Los virus que vagan por el reino fúngico

¿Sabía que los hongos pueden enfermarse?

Fue en 1948, en una plantación de champiñones de Pensilvania regentada por los hermanos La France, cuando científicos observaron por primera vez una enfermedad de los hongos, caracterizada por sombreros enclenques y tallos torcidos. Pero no fue hasta en 1962 que los investigadores se dieron cuenta de que los virus estaban detrás de la enfermedad de La France, como pasó a llamarse, y de que los virus también causaban otras afecciones fúngicas —lo que abrió todo un nuevo campo de estudio—.

Hoy en día, los científicos que investigan los virus fúngicos están disfrutando de una “edad de oro de descubrimientos”, afirma Matt Kasson, micólogo (también conocido como investigador de hongos) de la Universidad de Virginia Occidental en Morgantown. Los investigadores están descubriendo todo tipo de interacciones extrañas y maravillosas entre los hongos y sus virus, e incluso entre los virus fúngicos y las plantas o los animales. La mayoría de los virus fúngicos no parecen hacer gran cosa a sus huéspedes, pero otros sí: a veces causan enfermedades, claro, pero a veces ofrecen beneficios sorprendentes.

Incluso hoy en día, la mayoría de los hongos siguen sin describirse, y los análisis de sus virus son aún más escasos. Así que aún queda mucho por aprender. Actualmente, los científicos pueden utilizar la secuenciación del ADN y el ARN para detectar indicios de virus en el interior de los hongos, aunque no haya otras pistas de que haya un virus. Los científicos están especialmente interesados en los virus fúngicos que causan enfermedades en hongos que a su vez son patógenos para plantas, animales o incluso personas —lo que convierte a los virus en aliados potenciales contra las infecciones fúngicas y las plagas—.

Aquí, Knowable Magazine comparte algunos datos curiosos sobre los virus y los hongos que infectan.

Los virus aparecen en todo tipo de hongos, en todo tipo de formas.

“Casi todos los hongos tienen virus: son muy comunes”, afirma Marilyn Roossinck, ecóloga especializada en virus jubilada de la Universidad Estatal de Pensilvania, en University Park. Y añade: “Son geniales”.

Muchos virus de plantas y animales encierran sus genes en una cubierta proteínica o incluso en una burbuja membranosa, creando una partícula que puede revolotear de huésped en huésped. Pero “los virus fúngicos son muy excepcionales”, afirma Nobuhiro Suzuki, virólogo de la Universidad de Okayama en Kurashiki, Japón.

Algunos no tienen cubierta del todo, señala Suzuki, coautor de un artículo sobre la diversidad y evolución de los virus fúngicos para el Annual Review of Phytopathology. Parece que nunca abandonan el cómodo abrazo de su huésped. Y en un caso interesante, Suzuki y sus colegas se toparon con un virus que no tiene cubierta propia, sino que toma prestada la cubierta de otro virus. Llamaron al prestatario yado-kari, el término japonés para cangrejo ermitaño, que se traduce como “tomar prestada una habitación para quedarse”. Al otro virus lo llamaron yado-nushi, por “casero”.

Lleven o no una capa de abrigo, la mayoría de los virus fúngicos no encuentran nuevos hogares saliendo del huésped como hace, por ejemplo, el virus de la gripe. Suelen transmitirse cuando dos hongos se encuentran en el suelo. Las hebras de hongos emparentados pueden fusionarse y compartir su interior —y sus virus—.

Los virus fúngicos también varían mucho en sus genomas: algunos se las arreglan con uno o un puñado de genes; otros son gigantes genómicos, con más de 300 genes.

Los virus fúngicos son tan comunes que algunos hongos albergan varios tipos: en un estudio se descubrió que un hongo contenía 17 virus distintos y otros más de 20, explica Jiatao Xie, virólogo fúngico de la Universidad Agrícola Huazhong de Wuhan, China, coautor de un artículo sobre la diversidad y evolución de los virus fúngicos publicado en el Annual Review of Microbiology. Y aparecen en una gran variedad de huéspedes, como los hongos que viven en ambientes marinos, incluidas las praderas marinas y los pepinos de mar, o los hongos que han surgido del deshielo del permafrost.

Los virus pueden conferir a los hongos propiedades que antes no tenían.

A principios de la década de 2000, los colegas de Roossinck descubrieron una interesante pareja hongo-planta en el Parque Nacional Yellowstone, donde los suelos pueden alcanzar temperaturas de 50 grados Celsius o más. Cuando el pasto estaba solo, al crecer a 50 grados se marchitaba y perdía su tono verde. Si se exponía ocasionalmente a 65 grados, moría. Pero si el pasto albergaba el hongo Curvularia protuberata, la pareja podía soportar 50 grados y picos intermitentes de 65 grados.

Roossinck, curioso, investigó más a fondo y descubrió que la tolerancia al calor solo se producía cuando el hongo contenía un virus que el equipo denominó virus de la tolerancia térmica de Curvularia.

En otras palabras, la pareja tolerante al calor era en realidad un trío. “El virus tiene que estar ahí”, dice Roossinck. “Tienen que estar los tres”.

Científicos utilizaron virus para rastrear el síndrome de la nariz blanca en murciélagos.

El síndrome de la nariz blanca, que ha matado a más de 6 millones de murciélagos en Norteamérica desde 2006, es causado por un hongo, el Pseudogymnoascus destructans, que crece en el hocico, las orejas y las alas de estas criaturas. A Roossinck no le sorprendió descubrir que este hongo alberga un virus. Pertenece a la familia Partitiviridae, que se caracteriza por tener dos o tres genes y formar partículas poliédricas.

Ha sido difícil cartografiar la propagación del síndrome de la nariz blanca porque los murciélagos viajan muy lejos. El virus aportó una solución: Roossinck y sus colegas rastrearon el hongo siguiendo las mutaciones del gen responsable de la capa del virus, que evoluciona rápidamente. Los cambios de ese gen a lo largo del tiempo revelaron cómo la pareja hongo-virus se desplazó de Connecticut a otras partes del este de Estados Unidos, e incluso al estado de Washington.

El virus es exclusivo del P. destructans norteamericano y es, en opinión de Roossinck, lo que hace que el hongo sea tan destructivo: solo los hongos que contienen el virus pueden producir abundantes esporas viables, lo que ayuda a que se propague de murciélago a murciélago.

Algunos virus pasan de los hongos a las plantas.

Muchas plantas y hongos están estrechamente vinculados —hasta el punto de que los virus pueden cruzarse entre ellos—. En la provincia china de Mongolia Interior, unos investigadores descubrieron un hongo que pudre las raíces, Rhizoctonia solani, en una planta de papa. Ese hongo tenía un parásito: el virus del mosaico del pepino, que suele infectar (lo han adivinado) a los pepinos, entre otras muchas frutas, verduras, hierbas y malezas. En el laboratorio, el virus podía pasar de las plantas a los hongos. Una vez dentro de los hongos, podría propagarse a otras plantas.

Así pues, el virus del mosaico del pepino es un virus centrado en las plantas que también tiene gusto por los hongos. A continuación, el mismo equipo de investigación comprobó si un virus centrado en los hongos también podía transmitirse a las plantas. Descubrieron que el Cryphonectria hypovirus 1, que normalmente infecta a los hongos, sí podía infectar a las plantas de tabaco. Solo, podía introducirse en las hojas en las que se colocaba, pero no podía propagarse a otras partes de la planta. Pero si también estaba presente otro virus, como el virus del mosaico del tabaco, ambos virus podían desplazarse por la planta. Esto se debe a que el virus de la planta del tabaco aportaba una “proteína de movimiento” que ayudaba a ambos virus a desplazarse. Los investigadores creen que esta capacidad de atravesar los reinos huéspedes puede ser un factor importante en la propagación y evolución de los virus.

Los virus fúngicos pueden proteger a las plantas —e incluso a los animales— de las infecciones fúngicas.

Si los hongos son el enemigo de los agricultores que cultivan plantas, los virus de los hongos podrían ser los mejores amigos de los agricultores.

De hecho, esto ya se ha demostrado antes. A mediados del siglo pasado, científicos europeos que luchaban contra un hongo de los castaños descubrieron que el Cryphonectria hypovirus 1 ralentiza la infección, dando tiempo a los árboles a montar una respuesta inmunitaria. “Funcionó bastante bien”, dice Kasson; el virus se convirtió en un ejemplo emblemático de biocontrol vírico. Por desgracia, el mismo virus fracasó en gran medida a la hora de proteger a los castaños americanos; la mayoría de los hongos americanos eran de tipos genéticos incapaces de aceptar la transferencia del virus desde los hongos donantes.

Pero la idea sigue en pie. Xie y su colega de Huazhong, Daohong Jiang, están desarrollando un virus para ayudar a cultivos como la canola y la soya. Combate el hongo plaga Sclerotinia sclerotiorum, que causa moho blanco en más de 700 especies de plantas, dice Xie. El virus, SsHADV-1, debilita la capacidad del hongo de causar enfermedades, pero no se limita a eso. A diferencia de la mayoría de los virus fúngicos, puede abandonar el hongo y propagarse en forma de partículas libres, o ser transmitido por un mosquito comedor de hongos. Además, en una especie de Jekyll y Hyde fúngico, el virus hace que el hongo pase de ser perjudicial para las plantas a ser beneficioso para ellas.

Esto se debe a que el hongo debilitado por el virus actúa como una especie de vacuna. La exposición al hongo infectado activa las defensas de las plantas, haciéndolas más capaces de combatir otros tipos de enfermedades, no solo el moho blanco. La combinación de virus y hongos también altera la señalización hormonal y los ritmos circadianos de las plantas de forma que se estimula su crecimiento.

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Xie y sus colegas desarrollaron una forma de rociar fragmentos de hongos infectados por virus sobre los cultivos como fungicida natural. Los fragmentos rociados actúan como vacuna al superar en competencia, o infectar, a cualquier hongo Hyde dañino para las plantas hasta que lo único que queda es la vacuna Jekyll. Según Xie, los ensayos de campo han demostrado que el tratamiento aumenta el rendimiento de la canola, el arroz y el trigo.

La posibilidad de transmitir el virus por aerosol (o con insectos) lo convierte en “algo realmente importante”, afirma Timothy James, micólogo de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Aunque el tratamiento vírico aún no ha salido al mercado, las patentes están aprobadas en China, Canadá y Estados Unidos, afirma Xie. Si tiene éxito, se uniría al virus que debilita el hongo del cancro del castaño como otro ejemplo de biocontrol vírico.

Y los científicos especulan que también podrían proteger a los animales de los hongos con los virus adecuados. James, por ejemplo, está intentando proteger a los anfibios de un hongo mortal, el quítridio, utilizando lo que ha aprendido de un virus que lo infecta. Y Roossinck ha experimentado con virus que infectan el moho Aspergillus, que puede causar reacciones alérgicas, a menudo en personas con asma o fibrosis quística, e infecciones pulmonares mortales en personas inmunodeprimidas.

Esos otros tratamientos aún no se han llevado a cabo, dice Xie. Por ahora, son “solo una idea”.

Artículo traducido por Debbie Ponchner