El SARS-CoV-2 en las aguas residuales puede representar riesgos para los mamíferos marinos


Los mamíferos marinos en peligro de extinción (focas, delfines, ballenas y nutrias) son casi tan vulnerables como los humanos a infectarse por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Investigadores de la Universidad de Dalhousie en Canadá publicaron un estudio en Ciencia del Medio Ambiente Total que encontró las aguas residuales humanas como un modo potencial de transmisión del coronavirus a los animales.

Si no se tratan, las aguas residuales contaminadas con SARS-CoV-2 podrían dejar un impacto devastador en las poblaciones marinas que ya están en declive. Los investigadores sugieren que la gestión de las aguas residuales, la cuarentena de los mamíferos enfermos y la vacunación son esenciales para reducir el riesgo de los mamíferos marinos.

Estudio: Peligro de pandemia en las profundidades: El riesgo de que los mamíferos marinos contraigan el SARS-CoV-2 de las aguas residuales.  Haber de imagen: Joost van Uffelen / Shutterstock

Métodos

El equipo analizó las secuencias genéticas del receptor ACE2 de 36 especies de mamíferos marinos, incluidas ballenas, delfines, focas, vacas marinas, nutrias marinas y osos polares, para identificar qué mamíferos marinos tenían mayor riesgo de infectarse con SARS-CoV- 2.

El equipo también compiló una lista de especies de mamíferos en peligro de la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza para comprender qué especies en riesgo estaban más en peligro por el virus. La orca, el cachalote pigmeo y el zifio de Sowerby fueron excluidos del análisis de datos.

Recopilaron datos sobre mutaciones en las secuencias de ACE2 tanto de humanos como de mamíferos marinos y predijeron la susceptibilidad de la afinidad de unión al SARS-CoV-2 utilizando la herramienta MutaBind2. El equipo razonó que si las mutaciones en los receptores ACE2 de los mamíferos marinos reducían la afinidad de unión al proteína de pico, tendrían un menor riesgo de infección.

Los datos de la población de mamíferos se superpusieron con los niveles de aguas residuales de Alaska determinados a través del Departamento de Medio Ambiente y Conservación de Alaska.

Las mutaciones en el receptor ACE2 cambian la unión entre la proteína de pico y el receptor ACE2

En comparación con el receptor ACE2 humano, casi todos los mamíferos marinos tenían mutaciones en los residuos de unión a ACE2 en D30 y M82. La excepción fue la ballena minke antártica que solo tenía una mutación M82. Sin embargo, las mutaciones no alteraron la afinidad de unión de la proteína espiga del SARS-CoV-2 al receptor ACE2.

El león marino de California tenía 8 de 25 mutaciones en el receptor ACE2, la mayor cantidad de mutaciones en todas las especies de mamíferos observadas. El elevado número de mutaciones se asoció con una disminución sustancial de la afinidad de unión entre la proteína de pico y el receptor ACE2. Las vacas marinas tenían 7 mutaciones que parecían interferir con la unión del virus.

Algunas especies de mamíferos, la foca de Weddell y la nutria marina, tenían muchas mutaciones que iban de 6 a 8, pero mostraban una mayor afinidad de unión y un mayor riesgo de infección. En total, alrededor de 15 de las 36 especies examinadas tenían mutaciones de ACE2 que estabilizaron la interacción virus-receptor.

Los investigadores sugieren una perspectiva evolutiva para explicar este hallazgo. Infieren que la estabilización en la unión podría deberse a que el virus está estrechamente relacionado con estas especies en particular. Como resultado, estos 15 mamíferos tienen el mayor riesgo de infección.

Las focas, morsas y nutrias tienen el mayor riesgo de infección.

Aproximadamente 18 de 21 Certacea Las especies tenían una susceptibilidad alta o más alta que la humana al SARS-CoV-2. Solo el zifio de Sowerby tenía una menor susceptibilidad al virus, lo que puede deberse a mutaciones únicas del receptor ACE2 en S19P y Q24K.

Dado que muchas especies de cetáceos son sociales, como los truncados Tursiops (delfín mular) y Delphinapterus leucas (ballena beluga), su alta susceptibilidad sugiere que sus poblaciones son especialmente vulnerables a la transmisión intraespecífica de un virus nuevo como el SARS-CoV-2. ”, Escribieron los investigadores.

Las especies de focas también tenían más probabilidades de infectarse con el SARS-CoV-2. La única excepción fue el león marino de California, que tenía una nueva mutación N330D en la proteína ACE2 que reduce la afinidad de unión.

Las nutrias marinas también tenían una alta susceptibilidad al virus.

De todos los mamíferos marinos estudiados, la morsa atlántica tenía la mayor afinidad de unión al SARS-CoV-2 y, por lo tanto, el mayor riesgo de infección.

Aproximadamente 15 especies tienen un riesgo medio a alto de infección también están en peligro

Más de la mitad de las especies de mamíferos estudiadas con susceptibilidad moderada a alta al SARS-CoV-2 también se consideraron Casi amenazadas, vulnerables, en peligro y en peligro crítico.

Los investigadores sugieren que las aguas residuales que transportan SARS-CoV-2 podrían infectar a las 15 especies y ponerlas en alto riesgo de extinción.

Las aguas residuales que terminan en la costa occidental de Alaska podrían potencialmente infectar a las focas anilladas y las focas manchadas que con frecuencia deambulan por la zona.

Las especies de mamíferos marinos que se predice que son susceptibles pertenecen a la lista roja de la UICN.  Muchas de las especies que se predice que son susceptibles son miembros de la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN (https://www.iucnredlist.org).  La lista roja de la UICN es un indicador del mundo

Las especies de mamíferos marinos que se predice que son susceptibles pertenecen a la lista roja de la UICN. Muchas de las especies que se predice que son susceptibles son miembros de la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN (https://www.iucnredlist.org). La Lista Roja de la UICN es un indicador de la biodiversidad mundial y proporciona los datos más completos sobre el estado de conservación global de una especie. En la Lista Roja de la UICN se pueden identificar 15 especies susceptibles que van desde las susceptibilidades medias a más altas que las previstas para los humanos. Se utilizaron los estados de conservación actualizados al 25 de julio de 2020. Las siluetas de las especies se dibujaron u obtuvieron de PhyloPic (http://phylopic.org) .S. Mathavarajah, AK Stoddart, GA Gagnon y otros Science of the Total Environment 760 (2021) 1433465

En la costa sur de Alaska, los investigadores encontraron que el tratamiento de aguas residuales no erradicó adecuadamente el SARS-CoV-2 antes del vertido. Esto coloca a las poblaciones de nutrias marinas del norte y ballenas beluga en alto riesgo de infectarse.

Dado el peligro de transmisión y extinción del coronavirus en especies de mamíferos, los investigadores aconsejan los esfuerzos de conservación biológica sobre la gestión de las aguas residuales. Además, los mamíferos marinos que se confirme que tienen COVID-19 deben ser puestos en cuarentena o algún tipo de acceso restringido de mamíferos sanos.

Otra vía potencial es vacunar también a los mamíferos marinos. “Dado que la tecnología de vacunación está disponible, no es descabellado imaginar que las poblaciones silvestres afectadas por el virus, al igual que los humanos, pueden ser protegidas por la inmunidad de grupo a través de la vacunación “.

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