Download Por qué algunas personas son resistentes a la infección por el VIH?

12 PARTE I
Introducción
La6 diferencia6 en el grado de
virulencia entre cepa6 VIH6e
puede analizar como
e6trategia6 en competencia,
cada una con c06te6 y
beneficio6. Qué e6trategia
tendrá éxito depende de la6
condicione6 ambientale6: en
e6te ca6O,del grado de
promi6cuidad 6exual.
reproducción lenta. ¿Por qué? Estas cepas se encuentran siempre en bajo número en la corriente sanguínea o en el semen de un huésped, pero se pueden transmitir si los individuos monógamos encuentran ocasionalmente nuevos compañeros sexuales después de un
divorcio o de la muerte del esposo/a.
Por el contrario, si prevalece la promiscuidad, entonces las cepas muy virulentas se transmitirán a nuevos huéspedes con más frecuencia que las cepas que se replican lentamente.
Por ello, aumentarán su frecuencia en la población vírica total.
La idea de Ewald es que las cepas muy virulentas llegan a ser dominantes en las poblaciones de VIH debido a las prácticas de intercambio sexual entre varones y mujeres heterosexuales en África central y oriental, y en varones homosexuales en los Estados Unidos
y Europa. Debido a las circunstancias económicas de las décadas de los 70 y de los 80,
millones de varones africanos emigraron de sus tierras, en zonas rurales, a las grandes
ciudades de Zaire, Uganda y Kenia. Como respuesta floreció una gran industria del sexo,
con prostitutas que en algunas ciudades llegaban a tener hasta 1000 relaciones sexuales
por año (véase Ewald 1994). De igual manera, la tasa de cambio de compañero entre los
varones homosexuales en los Estados Unidos y en Europa hacia finales de los 70 y principios de los 80 fue elevada: hasta lOcada seis meses (Koblin et al. 1992). La hipótesis de
la tasa de transmisión sostiene que los cambios en la dinámica de la transmisión, ocasionados por cambios en el comportamiento de las poblaciones huésped, favorecen enormemente la evolución de cepas virulentas del VIH.
Además, la hipótesis predice que poblaciones diferentes albergarán cepas del VIH con
diferentes grados de virulencia, dependiendo de la frecuencia con la que los individuos
cambian de compañero sexual. Dos experimentos naturales que se llevan a cabo en la
actualidad nos pueden ayudar a entender la validez de esta hipótesis.
. Desde el comienzo
.
de la epidemia, las tasas de cambio de compañero entre varones
homosexuales en los Estados Unidos y en Europa han disminuido drásticamente (Adib
et al. 1991), y la tasa de utilización del preservativo ha aumentado (Catania et al. 1992).
En contraste, la utilización del preservativo y las prácticas sexuales en África parece que
han cambiado muy poco (Editorial de la redacción 1995). La hipótesis de la tasa de
transmisión pronostica que el VIHse irá ]¡[aciendopoco a poco menos dañino en América del Norte y en Europa, pero continuará matando a las personas, después de una
infección relativamente breve, en África central y oriental y quizá también en Asia.
El VIH-2, íntimamente relacionado con el VIH-l, es similar en cuanto a su ciclo biológico y composición genética, pero es mucho más benigno (DeCock et al. 1993). El
VIH-2 ~e ha desplazado recientemente desde su centro histórico de incidencia en África
Occidental, donde la tasa de transmisión sexual debido al cambio de compañero es baja,
a la India, donde las tasas pueden ser mucho más elevadas (Ewald 1994). Si la investigación confirma que el VIH-2 se está transmitiendo más rápidamente en la India que en África Occidental debido a la mayor promiscuidad en las prácticas sexuales, la hipótesis de la
tisa de transmisión predice que aparecerán en Asia cepas muy virulentas del VIH -2.
¿Es correcta la hipótesis de la tasa de transmisión? Sólo el tiempo, y los datos, lo dirán.
1.4. ¿Por qué algunas personas son resistentes
a la infección por el VIH?
El principio de evoluci6n por selección natural explica por qué cepas del VIH se han
convertido en resistentes a los medicamentos. También puede explicar por qué el virus es
mortal. ¿Puede el mismo principio aclarar por qué algunas personas que están expuestas
repetidamente al virus no quedan infectadas?
rI
II
Capítulo 1
Un casopara pensar evolutivamente: comprendiendo al VIH
13
I
I
Para los investigadoresy
médicos que están luchando por encontrar estrategiaspara
controlarla epidemia del SIDA, la existencia de personas expuestas, pero no infectadas, era
un rayode esperanza. Si existe resistencia natural al virus, y si se pudieran identificar las basesmo1ecularesde esta resistencia, sería posible copiar el mecanismo de resistencia mediante
nuevasterapias médicas.
Los dos "sies" se han confirmado ya. A principios de la década de 1990, el trabajo de
varioslaboratorios demostró que algunas personas permanecen no infectadas incluso
despuésde exposiciones repetidas al virus y que algunas personas que están infectadas con
elvirussobreviven muchos más años de lo esperado (véase Cao et al. 1995). Se dio un avance en el reconocimiento de las bases moleculares de la resistencia cuando el grupo dirigidopor Edward Berger identificó las moléculas correceptoras que permiten al VIH entrar
enlosmacrófagosy en las célulasT (véaseFeng et al. 1996;Alkhatib et al. 1996). Poco
después,Rong Liu y sus colaboradores (1996) y Michel Samson y asociados (1998), sugirieron que los individuos resistentes podrían tener formas raras de las moléculas correceptorasy que estas proteínas mutantes impedirían la entrada del VIH.
Paracomprobar esta hipótesis, Sarnson y sus colegas secuenciaron el gen que codifica un
correceptor particularmente importante, llamado CCR5, a partir de tres individuos infectadospor el VIH que habían sobrevivido largo tiempo. Uno de los individuos tenía una
formamutante del gen, como se había pronosticado. Debido a que este alelo se diferencia
por tener una deleción de 32 pares de bases en la secuencia normal del DNA, Sarnsom y
suscolaboradores lo denominaron alelo ~32 (~ es la letra griega delta). Luego demostraron que el VIH no puede entrar en las células que tienen la forma ~32 del CCR5 en su
superficie.Este experimento confirmó que el alelo protege a los individuos de la infección.
Para comprobar este resultado, Sarnson y sus colaboradores tomaron muestras de DNA
de un gran número de individuos del norte de Europa, de Japón y de ascendencia africana,examinaron el gen CCR5 de cada individuo y calcularon la frecuencia de los alelos
normal y ~32 en cada población. Surgió una notable diferencia: el alelo mutante c:stápresente en una frecuencia relativamente elevada del 9%, en Caucásicos, pero no se encuentraen individuos de ascendencia asiática o africana.
¿Por qué una forma de un gen es relativamente común en una población y no se encuentra en otras? Sarnson y sus colaboradores ofrecieron dos posibles explicaciones: o bien
elalelo ~32 había sido favorecido recientemente por selección natural en las poblaciones
caucásicas,o podría haber aumentado por azar debido a un proce.so llamado deriva genérica.Estas hipótesis contrarias están siendo comprobadas. Stephen O'Brien, por ejemplo,
I favorece una explicación basada en la selección natural. Propone que la selección dio luI gara un aumento en la frecuencia del alelo ~32 en Europa dtirante la aparición de la peste negra en el siglo XIV. De acuerdo con O'Brien, el alelo ~32 protege a los individuos
contra la infección de la bacteria que da lugar a la peste negra, al mismo tiempo que contra la infección del VIH. Si esto es así, entonces los experimentos que se están llevando a.
cabo demostrarán que las células T con la forma mutante de la proteína CCR5 resisten a
la infección de la bacteria, al igual que resisten a la infección del VIH.
Sin embargo, la historia de los "alelos de resistencia" no comienza y termina con el ale10~32. Después de que se publicara el estudio de Samson y asociados, los grupos dirigidospor Luc Montagnier y Stephen O'Brien lograron encontrar dos nuevos alelos mutantes
asociadoscon la resistencia a la infección o a la progresión lenta del SIDA (Smith et al. 1997;
Quillent et al. 1998;véasetambién Carrington et al. 1999).Algunos de estosalelosse encuentran en frecuencias similares en diferentes grupos étnicos; otros varían su frecuencia
de una población a otra.
Estos descubrimientos han inspirado 'la continuación del trabajo en dos frentes: los
biólogos moleculares están intentando diseñar medicamentos que mimeticen los efeCtos
de los alelos de resistencia, mientras que los biólogos evolutivos miden lo comunes que son
Existen alelos que confieren
resistencia al VIHen distintas
frecuencias y en diferentes
poblaciones humanas. Por ello...
14 PARTE 1
Introducción
en distintas poblaciones y analizan cómo pueden cambiar sus frecuencias a medida que continúa la epidemia. Desde una perspectiva evolutiva, el VIH está originando selección natural en las poblaciones humanas. Debido a que los humanos presentan diferencias respecto
a la resistencia a la infección, las poblaciones humanas evolucionarán en respuesta a la
epidemia. Concretamente, como las personas con versiones normales de los genes correceptores mueren de SIDA, aumentará la frecuencia de los alelos de resistencia en las poblaciones. Si ocurre este cambio en la composición genética de las poblaciones humanas,
se convertirá en un importante ejemplo de evolución por selección natural.
...la frecuencia de 1013aleloe
para la reeietencia puede
aumentar en ~eepueeta a la
eelecci6n natural, en la forma
de epidemia de SIDA.
1.5. ¿Podrá una vacuna proporcionar protección
ante las diversas cepas del VIH?
Los grandes éxitos históricos en el control de enfermedades víricas (desde la polio a la viruela) se han producido como consecuencia del desarrollo de las vacunas. La dificultad en
el diseño de medicamentos antivirales,junto con la tasa a la que ha evolucionado la resistencia del VIH a estos medicamentos, ha hecho del desarrollo de la vacuna una prioridad
urgente para la comunidad que investiga el SIDA. ¿Es posible diseñar una vacuna que haga
a las personas inmunes al VIH?
Un estudio reciente sobre la historia evolutiva del virus del SIDA ha reforzado un
creciente consenso acerca del desarrollo de una vacuna. Para comprender el resultado y las
implicaciones para el futuro de la epidemia, necesitamos hacer dos cosas: revisar cómo
actúan las vacunas y comprender la lógica básica que hay detrás del esfuerzo para reconstruir una historia evolutiva.
Breve resumen
.
de cómo
actúan las vacunas
Para responder a las infecciones bacterianas y víricas, las células del sistema inmunitario llamadas células T tienen que identificar a la proteína del patógeno como extraña, o como
no propia. El fragmento de la proteína extraña que es reconocida como no propia y que
desencadena una respuesta de las células T se denomina epitopo.
Las vacunas consisten en epitopos de viriones muertos o incompletos. Aunque no se dé
una infección real después de una vacunación, el sistema inmunitario responde activando
a las células que reconocen los epitopos presentes. Si más tarde comienza una auténtica infección, el sistema inmunitario está "preparado" para responder rápidamente. En casi todos los casos el invasor es eliminado antes de que la infección progrese hasta el punto de
producir una enfermedad.
- En el caso del VIH, la mayoría de los epitopos reconocidos por el sistema inmunitario derivan de la proteína llamada gp120, que forma parte de la cubierta del virión. Entonces, para
ser efectiva, una vacuna tendría que contener epitopos de las proteínas gp120 que se encuentran en muchas \Sepasdiferentes del VIH. ¿Exactamente, cuánto se han diversificado estas cepas? Para responder a esta cuestión los biólogos han analizado secuencias génicas del
VIH de todas las partes de mundo y han utilizado los datos para reconstruir la historia evolutiva del virus.
"
¿Cómo reconstruyen
los investigadores
la histot:ia evolutiva?
De acuerdo con la teoría de la evolución por selección natural, examinada en detalle en
los Capítulos 2 y 3, todos los organismos están relacionados entre sí a partir de un antecesor común. En el caso del VIH, la teoría predice que la diversidad de cepas presentes en
la actualidad se originó a partir de una única población ancestral. ¿Cuál fue la naturaleza
de este anÚcesor? ¿Cuánto se ha diversificado el VIH desde entonces?
Al igual que las relaciones históricas de los individuos quedan descritas por sus genealogías, las relaciones históricas entre poblaciones o especies se describen por sus filogenias.
\
Capítulo
1
Un casopara pensar evolutivamente:comprendiendoal VIH
Una representación de estas relaciones evolutivas en la que se muestra el árbol familiar
deun grupo de especies o poblaciones se denomina cladograma o árbol filogenético.
Lametodología para reconstruir filogenias es compleja (dedicamos todo el Capítulo 13 a
estetema), pero la base lógica del programa de investigación es simple: en general, especies
íntimamente emparentadas tendrán características más similares que formas más lejanamente emparentadas. En el caso del VIH los investigadores deducen las relaciones históricasentre cepas comparando las secuencias nucleotídicas de sus genes. La premisa de
trabajoes queecepas con secuencias nucleotídicas muy similares comparten un antecesor
común más reciente que cepas con secuencias nucleotídicas muy diferentes.
Paravalorar las perspectivas del desarrollo de vacunas a la luz de la historia evolutiva del
VIH,examinaremos dos filogenias. La primera muestra las relaciones entre el VIH y los
virusque infectan las células del sistema inmunitario de otros primates. La segunda es más
concretay muestra las relaciones entre las cepas del VIH.
Un árbol filogenético
15
muestra
las relaciones hist6ricas
entre
un grupo de virus u
organismos.
El origen del VIH
Parareconstruirla historia del VIH, Feng Gao y sus colegas (1999) secuenciaron el gen
que codifica para la transcriptasa inversa en varios virus de inmunodeficiencia de simios
(VIS)y las compararon con las secuencias que se encuentran en una serie de cepas del VIH.
LosVIS son parásitos que infectan el sistema inmunitario de chimpancés y monos. Sin embargo,estos virus no parece que den lugar a enfermedades graves en sus huéspedes.
Cuando Gao y asociados utilizaron los datos de las secuencias para estimar qué virus
estánmas íntimamente relacionados, el resultado fue la filogenia que se muestra en la Figura 1.6a. En este árbol, la longitud de las líneas horizontales indica el porcentaje de las
basesque son diferentes entre cepas víricas. Ramas cortas entre especies indican que sus
secuenciasson similares; ramas más largas indican que sus secuencias son más divergentes.
Yaque las secuencias divergen como consecuencia de las mutaciones que se producen a
lo largo de muchos años, la longitud de las ramas horizontales en este árbol está íntimamente correlacionada con el tiempo. (Por el contrario, las longitudes de las líneas verticalesdel árbol son arbitrarias. Se han dibujado así para hacer al árbol más legible.)
Para leer el árbol y entender qué implica acerca de la historia del VIH, comencemos
por la flecha en la parte inferior izquierda. El punto de ramificación, o nodo, que señala
estaflecha representa el antecesor común a todos los virus del árbo1.Advierta que cada uno
de los distintos grupos, o linajes, que se ramifican a partir de la población ancestral conducen a virus que infectan a monos y chimpancés. Esto sugiere que el VIH desciende de
virus que infectaban a monos y chimpancés. Las ramas dibujadas en azul van hacia virus
que infectan a una serie de primates no humanos, mientras que las ramas rojas y verdes conducen a virus que parasitan tanto a humanos como a primates no humanos.
¿De dónde vino el virus de la inmunodeficiencia humana? Encuentre en el árbol el virus designado por VIH-2 y advierta que se encuentra próximo a un virus que infecta a una
especiede mono (Cercocebustorquatus).El VIH-2 es frecuente en África Occidental,y mucho menos virulento que el VIH que causa la epidemia del SIDA. Debido a que dicho
mono se caza como alimento y se tiene como animal de compañía en África Occidental,
y puesto que sus secuencias génicas están tan íntimamente relacionadas con el VIH-2, los
investigadoresconcluyen que el virus probablemente se transmitió desde dicho mono a humanos en un pasado reciente. Una vez en humanos, la evolución por selección natural dio
lugar a las cepas conocidas como VIH-2.
Por el contrario, las líneas rojas en la parte superior del árbol se dirigen a cepas que infectan a humanos y a chimpancés. Estas poblaciones incluyen al VIH-1, el virus causante
de la epidemia del SIDA. Debido a que en África los chimpancés se cazan para alimento,
y puesto que sus secuencias génicas son tan parecidas al VIH-1, Gao y sus colegas propo-
k
Los dos tipos principales de
VIH, el V/H-2y e/ V/H-1 se
(
transmitieron a los humanos a
partir de diversos orígenes. El
V/H-2 se origin6 en Cercocebus
torquatus,
mientras que el
V/H-1 se origin6 y se transmiti6
a humanos desde los
chimpancés.
I
16 PARTE I
Introducción
VIH-1/U455:
a)
Humano
b)
VIH-1/LAI:
Humano ..
'-\1J
.
VIH-1/ELI: Humano
VIH-1/YBF30: Humano
~IH-1, Cepas diversas
del grupo M
VISchmUS: Chimpancé
VISchmCAM3: Chimpancé
VISchmGAB1: Chimpancé
VIH-1/MPV5180:
*
"
Humano
"'. '''''" ' '
VISchmUS
'
"
VIH-1 / ANT~O: Hum~no
VISchmANT: Chlmpance
.. .
" .
,,,
j"
"
,
"''-fi
",
,,, ,
- YBF30
'
~
"
,
.,,
VISchmCAM4
VISchmCAM3
.
VISlhoesf Mono de L'Hoest
\~
Mono de cola dorada'
. VISsun:
VISm""
Q
ANT70
.VAU
*
, MMddl
VISagmVer3: Mono verde africano
VISagmVer155: Mono verde africano
..,..,
VISagmGri677: Mono verde africano
Chimpancé
]
VISchmGAB1276Ha
MVP5180
VIH-1 grupo O
]
VISchmANT] Chimpancé
VISagmVerTYO: Mono verde africano
-
Chimpancé
VIH-1 grupo N
VISchmCAM5
, ,,,
".,
]
]
~
-
VIH-1 y parientes
-
LinajesprincipalesdelVIS
-
VIH-2 y parientes
VISagmTan1: Mono verde africano
VIH-2/ROD:
Humano ..
- VIH-2/D205:Humano~
VISsmH4:Cercoeebus
VIH-2/F0784: Humanotorquatus
~
i!''
'
VISstm: Maeaea areto/des
.
VISsyk: Mono
de Sykes
Tiempo
FIGURA1.6 El"árbol familiar" de los virus VIH y relacionados
(a) Este árbol muestra las relaciones evolutivas entre las formas principales del VIH,
llamadas VIH-1y VIH-2y los virus de la inmunodeficiencia que afectan a primates no humanos. Advierta que los virus que se ramifican cerca de la flecha en
la base del árbol parasitan monos. Basándose en este hecho, los investigadores concluyeron que las cepas de virus saltaron de los monos a los humanos.
(b) Este árbol muestra un análisis más detallado realizado por Gao et al. (1999). (El asterisco señala el mismo punto de ramificación en ambos árboles.) Las
flechas indican los lugares del árbol en donde los virus de la inmunodeficiencia se transmitieron desde los chimpancés a los humanos. De acuerdo con este
árbol, cada una de las cepas principales del VIH-1 se originaron en sucesos de transmisión diferentes desde el chimpancé hospedante. Modificación
Figuras 1a y 3b de Gao et al, (1999). Copyright
(Q
de las
1999, Macmillan Magazines Ltd. Reimpreso con el permiso de Nature.
nen que el VIS que infecta a chimpancés(VISchm)setransmitió de los chimpancésa los
humanos,en donde evolucionó hacia el VIH-1.
Para analizar más profundamente este suceso de transmisión, Gao y colaboradores compararon las secuencias de genes del VIH -1 y del VISchm que codifican para proteínas que
se encuentran en la superficiede los viriones.El árbol basado en estos datos, que se reproduce en la Figura 1.6b, da una visión más detallada de las relaciones entre estos virus.
Adviértase que las' cepas del VIH se agrupan en tres grupos diferentes, que los investigadores llaman subgrupos M, N Y o. Cada subgrupo del VIH está íntimamente relacionado
con una cepa diferente del VISchm'Para Gao y asociados esto es una prueba de que el virus
Capítulo 1
Un casopara pensar evolutivamente:comprendiendoal VIH
"saltó" de los chimpancés a los humanos en tres ocasiones distintas. Proponen que el VIH1 setransmitió a los humanos desde los chimpancés, no una vez sino en varias ocasiones.
Cada uno de los principales
Utilidad de los árboles
por un suceso de transmisión
evolutivos
para ver el bosque
Los investigadores en biomedicina, los funcionarios de la salud pública y los médicos
pueden sacar varias conclusiones generales al analizar la filogenia del VIH:
.
.
Debido a que el VISchIn está tan íntimamente
relacionado
subgrupos del VIH-1se originó
independiente de chimpancés a
humanos.
con el VIH-1, los chimpancés
son animales importantes para su estudio. ¿En qué medida es común en la naturaleza el
VISchmy cómo se transmite? ¿Por qué el virus no provoca enfermedad en el chimpancé?
Existen muchos subgrupos diferentes del VIH-1 como consecuencia de sucesos de transmisión independientes desde los chimpancés a los humanos. La diversidad de cepas del
VIH resultante plantea problemas para el desarrollo de una vacuna. Además, debido a que
la transmisión del VIS a los humanos ha ocurrido repetidamente en el pasado, es probable que continúe en el futuro.
. La longitud de las ramas de la Figura 1.6b sugiere que la divergencia en la secuencia es
alta,incluso dentro de los subgrupos del VIH -1. Para aclara¡:-este punto, Tuofo Zhu y sus
colaboradores (1998) secuenciaron genes del VIH-1 que se encontraba en una muestra
de sangre tomada de un congoleño en 1959. Ésta es la infección por VIH más antigua
que se conoce. Su análisis demuestra que la muestra de 1959 es notablemente distinta
de las cepas actuales. Con las propias palabras de los investigadores (pág. 596), "La diversificación del VIH en los pasados 40 o 50 años pronostica incluso una mayor heterogeneidad viral en las próximas décadas." La rápida evolución del VIH, como el cambio genético rápido que normalmente se observa en los virus de la gripe y del constipado,
hace que el diseño de una vacuna sea difícil.
¿Qué es lo que tiene que decir la biología evolutiva, si es que tiene
algo que decir, acerca del modo de vencer a la epidemia del SIDA?
Lacomprensión de la biología evolutiva puede ayudar a luchar contra el VIH, aunque
sóloseaen cierto modo.
Primero, muchos.investigadoresdel campo han concluido que la búsqueda de una
vacunapara el SIDApuede serinútil (Korberetal. 1998;Letvin 1998;Baltimoresy Heilman
1998). Dado que la tasa de mutación del VIH es tan alta, el virus se diversifica rápidamente. Por ello, cepas diferentes presentan una gran variedad de epitopos al sistema
inmunitario humano, haciendo el diseño de la vacuna difícil, sino imposible.
Segundo, hay alelos resistentes que, si la epidemia continúa, aumentarán su frecuencia
en las poblaciones humanas. Las personas que carezcan de los alelos resistentes tienen un
gran riesgo de infectarse.
Tercero,si la hipótesis de la tasa de transmisión es correcta, la mejor defensacontra el
VIH es,de manera incuestionable,la educación y los cambios en el comportamiento. El
aumento del uso del preservativo, la fidelidad sexual, la abstinencia y el uso de jeringuillas
estériles no solo disminuirá directamente la tasa de transmisión sino que potencialmente
también ayudará a la detención de la epidemia, dando lugar indirectamente a la evolución
de un parásito menos virulento. La hipótesis de la tasa de transmisión arguye que las tasas
de transmisión lentas tendrán un efecto multiplicador en detener la epidemia, disminuyendo
tanto la incidencia comola gravedadde la enfermedad.
Finalmente, el.NIH continuará indudablemente desarrollando resistencia a los medicamentos antivirales. En la actualidad los médicos prescriben de manera rutinaria una" combinación de terapias" (que significa varios medicamentos al mismo tiempo) en un esfuerzo por retrasar la evolución de las cepas resistentes. La intención es ganar tiempo para el
desarrollo de nuevos medicamentos.
17
El VIHevoluciona tan
rápidamente que la
investigación por una vacuna
efectiva puede ser inútil.
...
18 PARTE 1
r
Introducción
Resumen
En este capítulo nos centramos en la adaptación y diversificación de un virus e introducimos conceptos que se utilizarán a lo largo del texto: mutación y variación, competencia,
selección natural, reconstrucción filogenética, diversificación
de linajes y aplicaciones de la teoría evolutiva a problemas
científicos y humanos. Nuestra tarea será ahora ampliar el
enfoque concreto de esta introducción e introducir la diversidad de teorías, experimentos y modelos que conforman
la biología evolutiva.
El temario comienza, en el Capítulo 2, con el hecho de
la evolución. La comprensión de que las especies cambian a
lo largo del tiempo y de que los organismos que viven en
la actualidad descienden de formas que vivieron en el pasado, es lo que motivó a Darwin para buscar un mecanismo
que lo explicara: un proceso que pudiera crear cambio con
el tiempo. Entonces, ¿cuáles son las pruebas del hecho de la
evolución?
..r
Preguntas
1. El SIDAes,principalmente,una enfermedad de personasjóvenes. ¿De qué manera dicha enfermedad afecta al tamaño, la
distribución por edades y la tasa de crecimiento de las poblaciones humanas con el tiempo?
2. A principios de la década de 1990, los investigadores comenzaron a encontrar cepas del VIH -1 resistentes al AZT en
pacientes recientemente infectados, que nunca habían sido
tratados con AZT. ¿Cómo pudo ocurrir esto?
3. En este capítulo, hemos discutido dos tipos distintos de selección: selección de diferentes cepas de virus dentro de un
huésped y selección de aquellas cepas de virus que pueden
transmitirse de un huésped a otro. Supongamos que un asesor sobre el VIH está hablando con un paciente que está angustiado por si pudiera tener una cepa virulenta del VIH. "No
se preocupe," dice el asesor. "Incluso si Ud. tuviera realmente una cepa virulenta, debido a que Ud. es monógamo la cepa
virulenta desaparecerá." ¿De qué manera ha malinterpretado
el asesor la hipótesis de la tasa de transmisión?
4. Una alternativa a la hipótesis de la tasa de transmisión, sostenida tradicionalmente por investigadores en biomedicina, es
que los agentes que causan la enfermedad evolucionan de manera "natural" hacia formas más benignas a medida que el sistema inmunitario de sus huéspedes desarrolla respuestas más
eficaces contra ellos. ¿Qué predicciones haría esta "hipótesis
coevolutiva" acerca de la evolución de la virulencia del VIH
,
en los Estados Unidos respecto de África y del Sureste Asiático? ¿Qué datos podrían ayudarle a decidir si es correcta la
hipótesis de la tasa de transmisión o la hipótesis coevolutiva?
¿Sugieren las hipótesis modos diferentes de gastar los limitados fondos para investigación y educación sobre el VIH?
5. Responda a lasiguiente cita del personaje llamado Mr. Spock
de "StarTrek":"Un parásito realmente exitoso es un comensal, que vive en amistad con su huésped e incluso confiriéndo le ciertas ventajas, como, por ejemplo, los protozoos que
viven en el sistema digestivo de sus termitas y les digieren la
madera que comen. Un parásito que de manera regular e inevitablemente mata a su huésped no puede sobrevivir largo
tiempo, en sentido evolutivo, a menos que se multiplique con
tremenda rapidez... no sobrevivirá."
6. El texto afirma que las poblaciones humanas evolucionarán en
respuesta a la epidemia del SIDA, ya que los alelos que confieren resistencia a la infección por el VIH aumentarán en frecuencia en las poblaciones con el tiempo. ¿Está de a¿uerdo con
esta predicción? ¿Cómo diseñaría una investigación para comprobar esto?
7. Suponga que el VIH fue el antecesor del VIS, en lugar de lo
contrario. Si los virus de la inmunodeficiencia se transmitieron originalmente desde los humanos a los monos y chimpancés, haga un esquema de cómo sería la Figura 1.6a.
Explorando la bibliografia
8. En una gran variedad de virus, bacterias y otros parásitos se ha
desarrollado resistencia a los medicamentos. Los siguientes artículos introducen datos sobre la evolución de la resistencia a
los medicamentos en los virus de la gripe y de la hepatitis B
y en poblaciones de bacterias responsables de la tuberculosis:
Bishai, W R., N. M. H. Graham, S. Harrington, C. Page,
K. Moore-Rice, N. Hooper, and R. E. Chaisson. 1996.
Rifampin-resistant
butin prophylaxis.
tuberculosis in a patient receiving rifaNew England Journal
if Medicine
334: 1573-
1576.
Carman, W, H. Thomas, and E. Domingo. 1993. Viral genetic variation: Hepatitis B virus as a clinical example. Lancet
341 :349-353.
Capítulo 1
9. Para comprobar la hipótesis de la tasa de transmisión en otros
organismos, consúltense los siguientes artículos:
Un casopara pensar evolutivamente:comprendiendoal VIH
19
Lipsitch, M., S.Siller, and M.A. Nowak. 1996. The evolution
of virulence in pathogens with vertical and horizontal transmission. Evolution 50: 1729-1741.
Herre, E.A. 1993. Population structure and the evolution of
virulence in nematode parasites of fig wasps. Science259:
1442-1445.
Bibliografía
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basis of HIV-1
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