La pandemia expone la naturaleza humana

“Nada en biología tiene sentido excepto a la luz de la evolución”, y tampoco lo tendrá nada sobre la respuesta humana al COVID-19.

La carrera armamentista evolutiva entre humanos y virus ha existido durante milenios. Nuestros cuerpos, llenos de nutrientes y la maquinaria de la reproducción celular, son objetivos irresistibles para ser explotados por organismos más pequeños y de evolución más rápida. Mientras que los virus se benefician de la rápida tasa de replicación y el potencial de mutación, lo que les permite adaptarse rápidamente para explotar a sus huéspedes, los humanos no quedan indefensos.

La selección natural nos ha dotado de un sistema inmunológico fisiológico complejo que se dirige a los virus a nivel celular y un sistema inmunológico conductual que modula el comportamiento humano para reducir el riesgo de contagio. Además, nuestra capacidad para comunicarnos y desarrollar grandes depósitos de información, junto con la inteligencia y la curiosidad innata, nos permitió diseñar herramientas extraordinarias como la medicina moderna. Y hemos desarrollado sistemas culturales de coordinación que pueden permitirnos erigir muros para limitar la propagación de enfermedades.

Una perspectiva evolutiva puede ayudarnos a comprender la naturaleza del virus, nuestra propia naturaleza para responder a sus amenazas y las interacciones entre estos. Por supuesto, ninguna teoría puede dar un sentido completo a la complejidad de la pandemia de COVID-19, una cascada de eventos globales caracterizados tanto por la confusión como por la enfermedad y la muerte. Pero un enfoque evolutivo de la pandemia proporciona una lente a través de la cual podemos ver qué estrategias podría usar un virus, qué estrategias poseemos y qué estrategias debemos adquirir. Las ideas y las preguntas de investigación producidas por este enfoque evolutivo podrían proporcionar conocimientos esenciales que podrían permitirnos enfrentarnos mejor a la pandemia en curso y sus consecuencias posteriores.

Por ejemplo, como describimos a continuación, el síndrome respiratorio severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) puede estar bajo presiones evolutivas para alterar el comportamiento humano aumentando nuestras tendencias extravertidas, creando así un conducto para la transmisión viral de una persona a otra. En este sentido, nuestras propias estrategias sociales, las características que definen gran parte de lo que es ser humano, nos convierten en el blanco principal de la explotación viral.

Más allá de la dinámica del dúo virus - anfitrión, comprender cómo la evolución ha moldeado nuestras mentes sociales nos da pistas sobre cómo las políticas bien intencionadas que nos piden que nos aíslemos y nos distanciamos afectarán profundamente a nuestras familias, vidas laborales, relaciones y roles de género. Finalmente, los principios evolutivos se pueden aplicar para comprender cómo la propagación y la gravedad del COVID-19 se cruzan con la compasión (o la falta de ella) a nivel nacional y las normas sociales.

Le pedimos a 10 científicos evolucionistas, incluidos investigadores de medicina evolutiva, biólogos evolutivos teóricos y psicólogos evolutivos, que compartieran sus conocimientos sobre las presiones evolutivas sobre el virus, nuestra respuesta humana a la pandemia y cómo un enfoque evolutivo puede ayudarnos a enfrentar el COVID-19. Las secciones que siguen no representan necesariamente un consenso de todos los autores, sino más bien un conjunto de perspectivas novedosas y enfoques potenciales, desde la neurona hasta la nación, que creemos deberían estar a la vanguardia de la agenda científica.

Todos los agentes de infección están bajo presión evolutiva para manipular la fisiología y el comportamiento del huésped de manera que mejore su supervivencia y transmisión al siguiente huésped.

Fisiológicamente, está claro que el SARS-CoV-2 afecta al cuerpo humano de formas que mejoran el éxito evolutivo del virus, al secuestrar células para crear copias de sí mismo. Pero, a medida que pasamos de lo fisiológico a lo conductual, se vuelve menos claro si el SARS-CoV-2 secuestra la maquinaria neuronal de los anfitriones para sus propios fines, o si sus efectos sobre el comportamiento y la psicología del anfitrión podrían ser simplemente subproductos de la enfermedad. infección viral o respuesta inmune. El enfoque que adoptamos en esta sección es únicamente evolutivo en el sentido de que los intereses de aptitud del virus ocupan un lugar central en la derivación de hipótesis sobre la influencia del SARS-CoV-2 en la fisiología y el comportamiento humanos.

Hay dos posibilidades de cómo el SARS-CoV-2 podría estar alterando el comportamiento humano.

Primero, puede estar reprimiendo la sensación de enfermedad durante los momentos de máxima transmisibilidad. El SARS-CoV-2 se caracteriza por una alta tasa de diseminación viral, y el pico de diseminación viral, y por lo tanto la transmisibilidad, ocurre de 1 día a 2 días antes del inicio de los síntomas. Es posible que el SARS-CoV-2 haya tenido un éxito especial porque es muy infeccioso antes de que aparezcan los síntomas.

La supresión del comportamiento de los huéspedes relacionado con la enfermedad es una forma en que los virus pueden aumentar su aptitud. Los anfitriones que están infectados pero no se sienten enfermos tienen más probabilidades de realizar sus actividades habituales, lo que les permite entrar en contacto con otras personas a las que podrían infectar. Si no muestran síntomas de infección, el sistema inmunológico conductual humano no se activa en otros (consulte la Perspectiva 3: Activar el disgusto puede ayudar a combatir la propagación de enfermedades) y se propaga silenciosamente a nuevos huéspedes.

La segunda posibilidad de cómo el SARS-CoV-2 podría afectar el comportamiento del huésped es contribuir a los trastornos del estado de ánimo, como la manía, que podrían aumentar los niveles de actividad y disminuir la sensación de enfermedad, al menos temporalmente, durante los momentos de máxima transmisibilidad. Esto podría conducir potencialmente a un "tira y afloja" sobre el comportamiento del anfitrión, con el virus "tirando de" una mayor actividad y sociabilidad del anfitrión y el anfitrión luchando contra esto para reducir la actividad y en cambio priorizar la curación. Si a veces el virus está ganando y otras veces el sistema inmunológico del huésped puede recuperar el control, esto podría manifestarse como un trastorno del estado de ánimo con períodos de alta actividad / sociabilidad y depresión / fatiga, respectivamente.

Existe una larga historia de informes de casos de trastornos del estado de ánimo después de la infección por virus respiratorios comunes, y las investigaciones sugieren que las personas con antecedentes de influenza e infección por cepas anteriores de coronavirus tienen más probabilidades de tener trastornos del estado de ánimo. Otros virus se han asociado con trastornos del estado de ánimo, incluido el VIH, el virus de la influenza de 1918 y el virus de la enfermedad de Borna, aunque es imposible establecer una causalidad con esta evidencia.

Un estudio administró la vacuna contra la influenza como un sustituto de la infección y encontró un cambio significativo en el comportamiento social: durante las 48 h después de recibir la vacuna (durante el período de máxima transmisibilidad), las personas interactuaron más con otras (de 51 a 101 personas) y en grupos más grandes (de 2,4 a 5,5) que en las 48 h antes de recibirlo. Este estudio sugiere que la exposición a antígenos virales puede tener efectos sobre el comportamiento social del huésped y es consistente con lo que se esperaría si los virus alteran el comportamiento del huésped para mejorar la transmisión viral.

Se sabe que los virus, en general, y los virus del SARS, en particular, interfieren con la respuesta inmune normal del huésped, que incluye la alteración de la señalización del interferón (IFN). Los IFN son moléculas que ayudan a coordinar muchos aspectos de la respuesta del huésped a la infección. La administración de IFN alfa (p. Ej., Durante el tratamiento de la hepatitis C crónica) se asocia con un estado de ánimo depresivo y aislamiento social, lo que sugiere que la inhibición de la señalización del IFN podría ser un mecanismo por el cual el SARS-CoV-2 podría alterar el comportamiento social. También es posible que el SARS-CoV-2 reduzca indirectamente los niveles de IFN mediante el agotamiento de las células T CD8 que normalmente fabrican IFN gamma. Sin embargo, los efectos virales sobre la socialidad del huésped podrían ser simplemente un subproducto del virus que interfiere con la inmunidad antiviral del huésped, en lugar de una adaptación viral para alterar la socialidad del huésped.

Ningún estudio ha analizado los cambios en el comportamiento social con la exposición al SARS-CoV-2. Sin embargo, existe una amplia evidencia de que el SARS-CoV-2 tiene efectos neurológicos. El SARS-CoV-2 parece tener predilección por infectar el tejido neural y causar síntomas neurológicos, que se encuentran hasta en el 36% de los pacientes en los informes iniciales. El SARS-CoV-2 se recuperó en el líquido cefalorraquídeo de pacientes con COVID-19, lo que sugiere que el virus puede invadir directamente el cerebro y el sistema nervioso.

Los efectos neuronales del SARS-CoV-2 pueden ser el resultado de adaptaciones evolutivas del propio virus, subproductos de otros efectos del virus o la contrarrespuesta del huésped al virus. Posiblemente, la respuesta inmune del huésped al SARS-CoV-2 crea neuroinflamación que luego influye en la cognición y el comportamiento del huésped de formas que no tienen nada que ver con mejorar la aptitud del virus. Sin embargo, si el SARS-CoV-2 está manipulando el comportamiento del huésped para su propio beneficio, esto afecta la forma en que lo tratamos y lo manejamos.

De manera similar, si el SARS-CoV-2 está afectando el comportamiento social del huésped, esto también afectaría a los modelos epidemiológicos, porque las tasas de contacto cambian a lo largo de la progresión de la enfermedad. Al comprender cómo está evolucionando el SARS-CoV-2 y teniendo efectos conductuales y psicológicos en nosotros que mejoran su transmisión, estaremos en mejores condiciones de dar forma a su trayectoria evolutiva para que se vuelva menos dañino y menos letal.

La pandemia ha centrado la atención del mundo en las influencias microbianas en la vida humana. Mientras que el énfasis se ha puesto en el virus SARS-CoV-2, la cuarentena ha detenido temporalmente la exposición regular a nuevos patógenos que es característica de la interacción social humana. Una perspectiva evolutiva nos recuerda que debemos considerar las posibles compensaciones de esta intervención.

Los niños y adolescentes cuyos sistemas inmunológicos y cerebros están activamente moldeados por la exposición a microbios pueden verse más afectados por este cambio. Para algunos, será beneficiosa una menor exposición a nuevos microbios. Los virus, incluido el SARS-CoV-2, que atraviesan la barrera hematoencefálica pueden causar neuroinflamación o encefalitis; las exposiciones a patógenos durante las ventanas críticas del neurodesarrollo se han relacionado con el deterioro y los trastornos neurológicos, incluida la esquizofrenia y el trastorno del espectro autista.

Aunque la exposición reducida a virus neuropáticos durante la cuarentena puede proteger a algunos, el desarrollo normal del cerebro requiere una exposición microbiana adecuada y diversa. Durante el desarrollo, la comunicación entre la microbiota intestinal de un animal joven y las células microgliales del cerebro que dan forma a las redes a través de la mielinización y la poda sináptica selectiva influyen en sus características cognitivas, motoras y afectivas futuras. Los animales jóvenes privados experimentalmente de microbiota normal se convierten en adultos con cognición alterada y ansiedad y un microbioma huésped irregular está implicado en el desarrollo de algunas enfermedades neurodegenerativas.

Los beneficios adaptativos de la exposición a microbios en el desarrollo del cerebro y el sistema inmunológico pueden incluir una mayor coordinación entre los comportamientos protectores y las respuestas inmunológicas. La adolescencia prepara a los animales para una variedad de peligros que pueden encontrar en la edad adulta, incluida la exposición a nuevos patógenos. Las exposiciones a microbios preparan los sistemas inmunológicos en desarrollo para las nuevas amenazas microbianas anticipadas. Esta es la razón por la que los adolescentes que se van a la universidad reciben vacunas para preparar su sistema inmunológico para los patógenos que puedan encontrar por primera vez.

De manera similar, el sistema inmunológico de los animales adolescentes está preparado por exposiciones de bajo nivel a microbios del mundo exterior a través de breves incursiones, prácticas de dispersión, en el mundo exterior, incluido el juego con conespecíficos y otras actividades sociales. Pero la asunción de riesgos, la neofilia y el impulso sexual y de socializar que caracterizan a la adolescencia y promueven la dispersión están influenciados por la microbiota ahora fundamentalmente alterada para muchos millones de adolescentes en todo el mundo. COVID-19 ha terminado temporalmente la dispersión de la práctica, el juego físico entre pares, la actividad sexual y otras actividades que de otra manera pondrían a millones de adolescentes en contacto con nuevos microbios.