Mutaciones que hacen más peligroso al virus de la gripe aviar

La cepa norteamericana del virus de la gripe aviar H5N1 ha demostrado ser capaz de provocar brotes en animales mamíferos como las vacas, algo que no se ha visto en otros lugares del mundo, incluida Europa. Un equipo internacional ha identificado y probado en hurones dos mutaciones que explicarían una mejor adaptación y mayor virulencia. Según los autores, que publican los resultados en la revista Science Advances, el hallazgo “pone de relieve la urgente necesidad de reforzar la vigilancia y de intervenciones específicas”. 

El brote norteamericano de 2022 del virus de la influenza aviar H5N1 2.3.4.4b reveló una adaptación y patogenicidad significativas en mamíferos, pero sus mecanismos aún no están claros. Para abordar esta brecha de conocimiento, investigamos la cepa norteamericana H5N1 (GA/W22-145E/22), que demostró una diseminación sistémica única mediada por células inmunitarias, neuroinvasión y una mortalidad del 100 % en hurones, a diferencia de la cepa euroasiática no letal (KR/W811/21).

Estudios genómicos y de genética inversa identificaron las mutaciones PB2 478I y NP 450N como determinantes clave de una mayor actividad de la polimerasa, tropismo inmunitario y patogenicidad. El virus mutante GA/W22-145E/22, portador de PB2 478V /NP 450S, mostró una supervivencia completa sin diseminación sistémica. Además, GA/W22-145E/22 demostró una replicación robusta en células mononucleares de sangre periférica humana y organoides de glándula mamaria bovina, lo que genera preocupación por la propagación zoonótica. Estos hallazgos subrayan que PB2 478I y NP 450N son marcadores clave de patogenicidad, lo que pone de relieve la urgente necesidad de una vigilancia reforzada e intervenciones específicas (PB2 and NP of North American H5N1 virus drive immune cell replication and systemic infections. Science Advances 26 Sep 2025 Vol 11, Issue 39 DOI: 10.1126/sciadv.ady1208).

En marzo de 2024, se detecta por primera vez un brote de gripe aviar en vacas lecheras, concretamente en granjas de EE. UU. Fue la primera vez que este patógeno llegó al ganado, y su propagación en el país fue extremadamente rápida. Hasta la fecha, según datos del Departamento de Agricultura de EE. UU., se han reportado 1080 casos en ganado en 18 estados , y los últimos casos se registraron el pasado septiembre.

Los análisis han revelado que la causa de este caso único a nivel mundial es una cepa altamente patógena del virus H5N1, concretamente el clado 2.3.4.4b , que también ha causado numerosas infecciones en aves domésticas y de corral, así como en otros mamíferos, además de las vacas. Desde el inicio del brote, se han detectado 70 casos en humanos, principalmente en trabajadores agrícolas estadounidenses. Una de las personas afectadas falleció a causa de la infección.

Un estudio publicado esta semana revela las peculiaridades del patógeno, cuyo comportamiento difiere del del H5N1 que circula en Europa y Asia. Según detalles publicados en la revista Science Advances , la cepa norteamericana presenta dos mutaciones que la hacen más patógena y peligrosa.

Mediante estudios en hurones, los investigadores —un equipo dirigido por Young-Il Kim , del Centro de Estudios de Virus Emergentes de Corea del Sur— han identificado los marcadores genéticos que ayudan a explicar la mayor adaptación y virulencia de la cepa norteamericana. Este hallazgo, destacado en la revista científica, «pone de relieve la urgente necesidad de reforzar la vigilancia y las intervenciones específicas».

Como se explicó, las mutaciones identificadas, presentes en los genes PB2-478I y NP-450N, aumentan la capacidad de replicación del virus y, por lo tanto, su propagación en el organismo infectado, lo que contribuye a su virulencia. Estos cambios genéticos también han contribuido a la adaptación del virus a mamíferos como las vacas.

Para confirmar la implicación de las mutaciones identificadas en la capacidad de propagación del virus, el equipo de investigación realizó un experimento en el que se eliminaron los cambios genéticos mencionados. En estos casos, los animales no experimentaron una infección sistémica , como claramente ocurrió cuando las mutaciones estaban presentes.

En una segunda fase de la investigación, los científicos demostraron que las muestras de virus con las mutaciones identificadas eran capaces de replicarse en células humanas, así como en glándulas mamarias bovinas. «Nuestros hallazgos subrayan la urgente necesidad de vigilancia activa, preparación e intervenciones dirigidas a mitigar las amenazas zoonóticas y pandémicas », declararon los autores en un comunicado de prensa.

La situación actual con el virus de la influenza aviar altamente patógena (IAAP) H5N1 genera gran alarma a nivel mundial debido a múltiples brotes en aves silvestres, aves de corral y mamíferos. Este estudio analizó las diferencias de patogenicidad entre dos virus H5N1 pertenecientes al clado 2.3.4.4b, pero de diferentes linajes: norteamericano y euroasiático.

Este trabajo es sumamente relevante, ya que observaciones previas sugerían que el linaje americano más reciente exhibe una mayor capacidad de diseminación sistémica, así como un mayor tropismo e invasión del sistema nervioso (neurotropismo y neuroinvasión), y adaptación a los mamíferos. Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a estos cambios no se comprenden completamente.

Utilizando modelos in vitro e in vivo , los investigadores aportan evidencia sólida de algunos de los mecanismos moleculares responsables de la mayor patogenicidad del virus y su posible adaptación a los mamíferos. En particular, se identificaron dos mutaciones clave en genes virales distintos (PB2-478I y NP-450N) que aumentan significativamente la actividad de la polimerasa viral, lo que resulta en una mayor capacidad de replicación.

Estas mutaciones no solo mejoran la replicación viral, sino que también promueven la infección de células inmunitarias y su diseminación sistémica, lo que contribuye a una mayor virulencia. Además, estos cambios podrían desempeñar un papel crucial en la adaptación del virus a los mamíferos.

En conclusión, este estudio, cuidadosamente diseñado, proporciona evidencia científica crucial sobre los determinantes genéticos asociados a la virulencia del subtipo H5N1 del virus de la influenza aviar. Dada la continua propagación mundial de este virus y su creciente amenaza para la salud pública, es esencial fortalecer la vigilancia epidemiológica, así como continuar la investigación centrada en los mecanismos moleculares de patogenicidad y adaptación del virus a nuevas especies de mamíferos.

Este artículo representa un trabajo avanzado que busca revelar por qué el virus H5N1 se comporta de manera diferente en Norteamérica y Europa. Los investigadores utilizan experimentos con hurones y técnicas novedosas para determinar, en primer lugar, en paralelo qué células específicas están infectadas por los virus H5N1 americano y europeo y, a su vez, secuenciar el genoma completo de ambos virus. Utilizando esta metodología, detectaron dos mutaciones presentes en el aislado americano que no estaban presentes en el europeo. Verificaron estos resultados mediante pruebas de replicación de los dos virus en diferentes cultivos celulares, obteniendo resultados similares a los del modelo del hurón. En la siguiente fase, crearon virus con y sin las mutaciones, o una combinación de ambas, y confirmaron que el virus sin estas mutaciones no podía causar infección sistémica ni infección de las células del sistema inmunitario. Sin embargo, cada uno de los virus con cada una de las mutaciones y el virus con ambas mutaciones causaron infección de las células del sistema inmunitario y distribución sistémica.

Finalmente, estudiaron los mecanismos que cambiaron en relación con las mutaciones, observando, sobre todo, una mejora en la replicación y la estabilidad de las células del sistema inmunitario. Finalmente, estudiaron la posibilidad de transmisión vertical del virus a través de las glándulas mamarias y la importancia de la vía de infección, demostrando nuevamente la amplia capacidad de dispersión del genotipo norteamericano independientemente de la vía de infección, en comparación con el genotipo europeo, que, dependiendo de la vía de inoculación, produce solo una infección local de extensión limitada.