L40951c
AF013369
AF013364
AF013365
AF013366
AF013367
AF013368
AF013370
AF013371
Dengue type 1 (Singapore S275/90)
Dengue type 2 (Jamaica)
Dengue type 3 (H-87)
Dengue type 4 (814669)
Edge Hill (Aus C-281)
Entebbe bat (UgIL-30)
Gadgets Gully (CSIRO 122)
Iguape (SP An71686)
Ilheus (original)
M
M
M
M
M
N (bat)
T
N (sentinel rodent)
M
Israel turkey meningoencephalitis
(original)
Japanese encephalitis (SA-14)
Jugra (P9-314)
Jutiapa (JG-128)
Kadam (MP-6640)
Karshi (LEIV-2247)
Kedougou (Dak Aar D1470)
Kokobera (AusMRM 281)
Koutango (DakAr D1470)
Australia
Japan
Venezuela
Central African Republic
South Africa and East Africa
Malaysia
Central and West Africa
Uganda
South America
Brazil
Malaysia
Florida
West and central Africa and
Madagascar
Tropical and semitropical areas
Tropical and semitropical areas
Tropical and semitropical areas
Tropical and semitropical areas
Australia
Uganda
Australia
Brazil
Central and South America,
Trinidad
Israel, South Africa
M
M
N (rodent)
T
T
M
M
M, T
U15763c
AF013378
AF013379
AF013380
AF013381
AF013382
AF013383
AF013384
M
T
T
T
N (rodent)
N (bat)
M
M
N (human)
M
T
N (bat)
N (rodent)
T, M
N (bat)
M
T
T
Asia and parts of the Pacific
Malaysia
Guatemala
Uganda, Saudi Arabia
Kazakhstan
Senegal
Australia
Senegal, Central African
Republic
Australia, Asia
India
Southeast Asia, Russia
France
Western United States
Montana
Australia, Papua New Guinea
Ecuador
Japan and former Soviet Union
Central and South Africa
Russia
Cambodia, Malaysia
Nigeria
North America, Russia
United States, Mexico
Brazil
Afghanistan
Russia, Japan
N (rodent)
N (rodent)
N (rodent)
T
M
N (bat)
M
M
M
T
Senegal
Texas
Texas
Australia
Papua New Guinea
Kyrghystan
Africa
Americas
Australia
Europe
AF013400
AF013401
AF013402
AF013403
AF013404
AF013405
AF013406
AF013416
AF013407
V27495c
Kunjin (MRM61C)
Kyasanur Forest disease (W371)
Langat (TP21)
Meaban (Brest ART707)
Modoc (M544)
Montana myotis leukoencepalitis (40649)
Murray Valley encephalitis (original)
Naranjal (25008)
Negishi (original)
Ntaya (original)
Omsk hemorrhagic fever (Kubrin)
Phnom Penh bat (CAMA-38D)
Potiskum (IBAN 10069)
Powassan (LB)
Rio Bravo (M-64)
Rocio (H-34675)
Royal Farm (EgArt 371)
Russian spring summer encephalitis
(Sofjin)
Saboya (Dak an D4600)
Sal Vieja (38TWM-106)
San Perlita (71V-1251)
Saumarez Reef (CSIRO-4)
Sepik (MK 7148)
Sokuluk (LEIV-400K)
Spondweni (SAAR-94)
St. Louis encephalitis (MSI-7)
Stratford (AUSC-338)
Tick-borne encephalitis—central European
subtype (Neudoerfl)
Tick-borne encephalitis—far eastern
subtype (Sofjin)
Tembusu (MM 1775)
THCArd
Tyuleniy (LEIV-6C)
Uganda S (original)
Usutu (SAAR-1776)
M
M87512c
M20558c
M93130c
M17255c
AF013372
AF013373
AF013374
AF013375
AF013376
AF013377
D00246c
AF013385
M86650c
AF013386
AF013387
AF013388
AF013389
AF013390
AF013391
AF013392
AF013393
AF013394
AF013395
L06436c
AF013396
AF013397
AF013398
AF013399
T
Europe
X07755c
M
M
T
M
M
Southeast Asia
Thialand
Russia, Oregon
Africa
Africa
AF013408
AF013409
AF013410
AF013411
AF013412
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Vector associationa
Virus (strain)
Especies vectores
I Grupo original sin vectores
I Grupo con garrapatas como vectores
Aedes aegypti, Aedes
albopictus, Culex pipiens Haemagogus sp., Sabethes sp., Aedes
otros.
I Grupo de mosquitos como vectores
I Algunos virus admiten tanto garrapatas como mosquitos
I Transmisión vertical en mosquitos (en laboratorio): Dengue,
Japanese encephalitis, yellow fever, West Nile, St. Louis y
Zika.
Las enfermedades
I
Mayoría de casos asintomáticos o subclínicos. 60% en
FA y dengue, 90% en Zika
I Síntomas compatibles con gripe pero sin mucosidad
I Dolores articulares, (micro) hemorragias, . . .
I Segundo periodo. El virus se localiza en tejidos internos luego
de una recuperación aparente. Encefalitis (varios virus,
incluido dengue), síndrome de Guillen Barré (FA, Zika al
menos), falla multiorgánica (FA)
I Superan barreras placentarias (al menos Dengue y Zika)
Interacciones con el sistema inmunológico
I Errores de identicación, reacciones cruzadas (el sistema
inmune no identica el virus sino algunas proteínas y estas
proteínas son compartidas).
I Alta variabilidad genética en algunos de ellos (Dengue 40%)
I Deriva genética notable durante las epidemias (DENV1 y
DENV2 vericadas)
I Immune-mediated enhancement of disease (Dengue)
I Desatan reacciones auto-inmunes (FA, Dengue)
Zika
specials
I ¾Capacidad de suprimir respuesta antiviral? (Nature
immunology 17, 905 (2016)
I Persitencia en plasma sanguíneo 9días, saliva 15días, orina
47días,
semen 181días y contando. 14/08/2016
I IgM en sangre 90 días. IgG a partir de 10días.
I antibody- dependent enhancement of infection (2016) debido
a las reacciones cruzadas
I Se sospecha
Culex pipiens
I Transmisión sexual.
lo transmite también.
Zika, ¾qué nos sorprende?
I Zika reúne probablemente todos los modos de transmisión de
los
avivirus
I Zika confunde al sistema inmunológico como buen
avivirus
I Zika varía con el correr de las epidemias como ya era sabido
con dengue
I y siendo un virus nuevo optimiza mucho
I afecta al sistema nervioso como casi todos los
avivirus
I La parte del ARN que usamos para clasicar a Zika no cambia
entonces ¾Zika no cambia. . . ?
I sorprende porque usamos una categoría de análisis equivocada
para los
avivirus.
Una categoría que corresponde a los
estático, a la química y no a lo viviente. Creímos que la
enfermedad que causa el virus sería siempre la misma.
¾En qué pensábamos estos años?
Los parches tecnológicos del dengue
I ULV Aplicación masiva de insecticidas (fracasada)
I TME Técnicas de macho estéril por radiación. (fracasada en
pr uebas de campo)
I OXITEC TME con mosquitos geneticamente modicados
(OX513A). Mortalidad en ausencia de tetraciclina.
I SCSU putative cysteine rich venom protein (SeqID
AAEL000379; CRVP379). Su ausencia disminuye la infección
el virus cambia la expresión
genética en el mosquito de unos 200 genes
del mosquito por el dengue.
I WAe. Mosquitos modicados por endobacterias
Wolbachia
(varias propuestas). Acortamiento de la vida y/o incapacidad
de inocular dengue.
I Vac Vacunas para FA, Dengue, Encefalitis Japonesa, Zika,
you-name-it.
La noción de parche tecnológico
Alvin Weinberg, 1966
. La resolución de problemas sociales por
los métodos tradicionales motivando o forzando a las personas a
comportarse más racionalmente es una tarea frustrante
. . . ¾podemos identicar rápidos parches tecnológicos que estén al
alcance de la tecnología moderna y eliminen el problema social
original sin requerir un cambio en la actitudes sociales?. . . pero los
parches tecnológicos suelen ser incompletos y meta-estables, y
los parches
tecnológicos no llegan al corazón del problema, son a lo
sumo arreglos temporales que crean otros problemas para
resolver uno
tienden a reemplazar un problema social por otro. . . .
Las enfermedades producidas por arbovirus urbanos
I Un problema ambiental producido por factores como:
migración hacia las urbes, crecimiento urbano sin planicación
ni condiciones elementales de urbanización. Presión sobre los
ecosistemas silvestres (África).
I Emergencia y domesticación reiterada de virus (FA, Dengue,
Saint Louis, West Nile, Zika, ..., limitándome a
avivirus)
I Presencia de mosquitos domésticos con capacidades vectoriales
Aedes aegypti, Aedes albopictus, Culex pipiens ...)
(
favorecidos
por cuestiones culturales, urbanísticas y el contrato social.
I Alta movilidad de las personas y globalización.
Dogmas fundamentales de la biotecnología.
Dogma de reducción de la vida a la química. La vida se expresa en
individuos y la forma universal-abstracta de los mismos se expresa
en términos de una estructura química llamada código genético,
ADN o ARN según el caso.
Dogma
de totalidad. El código genético determina todo lo que el
organismo es en si, toda otra cosa es una contingencia o
particularidad. En caso de que el organismo exista de diversas
formas según el ambiente (es decir que no esté totalmente
predeterminado por su código), son las alternativas que puede
tomar las predeterminadas (este es el espacio de la epi-genética)
continúan los dogmas
Denamos
distancia-genética
por el % de sitios del código
genético que son iguales entre dos especies (por ejemplo de virus
que es lo que nos interesa)
Dogma
de la dependencia suave del fenotipo respecto del
genotipo. La expresión de caracteres del organismo (fenotipo) con
respecto a cuestiones varias de relevancia como la virulencia y/o la
capacidad de atravesar ciertas barreras depende en forma suave de
la
distancia-genética
.
Este último dogma que es falso es a la vez fundamental. De nada
sirve conocer el genotipo de un virus si un solo error de copia puede
cambiar las características del mismo que nos son relevantes. La
reversión de la virulencia en varias vacunas a virus vivos como FA y
poliomielitis, y la variabilidad de la virulencia en Mixomatosis son
claros contra-ejemplos del dogma. El dogma es falso.
Vida
algunos principios obvios
La vida es:
I cambio. Transcurre en el tiempo. El tiempo es la medida del
cambio, su forma abstracta.
I relación. No se da sola sino en interacción (acción recíproca)
con el ambiente. Es decir, con el complemento del individuo o
la especie en el Universo.
I adaptación. Los organismos vivos se expresan (son) en relación
al ambiente, el mismo organismo en distintos ambientes se
maniesta de distinta manera.
I reproducción. La continuidad de las formas de vida y de todo
lo vital como las expresiones culturales obedece a una lógica
de la reproducción.
I El azar juega un papel en la vida.
I La química juega un papel en la vida.
I La evolución emerge de los factores anteriores.
El Zika, un problema complejo
I Abarca muchas disciplinas (biología, climatología, medicina,
ciencias sociales, . . . )
I Requiere nuevas formas de articular las observaciones y un
nuevo marco conceptual.
I El problema está en lo que va de las observaciones a los
hechos (observaciones interpretadas dentro de un marco
conceptual pre-existente)
I Encontrar su solución requiere una racionalidad compleja
Racionalidad
Alejandro Romero
la racionalidad fundamental en los asuntos humanos se juzga
en relación con las exigencias de cuidado y reproducción de
las condiciones básicas de posibilidad de la existencia
humana...
la vida sólo persiste en la medida en que se reproduce. Y la vida
humana sólo se reproduce socialmente.
las condiciones de posibilidad primarias cuyo cuidado constituye el
principio último de racionalidad de toda actividad humana, teórica
o práctica. . . son:
Racionalidad
continúa Alejandro Romero
I La efectiva reproducción y despliegue de la vida y capacidades
humanas siempre plurales-, sin las cuales no hay actividad
posible, racional o no;
I Integrar y ampliar la vida en sociedad como vida lo más
pacíca y cooperante posible, pero también
inventiva posible
lo más variada e
: lo primero es condición necesaria para el
buen funcionamiento de cualquier unidad social, lo segundo se
presenta como la mejor garantía de versatilidad y creatividad a
la hora de enfrentar con posibilidades de éxito lo imprevisible,
que es sinónimo de lo futuro;
I Cuidar la vida en general (lo que es lo mismo que cuidar su
regeneración): el hombre es un ser integrado a un medio
ambiente planetario de cuya existencia y equilibrios depende
cien por ciento.
Conclusiones
I La sociedad determina el marco socio-político del trabajo en
ciencia y tecnología por medio de las estructuras de
administración (dominación y control) de la ciencia
I El marco socio-político moldea la estructura social de la
ciencia. Y la estructura social determina el marco episténico.
Las preguntas que son cientícas y aquellas que no lo son,
cuando una respuesta es satisfactoria y cuando no lo es.
I El Zika nos sorprende por que desafía los dogmas del marco
epistémico.
I No hay dinero que resuelva el problema epistémico, hace falta
una revolución kuhniana, pensamiento libre que desafíe a los
paradigmas vigentes