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Una explicación para la correlación temporal entre pandemias de gripe influenza tipo A y los ciclos de manchas solares: mutaciones producidas por la luz solar ultravioleta
Maximiliano C. L. Rocca

 
a gripe A es una enfermedad infecciosa temida y muchas veces mortal. Se presenta en forma estacional como epidemias y también, cada muchos años, como pandemias a escala mundial.

La gripe A es una enfermedad infecciosa contagiosa y causada por el virus influenza A de la familia Orthomyxoviridae.

Se definen como epidemias de gripe a brotes de la enfermedad de carácter local o continental y muchas veces estacional (se presenta en otoño - invierno).

Se definen como pandemias de gripe tipo A a los estallidos a gran escala de la enfermedad que alcanzan una dispersión geográfica enorme llegando muchas veces a ser incluso globales. Generalmente son de gran mortalidad.

Se asocia a las pandemias a escala global a los llamados desplazamientos antigénicos (en inglés antigenic shifts) que son cambios a gran escala de las proteínas superficiales del virus (Hemaglutinina (H) y Neuraminidasa(N)) y los genes mismos del virus influenza tipo A.

Estos cambios hacen que la población humana no tenga anticuerpos ni inmunidad contra la nueva variedad o cepa del virus influenza y por eso la variedad nueva del virus es capaz de matar a millones de personas.
CICLOS DE ACTIVIDAD DE MANCHAS SOLARES
Una mancha solar es una región del Sol que tiene una temperatura más baja que sus alrededores, y con una intensa actividad magnética. Una mancha solar típica consiste en una región central oscura, llamada "umbra", rodeada por una "penumbra" más clara. Una sola mancha puede llegar a medir hasta 12.000 km, casi tan grande como el diámetro de la Tierra.

El número de manchas solares ha sido medido desde 1700.

El astrónomo Heinrich Schwabe fue el primero que observó la variación cíclica del número de manchas solares entre 1826 y 1843 y llevó a Rudolf Wolf a hacer observaciones sistemáticas que comienzan en 1848.

Las manchas solares aparecen en ambos hemisferios en latitudes que van desde los 5° a los 40°. La actividad solar ocurre en ciclos de aproximadamente 11,1 años. El punto de actividad solar más alta durante este ciclo es conocido como el máximo solar, y el punto de actividad más baja es el mínimo solar. Al principio de un ciclo, las manchas solares tienden a aparecer en las latitudes más altas (unos 40°) y a medida que el ciclo se acerca el máximo aparecen manchas con mayor frecuencia y cada vez a menos latitud (cerca del ecuador), hasta que se alcanza el máximo. Mientras esto ocurre, aparecen las primeras manchas del ciclo siguiente a una latitud de unos 40°.

George Hale une los campos magnéticos y las manchas solares para dar una comprensión moderna de la aparición de las manchas solares. Hale sugirió que el período de ciclo de mancha solar es de 22 años, cubriendo dos inversiones del campo del dipolo magnético solar.

Los máximos de manchas solares son el reflejo de la fuerte actividad magnética solar. Durante el máximo de cada ciclo hay mucha emisión de radiación UV, X y Gamma, fulguraciones y protuberancias solares.

Si estudiamos su evolución en el tiempo, no hay dos ciclos de manchas solares iguales. Vistos en los gráficos mensuales, la evolución de la cantidad de manchas solares por mes es muy variada.

Algunos ciclos de manchas solares tienen gráficos con un perfil muy del tipo aguja. En ellos el Sol pasa de estar con poca actividad magnética en un mínimo a estar en un máximo con mucha actividad muy rápido en el tiempo.

La mayoría de los gráficos de los ciclos solares, sin embargo, muestran perfiles más del tipo meseta en donde el máximo solar es largo y sostenido por muchos meses.

Las fechas de los máximos de manchas solares coinciden con los mayores períodos de actividad y observación de auroras boreales aquí en nuestro planeta.

Estas auroras son la consecuencia colorida de la interacción entre el campo magnético terrestre y las partículas eléctricamente cargadas que vienen del Sol.

CORRELACIÓN ENTRE CICLOS DE MANCHAS SOLARES Y PANDEMIAS DE GRIPE INFLUENZA TIPO A
En 1978, el médico británico Edgar Hope-Simpson publicó la primera noticia científica en la que hacía notar la sorprendente coincidencia entre los tiempos de las pandemias de gripe tipo A y los ciclos de máxima actividad de manchas solares.

Hope-Simpson publicó en su trabajo 50 años de datos del Siglo XX, tanto de pandemias gripales como de ciclos de máximos y mínimos de manchas solares. Publicó sus resultados en la prestigiosa revista científica británica NATURE.

Hope-Simpson se concentró en las pandemias desde 1917 a 1978

Estas fueron:

La pandemia de 1917 a 1919 fue la peor registrada en toda la historia conocida. Se la conoce como “la Dama Española” y la produjo la cepa del virus influenza tipo A H1N1.

Su oleada más letal comenzó a fines de agosto de 1918 y se esparció luego por todo el mundo matando a no menos de 50 millones de personas en solo un año. Esta pandemia terrible ocurrió durante el máximo de manchas solares del ciclo solar número 15.
Ciclo de manchas solares número 15
Figura 1: Ciclo de manchas solares número 15. Click para ampliar!
La segunda pandemia del Siglo XX fue en 1957-1958 y es también llamada la “gripe asiática”. Comenzó en China, fue producida por la cepa del virus influenza tipo A H2N2 y causó la muerte a por lo menos 2 millones de personas en solo un año.

Ocurrió durante el máximo de manchas solares del ciclo 19. El ciclo solar 19 tuvo un máximo muy marcado.
Ciclo de manchas solares número 19
Figura 2: Ciclo de manchas solares número 19. Click para ampliar!
La siguiente fue la pandemia de 1968 a 1969 también conocida como la “gripe de Hong Kong” que mató a no menos de 1 millón de personas, fue causada por la cepa del virus H3N2 y ocurrió durante el máximo del ciclo solar número 20.

En 1979 y 1990, los astrónomos Sir Fred Hoyle y Chandra Wickramasinghe, también del Reino Unido, publicaron en su libro DISEASES FROM SPACE y en otra nueva carta a la revista inglesa NATURE, un nuevo estudio del tema y una extensión de los estudios de correlaciones temporales entre pandemias de gripe A y los ciclos de máximos y mínimos de manchas solares. Ellos abarcaron un período de tiempo de 250 años de historia reciente, entre los Siglos XVIII y XX.

Estudiaron las pandemias de influenza desde 1750 a 1990. La mayoría de las pandemias de gripe A de los últimos 250 años de la historia coincidían con los años de máxima actividad de manchas solares.

El autor de esta nota llevó el análisis a tiempos aun más atrás.

Durante el Siglo XVII curiosamente no hay claros reportes históricos de pandemias de gripe A: es el período del Mínimo de Maunder de inactividad magnética solar que va desde 1618 hasta 1723. El llamado Mínimo Solar de Maunder es el nombre dado al período de 1618 a 1723 cuando las manchas solares prácticamente desaparecieron de la superficie del Sol, tal como lo observaron los astrónomos del Siglo XVII.

Durante ese período de tiempo no hubo máximos de actividad magnética de manchas solares.

Tampoco hay reportes en ese mismo período (sobre todo entre 1645 y 1715) de observaciones de auroras boreales.

Sí los hay antes y después.

En 1556-60 hubo una pandemia terrible muy mortífera que afectó a Europa, América y Asia y que solo en Europa mató al 20% de la población. Ocurrió durante un máximo de manchas solares.

Hubo luego otra clara pandemia que afectó a Europa, el Norte de África y Asia Menor en los meses de julio a noviembre de 1580.

Coincidió, una vez más, con un período de actividad de máximo de manchas solares donde hubo una gran tormenta magnética en el Sol del 6 al 8 de marzo de 1582 que provocó grandes auroras boreales aquí en la Tierra.

La siguiente clara aparición de una verdadera pandemia de gripe A comenzó ya en el Siglo XVIII, en 1729, y se extendió por gran parte del mundo hasta su final en 1732.

Entre la pandemia del año 1580 y la siguiente de 1729 hay un período de 150 años de tiempo que abarca todo el Siglo XVII y todo el Mínimo Solar de Maunder.

Es, asombrosamente, el mayor período de tiempo inter-pandémico registrado en los últimos 500 años de datos de pandemias de gripe A de la historia del mundo.

La pandemia de 1729-32 fue una pandemia de carácter global y abarcó Europa, Norteamérica, Caribe, y parte de Sudamérica llegando incluso a la isla colonia francesa de Bourbon, (Reunión) en el Océano Índico.

Ocurrió una vez más durante un máximo de actividad de manchas solares.

Así, hay ahora 500 años de datos de correlaciones entre los tiempos de las pandemias de gripe influenza tipo A y los tiempos de los ciclos de manchas solares de ese mismo período.

Curiosamente, el 70% de las pandemias de influenza históricas ocurridas entre 1550 a 2020 han ocurrido durante o muy cerca de los máximos de manchas solares.

De un total de 13 pandemias de influenza, 9 (70%) ocurrieron durante o muy cerca de los máximos de manchas solares.

Por comparación y verificación de datos el autor realizó una estadística comparativa de los peores terremotos (de magnitud mayor a 8,0) y las más fuertes erupciones volcánicas vs ciclos de manchas solares de los últimos 450 años.

En cuanto a las más potentes erupciones volcánicas encontramos un total de 10 desde 1550 a 2000. De estas, 4 (40%) ocurrieron durante máximos de manchas solares, 3 (30%) durante mínimos y 3 (30%) en el medio de un ciclo.

Para el caso de los terremotos encontramos un total de 32 terremotos muy poderosos (magnitud mayor a 8,0) desde 1550 a 1990. De ellos, 9 (28%) ocurrieron durante máximos de manchas solares, 11 (34%) durante mínimos y 12 (38%) en mitad de un ciclo.

Se deduce de estos porcentajes que no existe ninguna correlación clara entre las más fuertes erupciones volcánicas / terremotos más potentes, y los ciclos de manchas solares de los últimos 450 años.

Por el contrario, los porcentajes de la tabla de pandemias históricas de gripe influenza tipo A vs ciclos de manchas solares muestran una clara preferencia de las pandemias por los tiempos de máximos de manchas solares.

¿Cómo podemos entonces explicar estas correlaciones?
EFECTOS DE LOS RAYOS ULTRAVIOLETA EN EL VIRUS INFLUENZA TIPO A
La luz Ultravioleta (rayos UV) es parte del espectro electromagnético con longitudes de onda que van desde 100 a 400 nanómetros (nm).

Los rayos UV se clasifican según su longitud de onda en:

UVA: 320 a 400 nm

UVB: 320 a 280 nm

UVC: 200 a 280 nm

UV vacío: 100 a 200 nm

Se sabe hoy por experimentos en laboratorios con bacterias y virus que la luz UV es capaz de neutralizar e inactivar gérmenes patógenos, esto es, bacterias y virus.

La banda de luz UVC es la parte más germicida del espectro electromagnético con el mayor efecto germicida ubicado alrededor de la longitud de onda de 254 nanómetros.

El mecanismo de inactivación de los virus por la luz UV es más o menos así: Los compuestos no saturados del ácido nucleico tienen la capacidad de absorber longitudes de onda Ultravioletas. Los principales compuestos orgánicos no saturados en células son la piramidinas, purinas y flavonas, esenciales para la reproducción y el metabolismo de los microrganismos.

Esta absorción de los rayos UV por los ácidos nucleicos lleva a la formación de foto productos que bloquean la transcripción del ADN o ARN y su replicación en los virus.

En los virus la inactivación por efectos de rayos UV depende del tamaño del virus y en menor medida de su tipo.

Durante los tiempos de máximos de manchas solares hay aquí en la Tierra mucho mayor nivel de radiaciones UV, X y Gamma que durante otros momentos de los ciclos de manchas solares.

Los rayos UV solares aquí en La Tierra inactivarían así al virus influenza en los espacios al aire libre.

El mecanismo que daría origen a la mutación pandémica (antigenic shift) en el virus influenza por efecto de la radiación UV solar podría ser el siguiente:

A) La radiación solar UV, muy abundante en los máximos de manchas, como toda radiación UV dañaría el genoma del virus (daños en su ARN) inactivándolo.
B) Ese daño en el genoma produce reparación que en un virus lo hace la maquinaria celular, resultando en mutaciones.
C) De esas muchas mutaciones, la mayoría resultan letales para el virus.
Pero, si aceptamos que se producen mutaciones y al azar a lo largo del genoma, entonces algunas podrían revertir el virus atenuado reactivándolo y la nueva cepa salvaje es ahora patogénica para humanos. Y entonces, BINGO: tendríamos el principio de una pandemia de gripe influenza.
Tamar Gotlieb y George Hirst en su trabajo publicado en 1956 en la revista VIROLOGY hacen notar algo muy impresionante en sus experimentos con el virus influenza. Luego de ser inactivados con los rayos UV, algunos virus influenza, al ser reactivados, mostraron un incremento en su virulencia.

Esto es muy importante y apunta a que el virus influenza podría, a veces, ser más agresivo luego de ser irradiado con rayos UV y luego de ser reactivado.

¿¿Por qué a veces hay una pandemia de influenza tipo A en un momento de un máximo solar y a veces no la hay??


La explicación de la inactivación del virus influenza tipo A por la fuerte radiación UV desde el Sol durante los máximos de manchas solares, bien podría explicarlo bastante bien.

En muchos máximos de manchas solares el virus es totalmente inactivado y ninguna mutación de su dañado genoma genera pandemias.

Y en otros máximos de manchas solares la radiación UV inactiva los virus, pero, algunos logran reactivarse y mutan su dañado genoma a gran escala (antigenic shift) como para convertirse en el causante de una nueva pandemia.

Una entre miles de millones de mutaciones sería viable y sobreviviría.

Sería entonces un mecanismo en gran medida gobernado por el azar.

Habrá que vigilar los próximos tiempos de máximos de manchas solares a ver si vienen acompañados por nuevas pandemias de gripe influenza tipo A.

El máximo solar más cercano es el del ciclo solar número 25, a ocurrir entre los años 2023 y 2025.
LECTURAS RECOMENDADAS
Crosby, A., 2003. America’s Forgotten Pandemic. Second edition, Cambridge University Press, 356 pp.
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Maximiliano C. L. Rocca es Analista de Sistemas. Desde 2002 trabaja en estudios de cráteres de impacto y geología planetaria.
 
CABA, Argentina, 15 de Julio de 2021.
 
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