Una bacteria de apenas una milésima de milímetro ha puesto a la humanidad de rodillas en tres ocasiones. Cuando emergió de las ratas en el corazón del Imperio Romano, en el año 541, mató a miles de personas cada día, dejando montañas de cadáveres por las calles. Fue la plaga de Justiniano, culpable de la muerte de hasta 50 millones de personas. El microbio reapareció con violencia en 1346, aniquilando a un tercio de la población europea. El nombre de aquella segunda oleada todavía produce escalofríos: la peste negra. Y la bacteria regresó en 1855, extendiéndose desde la ciudad china de Yunnan y matando a unos 12 millones de personas, en la conocida como tercera pandemia de peste. Un equipo internacional de científicos, encabezado por el microbiólogo español Guillem Mas Fiol, ha descubierto ahora que el germen usó un truco inesperado para persistir durante siglos: atenuó su virulencia para, paradójicamente, matar más.
Mas Fiol, nacido en Felanitx (Mallorca) hace 29 años, trabaja en el legendario Instituto Pasteur de París, a pocos metros de la tumba de Louis Pasteur, el padre de la microbiología, que a su muerte en 1895 fue enterrado en su propio centro de investigación. El científico español maneja en su laboratorio bacterias vivas de la especie Yersinia pestis, la culpable de las tres plagas, que figuran entre las siete más graves sufridas por el ser humano, junto a la gripe de 1918, la llegada de la viruela a América, el sida y la covid.
El investigador español y sus colegas, sin embargo, se encontraron con una sorpresa al analizar el ADN microbiano rescatado de cientos de cadáveres provocados por las tres pestes. El número de copias de un gen responsable de su virulencia ―denominado pla― disminuía a lo largo de los siglos, en lugar de aumentar. El gen contiene 938 letras de ADN con las instrucciones suficientes para fabricar una proteína que permite que la bacteria viaje a los ganglios linfáticos y se multiplique antes de invadir la sangre de manera generalizada. Cuantas menos copias de ese gen tenga el microbio, menos mortífero es. Pero este patógeno necesita ser letal. “Era un rompecabezas”, recuerda Mas Fiol, que trabaja a las órdenes del biólogo costarricense Javier Pizarro Cerdá.
El grupo hizo entonces experimentos con ratones. Los roedores infectados con bacterias con menos copias del gen morían un 20% menos. Y los que aun así fallecían lo hacían más tarde. Transcurría más tiempo entre la infección y la muerte. La hipótesis de los investigadores es que la selección natural favoreció esas cepas menos letales, en un contexto en el que escaseaban las ratas, su reservorio habitual, tras las oleadas de mortalidad masiva de los roedores. Con solo modificar el número de copias de un único gen, la evolución había conseguido que la bacteria atenuase su virulencia, de tal manera que no matase a todos sus hospedadores. Así persistía en el tiempo, se diseminaba entre poblaciones fragmentadas y acababa matando a más personas todavía. Los resultados de este trabajo se publican este jueves en la revista Science, referente de la ciencia mundial.
La tercera pandemia de peste iniciada en China en 1855, según afirman los autores, “continúa hoy”, en regiones endémicas, como Uganda, República Democrática del Congo, Mongolia y Estados Unidos. Los Institutos Nacionales de Salud de EE UU señalan que, antes de la existencia de los antibióticos, moría el 60% de las personas infectadas por la peste en el país. Ahora la mortalidad es del 11%, gracias a fármacos como el ciprofloxacino y la doxiciclina. “Casi todas las personas con peste septicémica o neumónica mueren si no son tratadas de inmediato”, advierte la institución estadounidense. La peste septicémica, una infección generalizada de la sangre si no se trata a tiempo la peste bubónica, provoca sangrados por la piel y los órganos, diarrea, vómitos, debilidad extrema y muerte de los tejidos. La piel se vuelve negra y muere, por eso se llama la peste negra.
“Atenuar su virulencia sirvió para persistir más tiempo en unas poblaciones de huéspedes que no habrían soportado una Yersinia pestis 100% virulenta. Es una manera de que la transmisión en la pandemia dure más tiempo. Nunca habíamos visto esta característica en la peste. Evolucionó para poder persistir durante más tiempo. Fue una adaptación a la desesperada”, resume Mas Fiol, primer firmante del estudio junto a la genetista Ravneet Sidhu, de la Universidad McMaster, en Ontario (Canadá).
El microbiólogo Bruno González Zorn, catedrático de la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid, aplaude el nuevo trabajo, en el que no ha participado. “Esto nos deja una lección crucial: el número de copias de un gen puede modular la virulencia de un patógeno. No es solo la presencia o ausencia de un factor de virulencia lo que importa, sino cuántas veces está presente y dónde. Este concepto es clave para entender no solo la peste, sino también la evolución de bacterias resistentes a antibióticos hoy”, opina González Zorn, asesor de la Organización Mundial de la Salud en resistencia a antimicrobianos.
El catedrático explica que muchos genes de resistencia se diseminan en plásmidos, unas pequeñas moléculas de ADN circular que se encuentran en las bacterias. El laboratorio de González Zorn ha demostrado que la acumulación de estos plásmidos, cada uno con un gen de resistencia, puede dar lugar al fenómeno de la multirresistencia: superbacterias que sobreviven a todos los antibióticos.
“El contexto ecológico también importa: cuando la peste mató a millones de ratas, la presión selectiva cambió. Una cepa muy virulenta ya no era eficiente; era preferible una más suave, que diera tiempo al vector o al hospedador a llegar a nuevos focos. Este es un ejemplo perfecto del enfoque One Health [Una sola salud]: la interacción entre ecología, genética bacteriana, salud animal y humana, todo al mismo tiempo”, reflexiona González Zorn. “En un mundo donde las bacterias resistentes viajan en aviones, en aguas residuales o en productos cárnicos, entender que una simple variación en el número de copias de un gen puede alterar su comportamiento patógeno es esencial. Puede marcar la diferencia entre una infección controlable y una nueva pandemia”, alerta.
