Una forma de influenza aviar altamente patógena (IAAP) ha estado causando trastornos y enfermedades generalizadas en las aves desde que se detectó por primera vez hace aproximadamente un año. En marzo pasado, un águila calva encontrada muerta en el condado de Chester en Pensilvania se convirtió en el primer caso confirmado en el estado.
por Katherine Unger Baillie, Universidad de Pensilvania
Desde entonces, a través del Programa de Futuros de la Vida Silvestre y el Sistema de Laboratorio de Diagnóstico Animal de Pensilvania (PADLS), la Escuela de Medicina Veterinaria de Penn ha incrementado su trabajo de diagnóstico relacionado con la IAAP, apoyando a agencias como la Comisión de Caza de Pensilvania y el Departamento de Agricultura de EE. UU. en el monitoreo de la enfermedad tanto en aves silvestres como domésticas.
El brote, causado por la cepa H5N1 HPAI, ha superado un hito: más de 50,5 millones de aves afectadas. La cifra supera la de un brote de HPAI de 2014-15, que en ese momento se consideraba «la emergencia de salud animal más grande en la historia de los EE. UU. según la cantidad de aves involucradas», dice Lisa Murphy, quien dirige el laboratorio PADLS en Penn Vet’s New Campus del Centro Bolton.
Si bien los virus de la influenza aviar generalmente desaparecen durante el verano cuando las aves silvestres terminan sus migraciones, este brote volvió con fuerza en el otoño y ahora se encuentra en 46 estados, con Pensilvania experimentando pérdidas particularmente graves de más de 4 millones de aves. Por qué sigue siendo una pregunta abierta, pero las nuevas líneas de investigación de los investigadores de Penn Vet, incluidos Eman Anis, microbiólogo, y Louise Moncla, quien se unió a la facultad en septiembre, tienen como objetivo comprender, a nivel genético, las razones por las que este virus en particular está causando tanto mucho daño
Seguimiento de un virus a través de pruebas
Incluso cuando no hay un brote de enfermedad activo, PADLS realiza regularmente pruebas de influenza aviar como parte de los esfuerzos de vigilancia en todo el estado. «Estamos disponibles todos los días de la semana y estamos de guardia los fines de semana», dice Anis, profesor asistente de microbiología.
El invierno pasado, incluso antes de que esta cepa viral llegara a Pensilvania, el laboratorio comenzó a almacenar suministros suficientes para procesar al menos 500 muestras por día. «Y aunque normalmente solo analizamos muestras de aves de corral domésticas, hemos estado recibiendo muestras de aves silvestres a través de nuestro Programa de Futuros de la Vida Silvestre», dice Murphy, incluida el águila calva que marcó el primer caso confirmado de HPAI en el estado. Las muestras que se sospecha que son HPAI positivas se envían para pruebas de confirmación al Laboratorio Nacional de Servicios Veterinarios.
Las pruebas en PADLS se llevan a cabo en un laboratorio seguro de nivel de bioseguridad 2 en New Bolton Center e involucran una prueba de PCR, abreviatura de reacción en cadena de la polimerasa , que busca secuencias particulares en el genoma que son características de ciertos virus. Si esa prueba revela la presencia del virus de la influenza A, el grupo al que pertenece la IAAP, más pruebas de PCR pueden determinar el subtipo.
Los virus que poseen una proteína hemaglutinina (H) 5 o 7 se someten a pruebas adicionales para determinar si son de alta o baja patogenicidad. Esta distinción tiene que ver con la forma en que la proteína hemaglutinina del virus se adhiere a las células huésped. Es probable que las mutaciones que le dan al virus la capacidad de unirse a más tipos de células huésped y propagarse e infectar las células más fácilmente causen una enfermedad más grave.
Mientras que los virus de influenza de baja patogenicidad pueden causar síntomas leves que podrían pasar desapercibidos, los virus de alta patogenicidad pueden afectar múltiples sistemas de órganos. «Algunas aves afectadas tienen signos neurológicos, por lo que pueden tener dificultades para volar o parecer desorientadas», dice Anis.
Cuando se encuentra un virus llamado de «ruta alta» en una parvada comercial, por lo general toda la granja debe sacrificar sus aves. Esto le sucedió a tres operadores en Lehigh Valley de Pensilvania en el período previo al Día de Acción de Gracias, las granjas sacrificaron más de 60,000 aves «en el peor momento posible», dice Murphy.
Cómo evolucionan, se propagan y causan estragos los virus
El laboratorio PADLS de Penn Vet recientemente solicitó y recibió permiso del Departamento de Agricultura de EE. UU. y de los reguladores de bioseguridad en Penn para conservar material genético no infeccioso de las muestras que analizan para HPAI. Los investigadores, incluidos Anis y Moncla, planean comenzar pronto a analizar este ARN para comprender la evolución del virus y la capacidad de cruzar especies.
Moncla se basará en parte en las herramientas digitales que ella seleccionó para ayudar a visualizar estos patrones y rutas de transmisión para una variedad de patógenos, incluido el virus aviar H5N1. Una plataforma de código abierto en la que comenzó a trabajar durante su beca postdoctoral llamada Nextstrain permite a los usuarios monitorear lo que se sabe sobre la relación entre los patógenos detectados. Los datos allí informan un árbol filogenético de H5N1, en otras palabras, el árbol genealógico del virus, que indica que la cepa que circula actualmente en los EE. UU. se originó en China, se extendió al sudeste asiático y luego a Europa, antes de trasladarse a América del Norte.
Lo que no está tan claro es por qué el virus se comporta de manera tan diferente a las cepas anteriores de influenza aviar. La cepa, como la mayoría de las HPAI H5N1, normalmente no se dirige a las personas; solo se han confirmado dos casos humanos, ambos en personas que trabajan en estrecha colaboración con aves. Sin embargo, mientras que ciertos virus de la gripe aviar son algo limitados en cuanto a las especies a las que afectan, este virus H5N1 parece ser menos exigente.
Se han encontrado infecciones en una amplia gama de aves, así como en algunos mamíferos, incluidos zorros, osos e incluso focas. Los científicos también han visto una transmisión extendida de enfermedades dentro de las poblaciones de aves silvestres que se prolongó más allá de la temporada de migración de primavera y está aumentando nuevamente con la migración de otoño.
«Tradicionalmente, se pensaba que las aves acuáticas salvajes, como los patos y los gansos, eran la principal preocupación en lo que respecta a la transmisión», dice Murphy. «Pero con este, hemos estado viendo muchos problemas con las aves rapaces, las aves rapaces como las águilas calvas y los buitres. Con los buitres en particular, se posan en grandes grupos, por lo que puede imaginarse que el virus se extiende rápidamente a través de una población».
La aparente capacidad de la cepa para afectar a las aves silvestres y moverse entre las poblaciones silvestres y domésticas, dice Moncla, puede atribuirse a variaciones genéticas particulares que permiten que la proteína hemaglutinina se una a una gama más amplia de lo normal de las células de las especies huésped, o podría haber otros factores en juego. Cuáles son los responsables es lo que espera descubrir mediante la secuenciación del virus en su laboratorio.
«Actualmente no hay datos públicos sobre la genómica de la influenza aviar de Pensilvania a pesar de que hay un gran brote aquí», dice Moncla. «Mi objetivo sería encontrar información procesable: ¿Cómo se mueve este virus entre las aves domésticas y silvestres en el estado? ¿Hay especies particulares que actúan como fuentes de nueva diversidad genética? Creo que tenemos la oportunidad de estar a la vanguardia de viendo este virus a medida que se vuelve endémico en América del Norte».
