Los virus en entornos creados por humanos causan problemas de salud pública, pero generalmente se estudian menos que las bacterias. Un estudio reciente dirigido por científicos ambientales de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityU) proporcionó la primera evidencia de interacciones frecuentes entre virus y bacterias en entornos creados por humanos. Descubrió que los virus pueden potencialmente ayudar a las bacterias anfitrionas a adaptarse y sobrevivir en entornos creados por humanos y agotados en nutrientes a través de la inserción de un gen único.

Al comprender estas interacciones virus-bacterias e identificar la posible propagación de genes de resistencia a los antibióticos, el equipo de investigación espera que sus últimos hallazgos puedan ayudar a derivar estrategias de control efectivas para minimizar la exposición humana a microorganismos dañinos.

Las interacciones virus-huésped son fundamentales para la ecología y la evolución de las comunidades microbianas en diversos ecosistemas. Sin embargo, los mecanismos inmunitarios de la infección y las interacciones virus-huésped que se producen en los entornos creados por el hombre, incluidos los edificios, los espacios públicos, el transporte y la infraestructura, no se conocen bien.

« A medida que más y más población mundial vive en áreas urbanas, la importancia de la higiene en los entornos creados por el hombre crece, particularmente en los interiores, ya que los ocupantes del interior están constantemente expuestos a diversos microorganismos, que tienen implicaciones para la salud pública. Sin embargo, la mayoría estudios previos de entornos hechos por humanos pasaron por alto los virus », dijo el profesor Patrick Lee Kwan-Hon en la Escuela de Energía y Medio Ambiente (SEE) en CityU, quien dirigió el estudio.

« Por lo tanto, en nuestro estudio, investigamos exhaustivamente los virus en entornos creados por humanos e identificamos muchos mecanismos moleculares novedosos en los que los virus y las bacterias interactúan entre sí. Estos hallazgos son importantes no solo para la ciencia microbiana básica, sino también para el manejo de entornos creados por el hombre para proteger la salud de los residentes », añadió el profesor Lee.

En el estudio, los investigadores recolectaron 738 muestras de diferentes tipos de entornos creados por humanos, incluidas instalaciones públicas y residencias, en Hong Kong. Recolectaron las muestras principalmente de las superficies de pasamanos, bolardos, pisos, postes, picaportes y piel de los residentes. Luego utilizaron la técnica de secuenciación metagenómica para el análisis.

El análisis resultó en muchos descubrimientos interesantes. Primero, los datos mostraron que los virus son miembros integrales de las comunidades microbianas en entornos creados por humanos. Entre ellos, los bacteriófagos, un tipo de virus que infecta y se replica dentro de las bacterias, se encuentran en varias superficies en entornos creados por humanos. El equipo también identificó muchos virus que son distintos de los de otros ecosistemas.

En segundo lugar, el equipo encontró evidencia de virus que insertan genes que controlan un paso específico en una ruta metabólica e incluso la ruta metabólica completa en bacterias anfitrionas. Esto sugiere que los virus podrían ayudar a las bacterias a adaptarse y coevolucionar para sobrevivir en entornos creados por el hombre y agotados en nutrientes.

El estudio también encontró sistemas inmunológicos diversos y novedosos contra los virus en las bacterias y pequeñas proteínas en los virus que pueden evadir los sistemas inmunológicos de las bacterias. Estos resultados sugieren que los huéspedes de virus y bacterias interactúan con frecuencia entre sí en entornos creados por humanos y que cada uno tiene mecanismos para defenderse entre sí.

También detectaron genes de resistencia a los antibióticos (ARG) en virus en la piel humana y superficies interiores que tocaban con frecuencia. Estos virus portadores de ARG podrían infectar huéspedes bacterianos y los ARG podrían transferirse horizontalmente entre especies bacterianas. Por lo tanto, el papel que desempeñan los virus en entornos creados por humanos en el desarrollo de resistencia a los antibióticos en bacterias es crucial y justifica una mayor investigación.

« Nuestro estudio muestra que la diversidad, la composición, las funciones metabólicas y el estilo de vida de los virus varían según las condiciones de cada entorno creado por el hombre », dijo el profesor Lee. « Por lo tanto, es importante desarrollar estrategias de control personalizadas para minimizar la exposición humana a microorganismos dañinos y proteger mejor la salud de los residentes. Nuestros hallazgos pueden contribuir a este objetivo al mejorar la comprensión fundamental de las interacciones complejas entre virus y bacterias en entornos creados por humanos. «