🔬 Los peligrosos secretos que esconden los hielos milenarios

Como la Bella Durmiente, atrapados por siglos en los hielos eternos y el permafrost, sumidos en un lento y largo sueño, están reviviendo mientras que el clima de la tierra se calienta, desconocidos virus y bacterias  milenarias. A lo largo de la historia, los seres humanos han coexistido con bacterias y virus. Hemos resistido todo, desde la peste bubónica hasta la viruela, y en respuesta han desarrollado nuevas formas de infectarnos. Hemos tenido antibióticos durante casi un siglo, desde que Alexander Fleming descubrió la penicilina.

Como contraparte, las bacterias han respondido mediante la evolución de la resistencia a los antibióticos. La batalla es interminable: como pasamos tanto tiempo con patógenos, a veces desarrollamos una especie de resistencia natural. Sin embargo, ¿qué pasaría si de repente nos exponemos a bacterias y virus mortales que han estado ausentes durante miles de años, o que nunca hemos conocido antes?

Justamente estamos a punto de averiguarlo… El cambio climático está derritiendo los suelos del permafrost que han estado congelados durante miles de años y, a medida que los suelos se derriten, están liberando virus y bacterias antiguas que, habiendo permanecido latentes, vuelven a la vida.

En agosto de 2016, en un remoto rincón de la tundra siberiana llamada Península de Yamal en el Círculo Polar Ártico, murió un niño de 12 años y al menos veinte personas fueron hospitalizadas después de haber sido infectadas por el ántrax. La teoría es que hace más de 75 años murió un reno infectado con ántrax y su carcasa congelada quedó atrapada bajo una capa de suelo congelado, conocido como permafrost. Allí permaneció hasta una ola de calor en el verano de 2016, cuando el hielo permanente se descongeló.

Esto expuso el cadáver del reno y liberó el ántrax infeccioso en el agua y el suelo cercanos, y luego en el suministro de alimentos. Más de 2.000 pastoreos de renos cercanos se infectaron.
El temor es que este no será un caso aislado.

A medida que la Tierra se calienta, más hielos permanentes se derretirán. Bajo circunstancias normales, las capas superficiales de permafrost, de unos 50 cm de profundidad, se funden cada verano. Pero ahora el calentamiento global está exponiendo gradualmente las capas más antiguas. El suelo congelado de permafrost es el lugar perfecto para que las bacterias permanezcan vivas durante miles de años, tal vez hasta un millón de años. Eso significa que la fusión de hielo podría abrir una caja de Pandora de enfermedades.

La temperatura en el Círculo Polar Ártico está aumentando rápidamente, aproximadamente tres veces más rápido que en el resto del mundo. A medida que el hielo y el permafrost se derriten, pueden liberarse otros agentes infecciosos.

“El permafrost es un muy buen conservante de microbios y virus, porque es frío, no hay oxígeno y es oscuro. Los virus patógenos que pueden infectar a seres humanos o animales podrían ser preservados en capas de permafrost muy antiguas, incluyendo algunas que han causado epidemias globales en el pasado”, dice el biólogo evolutivo Jean-Michel Claverie de la Universidad de Aix-Marseille.

Sólo en el siglo 20, más de un millón de renos murieron de ántrax. No es fácil excavar profundas tumbas, por lo que la mayoría de estos están enterrados cerca de la superficie, dispersos entre 7.000 cementerios en el norte de Rusia. Sin embargo, el gran temor es lo que más está al acecho bajo el suelo helado.

Personas y animales han sido enterrados en permafrost durante siglos, por lo que es concebible que otros agentes infecciosos podrían ser desatados. Por ejemplo, los científicos han descubierto fragmentos de ARN del virus de la gripe española de 1918 en cadáveres enterrados en fosas comunes en la tundra de Alaska. La viruela y la peste bubónica también están enterradas probablemente en Siberia.

En un estudio de 2011, Boris Revich y Marina Podolnaya escribieron:

“Como consecuencia del derretimiento del permafrost, los vectores de infecciones mortales de los siglos XVIII y XIX pueden volver, especialmente cerca de los cementerios donde fueron enterradas las víctimas de estas infecciones”.

Por ejemplo, en la década de 1890 hubo una importante epidemia de viruela en Siberia. Una ciudad perdió hasta el 40% de su población. Sus cuerpos fueron enterrados bajo la capa superior de permafrost en las orillas del río Kolyma. 120 años después, las inundaciones de Kolyma han comenzado a erosionar los bancos, y el derretimiento del hielo permanente ha acelerado este proceso de erosión.

En un proyecto que comenzó en la década de 1990, científicos del Centro Estatal de Investigación de Virología y Biotecnología de Novosibirsk han analizado los restos de la gente de la Edad de Piedra que se habían encontrado en el sur de Siberia, en la región de Gorny Altai. También han estudiado muestras de cuerpos de hombres que habían muerto durante epidemias virales en el siglo XIX y fueron enterrados en el permafrost ruso. Aunque no encontraron el virus de la viruela en sí, han detectado fragmentos de su ADN.

Ciertamente no es la primera vez que las bacterias congeladas en el hielo han vuelto a la vida. En un estudio de 2005, los científicos de la NASA restablecieron con éxito las bacterias que habían sido encerradas en un estanque congelado en Alaska durante 32.000 años. Los microbios, llamados Carnobacterium pleistocénico, se habían congelado desde el Pleistoceno, cuando los mamuts lanudos todavía vagaban por la Tierra. Una vez que el hielo se derritió, comenzaron a nadar alrededor.

Dos años más tarde, los científicos lograron revivir una bacteria de 8 millones de años que había estado dormida en hielo, debajo de la superficie de un glaciar en los valles Beacon y Mullins de Antártida. En el mismo estudio, las bacterias también se revivieron de hielo que tenía más de 100.000 años de edad. Sin embargo, no todas las bacterias pueden volver a la vida después de ser congeladas en permafrost.

Algunos virus también pueden sobrevivir durante largos períodos. En un estudio de 2014, un equipo liderado por Claverie revivió dos virus que habían quedado atrapados en el permafrost siberiano durante 30.000 años. Conocidos como Pithovirus sibericum y Mollivirus sibericum, ambos son “virus gigantes”, porque a diferencia de la mayoría de los virus son tan grandes que pueden ser vistos bajo un microscopio regular. Se descubrieron a 30 mts bajo tierra en la tundra costera.

Una vez que fueron revividos, los virus rápidamente se convirtieron en infecciosos. Afortunadamente para nosotros, estos virus en particular sólo infectan las amebas unicelulares. Sin embargo, el estudio sugiere que otros virus, que realmente podrían infectar a los seres humanos, podrían ser revividos de la misma manera. Los virus gigantes tienden a ser muy difíciles y casi imposibles de romper.

El calentamiento global no tiene que derretir directamente el permafrost para plantear una amenaza. Debido a que el hielo marino del Ártico se está derritiendo, la costa norte de Siberia se ha vuelto más fácilmente accesible por mar. Como resultado, la explotación industrial, incluida la extracción de oro y minerales, y la perforación de petróleo y gas natural, se está volviendo rentable.

“Actualmente, estas regiones están desiertas y las profundas capas de permafrost quedan aisladas. Sin embargo, estas capas antiguas podrían ser expuestas por la excavación involucrada en la minería y las operaciones de perforación. Si estos virus viables todavía están allí, esto podría significar un desastre”, dice Claverie.

Los virus gigantes pueden ser los culpables más probables de cualquier brote viral. La mayoría de estos son rápidamente desactivados fuera de las células huésped, debido a la luz, la desecación o la degradación bioquímica espontánea. Por ejemplo, si su ADN está dañado más allá de la posible reparación, los viriones ya no serán infecciosos, pero entre los virus conocidos los virus gigantes tienden a ser muy duros y casi imposibles de abrir.

Los virus existentes desde el primer momento de la aparición del hombre en el Ártico pueden emerger nuevamente. Incluso podíamos ver virus de especies de homínidos extintos como Neanderthales y Denisovans, que se establecieron en Siberia y fueron plagados de varias enfermedades virales. Restos de Neanderthals de 30-40.000 años atrás se han visto en Rusia.

“La posibilidad de que pudiéramos atrapar un virus de un Neanderthal extinguido hace mucho tiempo sugiere que la idea de que un virus podría ser “erradicado” del planeta está equivocada y nos da una falsa sensación de seguridad”, dice Claverie.”

Desde entonces, Claverie ha estado analizando el contenido de ADN de las capas de permafrost, buscando la firma genética de virus y bacterias que podrían infectar a los humanos. Ha encontrado evidencia de muchas bacterias que son probablemente peligrosas para los seres humanos. Por razones obvias, no han intentado revivir ninguno de los patógenos.

Ahora parece que los patógenos cortados de los seres humanos surgirán de otros lugares también, no sólo de hielo o permafrost. En febrero de 2017, los científicos de la NASA anunciaron que habían encontrado 10 Microbios de 50.000 años dentro de los cristales en una mina mexicana. Las bacterias se localizaron en la Cueva de los Cristales, parte de una mina en Naica, en el norte de México. La cueva contiene muchos cristales de color blanco lechoso de la selenita mineral, que se formó durante cientos de miles de años.

Las bacterias quedaron atrapadas dentro de los bolsillos pequeños y fluidos de los cristales, pero una vez removidos revivieron y comenzaron a multiplicarse. Los microbios son genéticamente únicos y pueden ser nuevas especies, pero los investigadores todavía no han publicado su trabajo. Incluso las bacterias más viejas se han encontrado en la cueva de Lechuguilla en Nuevo México, 300 mts bajo tierra. Estos microbios no han visto la superficie durante más de 4 millones de años. La cueva nunca ve la luz del sol, y está tan aislada que el agua de la superficie tarda unos 10.000 años para entrar.

La resistencia antibiótica ha estado alrededor de millones o incluso miles de millones de años. Las bacterias de alguna manera se han convertido en resistentes a 18 tipos de antibióticos, considerados como un “último recurso” para combatir las infecciones. Como las bacterias han permanecido completamente aisladas en la cueva durante cuatro millones de años, no han entrado en contacto con las personas o los antibióticos utilizados para tratar las infecciones del hombre. Esto significa que su resistencia a los antibióticos debe haber surgido de alguna otra manera. La razón de esto es que muchos tipos de hongos e incluso otras bacterias, producen naturalmente antibióticos para ganar una ventaja competitiva sobre otros microbios.

“Nuestro trabajo y el trabajo de otros, sugiere que la resistencia a los antibióticos no es un concepto nuevo. Nuestros organismos han sido aislados de las especies de superficie de 4-7 millones de años, pero la resistencia que tienen es genéticamente idéntica a la encontrada en las especies de superficie”, dice la microbióloga Hazel Barton de la Universidad de Akron

Mientras la Tierra se calienta, los países del norte serán más susceptibles a brotes de enfermedades “meridionales” como la malaria. Los organismos deben ser despiadados si quieren sobrevivir. Las bacterias como Paenibacillus pudieron haber tenido que desarrollar resistencia antibiótica para evitar ser matadas por los organismos rivales. Esto explicaría por qué las bacterias son solamente resistentes a los antibióticos naturales, que vienen de bacterias y de hongos, y componen cerca de 99.9% de todos los antibióticos que usamos.

“Después de nuestro trabajo y el de otros, existe ahora una probabilidad de que los microbios patógenos podrían revivir, e infectarnos. Es probable que se trate de bacterias curables con antibióticos, bacterias resistentes o virus. Si el patógeno no ha estado en contacto con los seres humanos durante mucho tiempo, el sistema inmunológico no estaría preparado, así que sí, eso podría ser peligroso”, dice Claverie.

¿Cuánto debería preocuparnos todo esto? Un argumento es que el riesgo de los patógenos del permafrost es intrínsecamente incierto, por lo que no deberían preocuparnos abiertamente. En cambio, debemos enfocarnos en amenazas más establecidas por el cambio climático. Por ejemplo, a medida que la Tierra se calienta, los países del norte se volverán más susceptibles a brotes de enfermedades “meridionales” como la malaria, el cólera y la fiebre del dengue, ya que estos patógenos prosperan a temperaturas más cálidas. La perspectiva alternativa es que no debemos ignorar los riesgos simplemente porque no podemos cuantificar.