Últimamente se habla mucho de cepas, variantes, … relacionadas con el coronavirus, así que hoy voy a hablaros sobre la causa de la existencia de estas cepas: las mutaciones.
Una cepa no deja de ser una variedad del virus, diferente a otras cepas porque presenta alguna diferencia a nivel genético que le otorga alguna característica a nivel clínico (mayor capacidad de infección, o mayor letalidad, o mayor resistencia a cambios de temperatura, …).
Y este cambio a nivel genético es lo que se conoce como mutación.
Muchos podríais pensar entonces que las mutaciones son malas, y que solo generan problemas, pero espero que cuando acabéis de leer esta publicación vuestra percepción haya cambiado.
El ADN (nuestro material genético) está formado por dos cadenas de nucleótidos (la unidad básica del ADN).
Estos nucleótidos llevan un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada, que puede ser de cuatro tipos: adenina, guanina, citosina y timina.
Estas bases se unen entre si de la siguiente forma:
La guanina de una cadena se una con la citosina de otra cadena. G-C
La adenina se une con la timina de la otra cadena. A-T
Así las dos cadenas que se forman son complementarias, dando lugar a la estructura de doble hélice que podéis ver en cualquier imagen del ADN (modelo propuesto por Watson y Crick).
Ahora que conocemos la estructura del ADN, vamos a ver brevemente como se interpreta la información que contiene.
Ciertas regiones del ADN forman lo que se conoce como genes, fragmentos de ADN que codifican proteínas.
La secuencia concreta de bases nitrogenadas es el libro de instrucciones. A partir de esta secuencia en el núcleo de la célula se produce lo que se conoce como ARN mensajero. Este ARN mensajero se diferencia del ADN en que es de cadena sencilla, el azúcar es diferente y que la Timina se sustituye por Uracilo
A partir de este ARN mensajero se forman las proteínas, ya que cada triplete de bases nitrogenadas codifica un aminoácido diferente (los aminoácidos son los componentes estructurales de las proteínas).
Es decir, si la secuencia de ARN mensajero es AUG-CUG-GAU- UAA se formaría una proteína por los aminoácidos Metionina – Leucina – Aspartato (el triplete UAA codifica el final de la proteína).
Las proteínas, según su estructura (tanto de aminoácidos como su forma tridimensional) tendrán una función determinada.
Esto ocurre en todos los organismos, desde el ser humano hasta bacterias y virus. Pero hay algunos virus que su información genética se encuentra en una molécula de ARN y no en ADN, así que el proceso sería un poco diferente, pero en lineas generales es similar.
Explicado esto (de forma muy resumida), ¿cómo influyen las mutaciones?
Una mutación en el ADN que cambie una sola letra (base nitrogenada) podría generar un efecto muy importante o no tener ninguna importancia.
Para empezar, hay regiones del ADN que no codifican proteínas, así que si ocurre en estas regiones la mutación no tendría ningún efecto (relativamente, ya que estas regiones que no son genes pueden tener una función reguladora, y por lo tanto si que tendrían su efecto, pero por simplificar un poco las cosas).
Otro factor a tener en cuenta es que hay varios tripletes que dan lugar al mismo aminoácido, así que tampoco tendrían ningún efecto. Por ejemplo si veis en la imagen anterior los tripletes CCU y CCC codifican los dos para Prolina, así que el cambio de una U por una C en ese caso no tendría ningún efecto. Sin embargo si un triplete CCU sufre una mutación y pasa a ser CAC codificaría el aminoácido Histidina, y la proteína resultante puede perder su función, aumentar o disminuir su acción, o adquirir otra función diferente.
Y en esto último es donde radica el hecho de que no todas las mutaciones son malas, es decir, no solo provocan nuevas cepas en virus que puedan ser más peligrosas o enfermedades como recordareis en el caso de la progeria, en la que una C se convertía en una T en el gen de la Lamin A, dando lugar a una proteína defectuosa, la progerina, que se acumula en el interior de las células y causa todo el daño que genera la enfermedad. Otras mutaciones son beneficiosas, por ejemplo se ha encontrado que una mutación en el gen APOC3 reduce los niveles de triglicéridos en sangre y por lo tanto reduce el riesgo de infarto y otras patologías cardiovasculares.
También hay que tener que tener en cuenta que el efecto positivo o negativo de las mutaciones es relativo, ya que lo que nosotros vemos como algo negativo como una variante del virus desde el punto de vista del virus es un efecto positivo, ya que le permite adaptarse mejor al medio o dispersarse de una forma más eficiente.
Incluso hay mutaciones que pueden tener un efecto negativo pero que también ofrecen una ventaja evolutiva a la vez. Es el caso de una mutación que ocurre en algunos países de África, que provoca anemia falciforme. Tiene un efecto negativo, pero a su vez a los portadores de esta enfermedad les otorga protección frente a la malaria, ya que el parásito causante de la malaria no es capaz de infectar a los eritrocitos (células sanguíneas) de estas personas.
Otro punto interesante que hay que tener en cuenta sobre las mutaciones es que ocurren al azar, y que es la selección natural las que las selecciona. Es decir, ocurren mutaciones tanto con efecto negativo, positivo o neutro. Y solo en el caso de que estas mutaciones se produzcan en las células germinales se heredarán.
Hay compuestos o agentes “mutágenos”, que pueden causar mutaciones. Como por ejemplo la radiación ultravioleta o el tabaco, y por eso pueden ser tan perjudiciales para la salud.
Las células tienen mecanismos de reparación frente a estas mutaciones. En los animales y en las plantas estos mecanismos están más desarrollados que en virus y bacterias debido a que nuestros órganos y tejidos están más organizados y por lo tanto las mutaciones pueden alterar la estructura y ser más perjudiciales . Por ejemplo el virus de la gripe tiene una tasa de mutación muy elevada como estrategia evolutiva, por eso las cepas que genera son muy variables y eso implica que cada año haya que reformular la vacuna con las cepas más predominantes en ese momento.
Con el envejecimiento estos mecanismos van perdiendo eficacia, lo que nos expone a que se vayan acumulando estas mutaciones, y por consiguiente la aparición de tumores, enfermedades neurodegenerativas o cardiovasculares,...
Hay muchas mutaciones que pueden ser muy dañinas, pero somos el resultado de mutaciones ocurridas a lo largo de la historia de la vida en nuestro planeta (la aparición de los organismos pluricelulares, la aparición de los mamíferos o de los primates, la capacidad de generar un lenguaje,…), y sin ellas la vida ya hubiese desaparecido hace mucho tiempo ya que las especies no se hubiesen podido adaptar a los cambios que se producen en el medio que nos rodea.
Así que deberíamos pensar en las mutaciones como algo que va unido a la vida, tanto de forma positiva como negativa, y entendiendo que es normal que cualquier virus presente cepas diferentes sin caer en el alarmismo en el que a veces se cae.
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