Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Paleogenómica
Tras el rastro de los orígenes de la hepatitis B
El ADN de virus y otros patógenos aislado de restos humanos prehistóricos puede proporcionar claves sobre el pasado y evolución de las enfermedades infecciosas. Un estudio reciente ha puesto luz a la evolución del virus de la hepatitis B analizado esqueletos humanos de 10.000 a 400 años de antigüedad, entre los que se encuentran restos neolíticos procedentes de dos cuevas aragonesas.
El análisis del ADN antiguo presente en restos fósiles o prehistóricos, que conocemos con el nombre de paleogenómica, ha revolucionado esta última década la biología y la arqueología. Su estudio permite a los científicos escudriñar el pasado comparando los genomas de especies animales extintas con el ADN de especies actuales para estudiar cómo estas están emparentadas. La paleogenómica también ha tratado de esclarecer el origen de enfermedades infecciosas que nos afectan.
Un nuevo estudio de ADN antiguo, publicado en octubre en la revista ‘Science’, ha analizado la evolución del virus de la hepatitis B (VHB) y su dispersión por el mundo, relacionada estrechamente con el movimiento de las poblaciones humanas y con cambios demográficos ocurridos en el pasado.
El estudio, en el que han participado investigadores de distintos países, ha analizado 137 restos humanos procedentes de Eurasia y América, con edades comprendidas entre los 10.500 y los 400 años de antigüedad, que contenían niveles detectables del virus de la hepatitis B. Entre ellos, los restos encontrados en dos cuevas oscenses: la cueva de Els Trocs, de la que proceden los restos de individuos de 7.300 y 6.500 años de antigüedad, estudiados por el equipo de Manuel Rojo Guerra y Cristina Tejedor Rodríguez, del Departamento de Prehistoria de la Universidad de Valladolid, y el desaparecido yacimiento de la cueva de Chaves, de la que proceden restos de un individuo neolítico aportados por el equipo de Pilar Utrilla, catedrática de Prehistoria de la Universidad de Zaragoza.
El antepasado de todos los VHB actuales
Las cepas actuales del VHB se clasifican en nueve genotipos, de los que dos se encuentran exclusivamente en poblaciones nativas americanas (los genotipos F y H) y constituyen una rama al margen del resto. Los investigadores han determinado que, a finales del Pleistoceno, hace unos 16.000–12.000 años, se produjo la divergencia entre las rama americana y la euroasiática del virus. Es en este período cuando los investigadores sitúan al antepasado común más reciente de todas las cepas actuales del virus.
La datación del antepasado común del VHB sugiere que las poblaciones humanas que darían lugar a los primeros pobladores de América continuaron teniendo contacto con poblaciones euroasiáticas hasta por lo menos unos 15.000–13.000 años atrás, justo antes de que el calentamiento repentino del clima facilitase el poblamiento de América, gracias al retroceso de los glaciares. Por contra, otro método de datación situaría al antepasado común del virus hace unos 20.000–17.000 años. Se estima que la separación de la población humana que originó a los primeros americanos, de sus parientes euroasiáticos, se inició en Beringia –el puente terrestre que entonces unía Asia con América– hace 25.000–18.000 años. La segunda datación encajaría mejor con este escenario.
Hasta ahora, se creía que la diversidad actual del virus de la hepatitis B era un reflejo de la expansión del Homo sapiens desde África hacia el resto de continentes. Los defensores de esta idea esgrimían que la presencia de una variante del virus (el subgenotipo C4) exclusivamente en los aborígenes australianos indicaba que el virus llegó a Australia junto con los primeros pobladores del continente, hace unos 50.000 años. Los datos del estudio, en cambio, contradicen esta visión, e indican que las cepas actuales del virus empezaron a diversificarse en tiempos más recientes, incluido el genotipo C4, que se introdujo en Australia hace menos de 4.500 años. A finales del Pleistoceno, un linaje del virus dio lugar a las cepas americanas y otro linaje (u otros) se extendieron por Eurasia y, finalmente, llegaron a África y Oceanía.
Según Denise Kühnert, del Instituto Max Planck y responsable principal del estudio, "los datos sugieren que todos los genotipos conocidos del VHB descienden de una cepa que infectó a los antepasados de los primeros pobladores del continente americano, y a sus parientes euroasiáticos más cercanos, en el momento en el que estas poblaciones divergieron".
No obstante, el nuevo estudio no aporta pistas sobre el origen del virus. La datación del antepasado común del VHB hace unos 16.000–12.000 años podría coincidir temporalmente con el salto del virus desde su reservorio animal a los humanos o, por el contrario, podría venir precedida por una larga coevolución entre humanos y virus.
La enfermedad
La hepatitis B, con cerca de un millón de muertes cada año y más de 250 millones de personas infectadas de forma crónica, sigue representando actualmente un problema de salud considerable. Esta enfermedad está producida por un pequeño virus de ADN, el VHB, de la familia Hepadnaviridae, que afecta el hígado y produce tanto una infección aguda como una enfermedad crónica. No se conoce ningún animal que actúe de reservorio del VHB, que se transmite entre los humanos por contacto con los fluidos corporales de una persona infectada –sangre o semen– durante las relaciones sexuales o al reutilizar agujas, jeringas o cuchillas de afeitar contaminadas. También entre madre e hijo durante el parto.
Si la infección se cronifica, algo que ocurre en un 5% de los casos en adultos y en el 95% en niños pequeños y lactantes, puede derivar más tarde en una cirrosis hepática o en un cáncer de hígado. La hepatitis B puede prevenirse gracias a vacunas muy eficaces y mediante tratamiento profiláctico con antivirales durante el embarazo, y de esta forma se evitan las complicaciones que de ella se derivan.
En Europa antes y después del Neolítico
Se cree que muchos patógenos humanos surgieron en el Neolítico, gracias a la cría de ganado y a los primeros asentamientos humanos, que crearon el caldo de cultivo perfecto para que muchos patógenos dieran el salto desde sus reservorios animales a los humanos y se propagaran entre estos.
Contrariamente a esta visión, el estudio paleogenómico de la hepatitis B ha detectado la presencia del VHB en Europa, por lo menos, hace 10.000 años, varios milenios antes de la llegada de la agricultura. Se han identificado cepas del VHB relacionadas entre sí en los restos de cazadores-recolectores del Mesolítico. El hallazgo en una amplia región –de Rusia hasta Sicilia– indica que, aunque los grupos de cazadores-recolectores fuesen pequeños y ello dificultase la propagación de epidemias de enfermedades agudas, como las infecciones respiratorias, probablemente formaban una red a través de la cual sí que se podían diseminar infecciones crónicas como la hepatitis B, de transmisión sexual o durante el parto.
A partir del Neolítico, todas las cepas recuperadas de los restos humanos en distintos puntos del continente corresponden a un único linaje del virus que los investigadores no han podido relacionar directamente con ninguna de las cepas observadas previamente en Europa. Estos resultados indican que se produjo una sustitución completa de los linajes previos por cepas de este nuevo linaje, que los investigadores denominan WENBA (siglas en inglés de ‘linaje del Neolítico a la Edad del Bronce de Eurasia occidental’).
Vanessa Villalba, especialista en genética de poblaciones en el Instituto Max Planck involucrada en el estudio, explica que grupos humanos neolíticos con ascendencia genética relacionada con Oriente Próximo se dispersaron por toda Europa y llegaron a Iberia hace unos 7.000 años, como atestigua el ADN de los restos de Chaves y Els Trocs. Villalba añade que "los individuos de estas cuevas también presentan en menor proporción una componente genética asociada a los cazadores-recolectores locales que habitaban la Península Ibérica antes de la llegada del Neolítico". Lo que sugiere que grupos neolíticos de mayor tamaño terminaron por absorber a las poblaciones locales más pequeñas de cazadores-recolectores. En el estudio de la hepatitis B se observa un mismo patrón de sustitución, lo que sugiere que los pobladores neolíticos llevaron consigo a Europa un nuevo linaje de VHB.
Durante 4.000 años, Wenba se estableció como el linaje dominante y no se produjeron cambios sustanciales. No obstante, entre 5.000 y 3.500 años atrás se empieza a detectar en el este de Europa el genotipo A, que se extenderá al resto del continente, sustituyendo las cepas del linaje Wenba, detectado por última vez en una muestra de 3.300 años de antigüedad. Y, más tarde el genotipo D, que se identifica primero en dos individuos en los Alpes italianos, hace unos 2.500 años, y que terminó por ser el linaje dominante en Europa durante la Edad Media.
El declive de Wenba en la segunda mitad del segundo milenio a. C. coincide con grandes cambios culturales, que afectan a una gran región de Europa y que se habrían producido ya sea por cambios en el clima o por epidemias. Aún así, los autores del estudio indican que son necesarias más investigaciones para comprender lo que realmente sucedió.
La reemergencia de Wenba en la actualidad
Finalmente, la mayoría de las cepas del VHB que circulan actualmente en Europa pertenecen a los genotipos A y D. Sin embargo, el estudio también muestra que, aunque el linaje Wenba desapareció casi por completo al final del segundo milenio a. C., un linaje emparentado con este ha perdurado hasta nuestros días, dando lugar a un grupo de cepas modernas que conforman el genotipo G. Este es un genotipo raro, que ha sido descrito recientemente y del que no se sabe demasiado. Presenta poca diversidad genética, lo que sugiere que su reemergencia podría ser bastante reciente, tras haber perdurado manteniéndose a bajos niveles durante miles de años. El aumento drástico en la diseminación reciente de este genotipo parece que está relacionado con la pandemia del VIH/sida.
Curiosamente, los virus con genotipo G presentan mutaciones que les impiden o dificultan la replicación y empaquetado de su material genético. Por este motivo, casi siempre se encuentran en personas que presentan una coinfección de dos cepas distintas de virus de la hepatitis B: una deficiente en estas funciones (la cepa de genotipo G) junto con otra cepa que aporta las funciones de replicación y empaquetado.
Quizás esta asociación del genotipo G con otras cepas funcionales de VHB se produjo ya en tiempos prehistóricos y fue lo que permitió que persistiera durante milenios, hasta su reciente eclosión gracias a la epidemia del VIH/sida, mientras que el resto de cepas del linaje Wenba se extinguieron.
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