¿Cambia el virus del herpes simple durante la transmisión?

Un nuevo estudio ayuda a explicar cómo el virus que causa el herpes podría cambiar durante la transmisión entre parejas y con el tiempo durante una infección a largo plazo dentro de un huésped humano, lo que podría tener implicaciones para futuras estrategias de tratamiento. El estudio, realizado por un equipo de investigadores de Penn State y la Universidad de Washington, es el primero en rastrear las diferencias genéticas del virus del herpes simple (HSV-1) a medida que se mueve entre parejas adultas de transmisión sexual. Sus hallazgos revelaron que el movimiento de la población viral entre parejas tiene un fuerte impacto en la aparición de diferencias genéticas al comienzo de nuevas infecciones.

Un artículo que describe este trabajo aparece en línea en la revista. Patógenos PLoS.

«Se han documentado cientos de diferencias menores en el genoma del HSV-1 en todo el mundo, y muchas de estas diferencias, llamadas variantes, se pueden detectar dentro de un solo huésped humano», dijo Molly Rathbun, estudiante graduada en bioquímica y biología molecular en la Penn State y el autor principal del artículo. «La frecuencia con la que se transmiten estas variantes y la rapidez con la que evolucionan dentro de una persona ha sido difícil de determinar hasta ahora. Mejorar nuestra comprensión de estos procesos podría ayudarnos a comprender por qué las personas varían tanto en la gravedad y la frecuencia de sus síntomas».

Los síntomas del HSV-1 incluyen lesiones orales y/o genitales dolorosas. La infección cambia entre dos etapas distintas. Durante la etapa activa, el virus se replica dentro de las células de la piel y el virus recién producido se libera o se «desprende» de la superficie de la piel. Entre las etapas activas, el virus puede permanecer latente dentro de las neuronas sensoriales. La transmisión de HSV-1 ocurre por contacto con la superficie de la piel de un área infectada durante los períodos de eliminación activa del virus.

«Este estudio se centró en la secuenciación del genoma completo del HSV-1, utilizando muestras donadas por los participantes de nuestro estudio», dijo Christine Johnston, profesora asociada de la División de Alergias y Enfermedades Infecciosas del Departamento de Medicina y directora médica asociada de la Clínica de Investigación de Virología en la Universidad de Washington y un autor del artículo. «Este estudio es único porque tomamos muestras de los participantes días o semanas después de su primer episodio de infección genital por HSV-1, y también tomamos muestras de su pareja que transmitió la enfermedad para ver si el virus había cambiado en el curso de la transmisión».

Al igual que otros virus, el HSV-1 puede acumular variaciones en su genoma a lo largo del tiempo a través de mutaciones y otros procesos. Después de que se hayan acumulado suficientes variantes, el genoma viral puede eventualmente crear una nueva «cepa» del virus.

«En promedio, las secuencias del genoma del HSV-1 de infecciones no relacionadas varían entre 1500 y 4000 posiciones variantes, diferencias más que suficientes para crear cepas distintas», dijo Rathbun. «Debido a que la variación en incluso una posición puede conducir a cambios significativos en las proteínas virales, comprender cómo surgen y se transmiten estas diferencias puede tener implicaciones para el tratamiento y los intentos futuros de producir una vacuna».

Los investigadores encontraron que, cuando la población viral en el socio de origen estaba compuesta por una sola cepa, el genoma viral se detectó con una conservación casi perfecta en el socio receptor correspondiente. Cuando se mezcló la población viral en la pareja de origen, solo se detectaron algunas de las variantes de esa mezcla en la infección de la pareja receptora. Después de la transmisión, la infección de la pareja receptora podría desarrollar nuevas variantes adicionales en su población viral, lo que generaría más diferencias entre las parejas de transmisión.

Estos hallazgos sugieren que las diferencias genéticas del HSV-1 se pueden barajar entre cada nueva infección si hay una variación presente en la fuente de infección antes de que ocurra la transmisión. Este fenómeno expone un nuevo ángulo sobre cómo hay tantas cepas diferentes de HSV-1 que circulan en todo el mundo, cada una con cambios sutiles en el virus que pueden influir en los síntomas y la gravedad de la infección.

«Estos datos ayudan a explicar cómo se transmite la diversidad viral entre las infecciones por este patógeno», dijo Moriah Szpara, profesor asociado de biología y de bioquímica y biología molecular en Penn State. «Es la primera vez que vemos los resultados genéticos de la transmisión entre adultos no emparentados con poblaciones virales mixtas».

Los autores utilizaron un enfoque de muestreo directo del paciente para comparar los genomas de HSV-1 recopilados en varios conjuntos de días consecutivos y durante todo un año. Al hacerlo, pudieron rastrear el crecimiento y la pérdida de variantes virales que de otro modo podrían haberse pasado por alto.

«Algunas variantes parecían fluctuar dentro de la población viral con el tiempo, lo que puede ser una señal de que el virus responde a un nuevo entorno de acogida», dijo Szpara. «Estas variantes serán importantes para explorar en el trabajo futuro. El nivel de sensibilidad que obtuvimos con el muestreo de piel no invasivo y la secuenciación viral específica es un paso sorprendente en términos de detección viral. Muchos estudios de HSV-1 han utilizado muestras cultivadas en el laboratorio. Al secuenciar genomas virales completos directamente de la superficie de la piel, finalmente podemos observar cómo cambian las poblaciones virales en seres humanos reales».

El equipo también encontró evidencia de que, en algunos casos, las variantes virales detectadas dentro de la infección de una persona pueden representar colectivamente dos cepas de HSV-1 distintas y coexistentes. Este hallazgo contrasta con las teorías anteriores de que las mezclas de HSV-1 reflejan la acumulación lenta de una colección de variantes debido a la adaptación. Si bien se requerirán estudios adicionales para distinguir entre estas dos posibles explicaciones, los autores sugieren que la mezcla de cepas podría explicar al menos parte de la diversidad de HSV-1 observada en todo el mundo.

«A medida que ampliamos estos estudios sobre la diversidad de la población viral en humanos, nuestro objetivo es comprender cómo la diversidad genética del HSV permite que el virus escape de la inmunidad del huésped. Ese tipo de información podría proporcionar nuevos conocimientos para el desarrollo de fármacos dirigidos o nuevas estrategias de vacunación», dijo. Szpara.

Este estudio también es el primero en comparar las secuencias del genoma del HSV-1 de personas con infecciones orales y genitales en curso. Históricamente, las infecciones por herpes oral fueron causadas predominantemente por HSV-1, y las infecciones por herpes genital fueron causadas por la especie relacionada, HSV-2. Sin embargo, en las últimas décadas, el HSV-1 ha causado más casos nuevos de herpes genital, especialmente en países de ingresos altos.

«Es importante comprender si estos cambios se deben a factores virológicos, cambios en el comportamiento humano o ambos, para mejorar nuestras estrategias de prevención y tratamiento del HSV-1 genital», dijo Johnston.

Este estudio es parte de un esfuerzo de colaboración en curso entre Penn State y la Universidad de Washington, que tiene como objetivo proporcionar una investigación holística de los síntomas, la eliminación viral y la diversidad de secuencias del HSV-1 dentro de la persona del HSV-1 genital después de la infección inicial.