01 / 100
UN UNIVERS MICROSCÒPIC
Si volem entendre els virus, el primer que cal és entendren lecosistema. Un ecosistema microscòpic, però en el qual regeixen moltes de les regles que coneixem del nostre món. Hi ha depredadors i preses, paràsits i xarxes tròfiques. La lluita per lexistència i la competició per uns recursos que poden ser nutrients, espai o energia són igual de ferotges que al món macroscòpic.
De totes maneres, també hi ha particularitats que cal tenir presents. Mentre que per nosaltres una cosa com el pes és important i farà que ens moguem amb més o menys agilitat, en el mon microscòpic és gairebé irrellevant. En canvi, la càrrega elèctrica de les molècules que tinguin a la superfície resulta decisiva. Per a nosaltres, les molècules individuals de laire que ens envolta passen desapercebudes i només en notem lefecte quan totes es mouen en una direcció en forma de ventada. Per un microbi, les molècules que lenvolten ja són rellevants. Des del seu punt de vista, laigua no és un fluid, sinó un grapat de molècules que els van colpejant constantment i des de totes direccions. Quan augmenta la temperatura, nosaltres percebem lescalfor mentre que un microbi el que detectarà només seran més cops i més forts per part dels àtoms que lenvolten.
Però, sobretot, hem de tenir present la immensa diversitat dorganismes que agrupem sota el terme microbis. Les diferències de mida que hi ha entre els organismes microscòpics són de la mateixa magnitud que les que hi ha entre formigues i balenes, ratolins i elefants, molses i sequoies. Seria absurd afirmar que tots els éssers vius tenen aproximadament la mateixa mida. Doncs amb els microbis trobem diferències semblants pel que fa a la mida i la diversitat biològica. Al món microscòpic hi tenim virus, bacteris, protozous, fitoplàncton, llevats o invertebrats.
Una obsessió dels científics és remarcar que no shan de confondre els virus amb els bacteris. Això és important des dun punt de vista pràctic, ja que patim malalties causades tant pels uns com pels altres. Afortunadament, des de fa un parell de generacions disposem dantibiòtics, però aquests només resulten útils contra els bacteris. Mai no ens cansarem dinsistir que els antibiòtics són totalment inútils contra els virus. I el motiu és que un virus i un bacteri són dues entitats tan absolutament diferents que sovint es fa difícil dimaginar-ho. Si considerem la capacitat metabòlica, els mecanismes de reproducció o les respostes als estímuls, ens adonarem que els bacteris són organismes més propers a nosaltres que no pas els virus.
Un virus és conceptualment tan diferent de la resta dorganismes que difícilment els podem considerar éssers vius. Potser no són inerts del tot, però de ben segur que representen una entitat completament diferent de la resta de microorganismes. Una entitat fascinant des del punt de vista científic i tremendament important pel que fa a la salut. Entendre com són els virus ens ajuda a saber com és lunivers microscòpic i, de retruc, el món on vivim i resulta imprescindible per entendre per què ens costa tant lluitar contra algunes malalties.
02 / 100
EL VERÍ FILTRABLE
Una de les desgràcies amb les quals els humans hem conviscut al llarg de la història han sigut les epidèmies. La població començava a emmalaltir i morir com a conseqüència duna malaltia que apareixia més o menys sobtadament, que causava estralls en la societat. A la por de veures afectats pel nou mal, shi afegia el desconeixement de les causes. Es parlava de miasmes, dencanteris, denverinaments i de malediccions divines, però la realitat és que fins al segle XVIII, quan es van inventar els primers microscopis, no tenien manera de saber que existeix un món fora de labast de la nostra visió en què una quantitat inimaginable de microorganismes omplien cada gota daigua, cada pam de terreny i, sovint, cada glopada daire.
A partir daleshores les coses es van encarrilar i no van trigar a relacionar alguns daquells microorganismes amb laparició de malalties. El contagi era, senzillament, el pas dalguns dels microbis duna persona a la del costat. En aquell temps encara no tenien gens clar com classificar-los i sovint anomenaven virus tots els patògens. La paraula deriva del llatí i volia dir verí.
De mica a mica el coneixement va anar millorant i es van anar descobrint diferents tipus de microorganismes. Els bacteris, els protozous, els fongs Era complicat de classificar-ho, ja que aparentment (només aparentment) hi ha moltes menys diferències que les que hi ha entre els animals o les plantes, però a poc a poc vàrem anar posant una mica dordre al món de la microbiologia. No tots els microbis eren patògens; de fet, només ho són un percentatge molt petit, i molts resultaven extraordinàriament útils.
Quan semblava que ja ho teníem una mica clar, lany 1892 un investigador rus anomenat Dimitri Ivanovski va observar que hi havia un agent que causava una malaltia a les plantes del tabac. Amb un extracte de plantes malaltes podia contagiar plantes sanes, de manera que va deduir que en aquell líquid devia haver-hi algun agent infecciós. El problema era que no el podia purificar. Habitualment feien passar el líquid per un filtre molt fi que retenia els bacteris causants de la malaltia, però allò que causava la malaltia a la planta del tabac creuava el filtre sense problemes.
Ivanovski va deduir, correctament, que el que tenia entre mans era un agent infecciós particularment petit. Tant, que no el podia veure ni tan sols al microscopi i que podia creuar el filtre. Per això, malgrat que encara ignoraven quina era la natura daquells misteriosos microorganismes, es van anomenar virus filtrables.
Encara es va trigar un temps a identificar-los i a la llarga es van quedar amb el nom de virus, deixant de banda el filtrables. Al principi es pensava que simplement era una mena de bacteri extremadament petit, però la realitat era més complicada. Els virus van resultar ser una entitat completament nova en el gran tapís de la natura.
03 / 100
LA MIDA ÉS IMPORTANT
Els virus eren tan petits que podien creuar uns filtres dissenyats per retenir els bacteris i la resta de microbis. Això indica que parlem dunes coses tremendament petites. Però com, de petites? Un problema que tenim tots plegats és que quan ens parlen de microbis els imaginem molt petits, però tots de mida similar. I no.
Si hem de mesurar les distàncies entre ciutats, el que fem servir són els quilòmetres. Per a les coses que ens envolten en el dia a dia ens van millor els metres, i si parlem de coses molt petites podem tirar de mil·límetres. La realitat és que, més enllà daquests ordres de magnitud, ens costa molt fer-nos-en una idea, però per endinsar-nos en el món microscòpic ens calen nous sistemes de mesura.
El més habitual per parlar de cèl·lules i bacteris són els micròmetres. Una unitat de distància que, per abreujar-la, anomenem micres. Una micra és la mil·lèsima part dun mil·límetre. Agafeu un regle, mireu la distància entre dues marques de mil·límetre, dividiu allò per mil i tindreu una micra. Les cèl·lules del cos tenen mides molt diferents, però estan al voltant dunes quantes micres. Un glòbul roig de la sang no arriba a les deu micres i un espermatozoide mesura unes cinquanta micres fins al final de la cua.
Ara bé, les cèl·lules són molt grans comparades amb els bacteris. Aquests també tenen un gran ventall de mides, però en general estan al voltant duna micra. Nhi ha que fan només fraccions de micra, de manera que, mirant al microscopi, pots veure una cèl·lula animal amb més o menys detall, però dun bacteri només en veuràs un puntet fosc.
I, en el cas del virus, doncs les micres ja ens queden massa grans i hem de tornar a buscar una nova unitat de mesura. La mil·lèsima part duna micra és el que anomenem un nanòmetre. Per imaginar un nanòmetre hem dagafar la distància entre les dues marques dels mil·límetres del regle i dividir-ho un milió de vegades!
A lescala dels nanòmetres ja hi trobem els virus. Una vegada més, nhi ha de moltes mides, però podem considerar que ens movem al voltant dels cent nanòmetres de mitjana. Això vol dir que, en general, els virus són deu vegades més petits que els bacteris i cent vegades més petits que les cèl·lules. La diferència de mida entre una cèl·lula i un virus és la que hi ha entre un camió i una tassa de cafè.
04 / 100
LESTRUCTURA TAMBÉ ÉS IMPORTANT
Les diferències entre cèl·lules, bacteris i virus no es limiten a la mida. La més important és en el nivell dorganització. Si mirem una cèl·lula al microscopi, o si ens fixem en lesquema de la cèl·lula que hi ha als llibres de text, veurem que conté un grapat destructures: nucli, mitocondris, ribosomes, vacúols, lisosomes Cada element sencarrega de determinades funcions. Al nucli hi ha el DNA amb tota la informació genètica, al mitocondri shi genera energia, els lisosomes degraden productes i al citoplasma hi té lloc bona part del metabolisme, el grapat de reaccions químiques necessàries per mantenir la vida de la cèl·lula.
Si parlem de bacteris, veurem que contenen moltes menys estructures. No hi ha nucli, ni mitocondris ni res de tot això, però continua havent-hi un DNA i un metabolisme funcionant. A més, els bacteris consumeixen nutrients, generen residus, creixen i es divideixen per tal de multiplicar-se. Igual que en el cas de les cèl·lules, tot això està regulat per les instruccions contingudes al seu DNA.
En canvi, quan es va poder esbrinar lestructura dels virus, els investigadors es van trobar amb una cosa completament diferent. No hi ha estructures, no hi ha reaccions químiques, no hi ha metabolisme, no consumeixen nutrients ni generen residus, a linterior no hi té lloc cap reacció química Essencialment un virus per si mateix no fa absolutament res. Sí que conté material genètic, que pot ser DNA o el seu germà pobre, lRNA, i també disposa dun embolcall que pot ser, simplement, unes quantes proteïnes que sacoblin per formar una estructura en forma de capsa. I, de vegades, no hi ha res més!
Per matar una cèl·lula o un bacteri, nhi ha prou de trencar la membrana que les envolta. En fer-ho, lestructura interior es desorganitza, els enzims que conté es dilueixen i es perden i finalment el metabolisme satura irreversiblement. També pots fer malbé les proteïnes que controlen el funcionament de tota la maquinària cel·lular. Lalcohol, per exemple, modifica la forma de les proteïnes, de manera que deixen de funcionar i la cèl·lula o el bacteri es moren. Per això fem servir alcohol com a desinfectant.
Però hi ha virus que els podem dissoldre en alcohol i fer-los precipitar i, tot i així, continuaran sent infecciosos. També podem separar-los en els seus components bàsics, el DNA i les proteïnes, que ni així hi posarem fi. Si aquestes peces es tornen a ajuntar en unes condicions mínimament favorables, poden recuperar espontàniament lestructura i el virus tornarà a ser infecciós.
El repte era esbrinar com pot ser infecciosa, multiplicar-se i, essencialment, fer qualsevol cosa una estructura que no conté gairebé res i que, aparentment, ni fa ni té capacitat per fer res. Essencialment és un àcid nucleic amb unes quantes proteïnes que lenvolten. La seva estructura és tan simple que una de les definicions més conegudes de virus és la que van fer els biòlegs Jean i Peter Medawar, segons la qual un virus és una mala notícia embolicada en proteïna.
05 / 100
PARÀSITS MOLECULARS
Si algú pot fer la feina per tu, deixa que la faci! Aquesta és la filosofia de vida dels organismes que anomenem paràsits. També la de molts espavilats que sense fer la feina saprofiten daltres. Tots hem patit companys, empresaris, polítics o fauna diversa que actua seguint els principis del parasitisme. Resulta emprenyador, però cal reconèixer que com a estratègia és eficient.
A la natura hi ha paràsits de tota mena. Gairebé es pot dir que cada espècie animal o planta té els seus paràsits particulars. Des de les paparres, que senganxen a la pell per anar xuclant la sang del seu hoste, fins a les tènies, que sinstal·len dins del budell per alimentar-se del menjar que ingereix la seva víctima. Uns altres són més sofisticats. Hi ha fongs paràsits que creixen sobre formigues i els modifiquen el comportament, de manera que van fins algunes fulles i shi enganxen fins que moren. Una cosa que li va molt bé al fong, però, és clar, molt malament a la pobra formiga.
Doncs el parasitisme és lessència de vida dels virus. Lúnica diferència és que, en aquest cas, parlem de parasitisme a escala molecular. El virus troba la manera dentrar dins duna cèl·lula i el que fa és segrestar el metabolisme i la maquinària cel·lular per posar-ho tot a disposició seva. Són els ribosomes de les cèl·lules els encarregats de fabricar les proteïnes dels virus. Per fer-ho fa servir lenergia generada pel metabolisme cel·lular i els nutrients que capti la cèl·lula. Ell no hi posa res de la seva part. Només fa de fals director dorquestra, encaminant la cèl·lula a deixar de banda les seves funcions i dedicar-se únicament a fabricar més virus. Ho fa sense aturador, fabricant i alliberant centenars, de vegades milers, de virus, fins que finalment la cèl·lula es mor.
Com tot, el parasitisme, i també el parasitisme molecular dels virus, té alguns problemes. La dependència de lhoste és total. Sense una cèl·lula a la qual parasitar, el virus no pot fer res. Igual que una paparra sense cap gos a qui xuclar la sang, lúnic que pot fer és esperar. A més, una de les característiques del parasitisme és lespecialització. Els paràsits dun animal sadapten tant com poden a les característiques del seu hoste. Això els facilita la feina, però dificulta que puguin afectar altres espècies diferents. En el cas dels virus, passa una cosa semblant, encara que duna manera una mica menys estricta. El virus de la poliomielitis o el de la verola afectaven només els humans. En canvi, altres com el de la grip poden infectar humans, ocells, porcs i algunes altres espècies.
En làmbit de les cèl·lules passa el mateix. Els virus poden entrar i infectar uns tipus determinats de cèl·lules, però no totes. Per això el virus del refredat afecta unes cèl·lules del nas, mentre que el virus de la poliomielitis afecta cèl·lules del sistema digestiu i del sistema nerviós.
Paràsit és una paraula que es fa servir, comprensiblement, en un sentit despectiu. En el món microscòpic, els virus són els paràsits per excel·lència i el seu sistema de vida és el causant final de les malalties que ens provoquen.