El virus de la varicela tiene una historia evolutiva fascinante que continúa afectando la salud de las personas en la actualidad.

En julio de 2021, una presentación de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades obtenida por la prensa señaló que la variante delta del COVID-19 “es tan transmisible como la varicela”.

Como han señalado algunos investigadores, la comparación de los CDC fue una exageración. Según diversos estudios y proyecciones, en promedio una persona infectada con la cepa delta de COVID-19 puede infectar a seis o siete personas, mientras que alguien infectado con varicela puede infectar a nueve o 10. Sin embargo, ambas enfermedades son altamente contagiosas, aunque los virus que porque son muy diferentes.

Si bien muchas enfermedades, como el Ébola y la influenza, se originan a partir de virus que realizaron “saltos” relativamente recientes de los animales a los humanos, otros patógenos causantes de enfermedades han estado con los humanos a lo largo de la evolución. El virus que causa la varicela es uno de ellos y coexiste con la línea evolutiva humana durante millones de años.

Soy un microbiólogo interesado en los patógenos y las enfermedades que causan. La varicela es una enfermedad infantil y, hasta hace un par de décadas, casi todos los niños en Estados Unidos la padecían. Una campaña de vacunación que comenzó en la década de 1990 ha hecho que la enfermedad sea poco común en los niños de Estados Unidos, pero el virus persiste en el cuerpo y puede reaparecer en adultos no vacunados años más tarde como culebrilla. La capacidad del virus para realizar este truco de desaparecer y reaparecer puede ser la clave de su larga historia evolutiva.

La varicela y el herpes zóster provienen del mismo virus

Me di cuenta dolorosamente del virus que causa la varicela hace unos años, cuando mi esposo desarrolló culebrilla poco después de comenzar un trabajo estresante. El estrés crónico es un desencadenante de la reactivación del virus inactivo, al igual que lo es para los virus del herpes estrechamente relacionados.

Se sabe que el virus que causa tanto la varicela como el herpes zóster, la varicela-zoster, solo infecta a los humanos. “Varicela” significa “pequeña variola”, o pequeña viruela, porque ambas enfermedades causan ampollas en la piel.

El herpes zóster se conoce en términos médicos como herpes zoster. Tanto "zoster" como "culebrilla" derivan de palabras que significan cinturón o faja en griego y latín, respectivamente, y se refieren a la disposición típica de las ampollas en el torso durante los brotes de culebrilla.

La varicela es principalmente una enfermedad infantil.

La varicela se transmite por inhalación y los niños son contagiosos unos días antes de que aparezcan los síntomas. Las ampollas también contienen virus vivos que pueden transmitirse por el aire e inhalarse o transmitirse por contacto directo. Después de la inhalación, los virus de la varicela invaden las células del tracto respiratorio, se replican en los ganglios linfáticos y se propagan por todo el cuerpo mediante los glóbulos blancos. Con el tiempo, se alojan en la piel y provocan las ampollas que pican, características de la enfermedad.

En los niños sanos, la varicela dura aproximadamente una semana y desaparece sin intervención médica. Pero puede ser más grave en adolescentes, adultos y personas con sistemas inmunitarios comprometidos. La infección por varicela generalmente proporciona inmunidad de por vida a la reinfección.

El herpes zóster afecta principalmente a adultos mayores

Incluso después de que las ampollas de la varicela desaparecen, el virus varicela-zóster no desaparece. Los virus viajan a grupos de raíces nerviosas ubicadas a lo largo de la médula espinal. Allí, los virus establecen un estado latente persistente en los núcleos de las células nerviosas.

A lo largo de la vida de una persona, los virus pueden reactivarse, pero normalmente el sistema inmunológico elimina los virus activos antes de que puedan aparecer como culebrilla. Sin embargo, a medida que el sistema inmunológico se debilita con la edad, o como resultado de una enfermedad o estrés, los virus reactivados pueden viajar a lo largo de los nervios y volver a estallar en forma de ampollas dolorosas. Por lo general, solo está afectado un grupo de raíces nerviosas y las ampollas aparecen en el área de la piel inervada por esos nervios. Esto da lugar a la clásica apariencia de cinturón, aunque las ampollas pueden localizarse en otras áreas de la piel.

Aunque incluso los niños pueden desarrollar culebrilla, el riesgo de que esto suceda y la gravedad de la enfermedad aumentan considerablemente después de los 50 años. Los CDC estiman que 1 de cada 3 personas en los EE. UU. tendrá culebrilla en algún momento de sus vidas. En adultos sanos, un brote de culebrilla suele durar de siete a 10 días; sin embargo, alrededor del 15% de los que padecen culebrilla desarrollan dolor neurológico persistente, a menudo debilitante, llamado neuralgia posherpética, que puede durar meses o incluso años.

La varicela-zoster tiene una historia evolutiva larga y lenta

A diferencia de los virus de la COVID-19 y de la gripe, que tienen genomas de ARN monocatenario, el genoma de la varicela zoster es ADN bicatenario. Esto hace que su genoma sea más estable y pueda copiarse con mayor precisión que los genomas de ARN monocatenario.

Aunque los expertos no están de acuerdo sobre el ritmo exacto al que la varicela-zoster acumula cambios genéticos, llamados mutaciones, una estimación razonable de su ritmo de evolución es una nueva mutación cada 200 a 400 años. Esta tasa contrasta con la gripe, por ejemplo, cuyo genoma de ARN se copia tan descuidadamente que acumula alrededor de 40 nuevas mutaciones cada año, según mis cálculos basados en datos publicados aquí.

Varicella-zoster es miembro de un gran grupo de virus, los Herpesviridae, que infectan a mamíferos, aves y reptiles. Aunque ha habido algunos “saltos” entre huéspedes en el pasado lejano, estos virus tienden a infectar sólo a huéspedes específicos. Así, los científicos pueden deducir la historia evolutiva de los virus observando las relaciones evolutivas conocidas de sus huéspedes.

Dichos análisis indican que los virus que eventualmente condujeron a la varicela-zóster y sus parientes existieron hace 200 millones de años en el período Triásico/Jurásico: ¡la era de los dinosaurios! El pariente más cercano que existe a la varicela-zoster infecta a un mono del viejo mundo. Las líneas evolutivas que condujeron a los humanos y a los monos del viejo mundo se dividieron hace 23 millones de años; por lo tanto, nuestra convivencia con la varicela-zoster se remonta al menos a esa fecha.

Los recientes análisis de ADN de cepas de varicela-zoster que actualmente infectan a los seres humanos complican un poco esta historia. Los datos indican que el virus está acumulando mutaciones más rápido de lo que sería coherente con su historia evolutiva, y que el antepasado de las cepas actuales apareció hace sólo unos 8.000 años. Estas discrepancias entre las tasas evolutivas a corto y largo plazo han aparecido en numerosos estudios similares, y los científicos están analizando actualmente por qué es así.

La capacidad de entrar en un estado latente puede haber dado a la varicela-zoster una ventaja de supervivencia. Los antiguos cazadores-recolectores habrían vivido en pequeños grupos donde un brote de varicela podría haber infectado a toda la población. Una teoría creíble propuesta por Charles Grose, especialista en enfermedades infecciosas pediátricas de la Universidad de Iowa, sostiene que, dado que la varicela transmite inmunidad de por vida, los supervivientes no podrían volver a infectarse. Y sin nuevos huéspedes, el virus se extinguiría. Sin embargo, al persistir durante años en los supervivientes en estado latente, la varicela-zoster podría reaparecer después del nacimiento de una nueva generación de niños. Como las ampollas del herpes zóster son infecciosas, estos niños contraerían varicela y comenzaría un nuevo ciclo.

Las vacunas contra la varicela y el herpes zóster son efectivas

Antes de 1995, cuando se introdujo la vacuna contra la varicela, casi todos los niños estadounidenses se infectaban con varicela a los 10 años. Aunque las complicaciones generalmente eran leves, raras resultaban en más de 10.000 hospitalizaciones y 100 muertes por año.

La vacuna de dos dosis ha dado como resultado una protección superior al 90% contra la infección. Actualmente la tasa de vacunación entre los escolares se acerca al 95%. Al evitar la propagación del virus, este nivel de vacunación protege a los niños no vacunados mediante la inmunidad colectiva.

La vacuna contra la varicela es una cepa viva atenuada de varicela-zoster que, al igual que la cepa original, permanece en el cuerpo en estado latente. Pero la cepa de la vacuna está debilitada para su activación y, a partir de 2016, los datos muestran que los niños vacunados contra la varicela desarrollan culebrilla con menos frecuencia que los niños cuando la varicela era común. Los expertos en salud pública aún no saben si la tasa de culebrilla derivada de la vacuna aumentará a medida que la población vacunada envejezca y se vuelva más susceptible a la enfermedad.

Shingrix, una vacuna eficaz a base de proteínas contra el herpes zóster, está disponible desde 2017. Los CDC recomiendan que todas las personas mayores de 50 años se vacunen contra el herpes zóster, hayan tenido o no varicela, herpes zóster o hayan sido vacunados con Zostavax, una antigua vacuna contra el herpes zóster. vacuna que fue menos efectiva. Shingrix reduce la incidencia de culebrilla en un promedio del 97% y, si ocurre un caso, reduce la incidencia de neuralgia posherpética en un 91%.

La vacunación requiere dos dosis y, hasta ahora, se sabe que protege durante al menos 10 años. En 2018, el 34,5 % de los adultos estadounidenses de 60 años o más fueron vacunados contra el herpes zóster, la mayoría con Zostavax.

Con vacunas efectivas disponibles contra la varicela y el herpes zóster, creo que los países con altas tasas de vacunación podrían eventualmente estar libres de ambas enfermedades causadas por varicela-zóster, lo que en última instancia haría que el dúo varicela-culebrilla siguiera el camino de los dinosaurios.

Este artículo se republica en The Conversation, un sitio de noticias sin fines de lucro dedicado a compartir ideas de expertos académicos.

• La inmunidad colectiva no resolverá el problema del COVID-19 en Estados Unidos
• La temporada de gripe combinada con la COVID-19 presenta la amenaza de una "doble epidemia", lo que hace aún más urgente la necesidad de vacunación

Patricia L. Foster está afiliada a la Unión de Científicos Preocupados y Científicos Preocupados de la Universidad de Indiana.