rotavirus y bunyavirus
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REOVIRIDAE
INTRODUCCION
Reoviridae es una familia de virus ARN de vertebrados que pueden afectar al
sistema gastrointestinal (como los Rotavirus) y a las vías respiratorias del
huésped. El genoma es ARN de cadena doble y por lo tanto se incluyen en el
Grupo III de la Clasificación de Baltimore. El nombre de "Reoviridae" se deriva
de "virus respiratorio entérico huérfano", en donde el término "virus huérfano"
hace referencia al desconocimiento de alguna enfermedad a la que poder
asociar al virus. Aunque recientemente han sido identificadas diversas
enfermedades causadas por los virus de la familia Reoviridae, el nombre
original aún se utiliza.
La infección se produce a menudo en seres humanos, pero la mayoría de los
casos son leves o subclínicos. El virus puede ser fácilmente detectado en
heces y también en secreciones nasales o faríngeas, orina, líquido
cefalorraquídeo y sangre. A pesar de la facilidad con la que se detecta, el papel
del virus en las enfermedades o el tratamiento es aún incierto. Actualmente se
está investigando el uso de estos virus en la lucha contra el cáncer.
Los viriones no presentan envoltura. Sus cápsides, formadas por múltiples
proteínas, tienen simetría icosaédrica (T-13) y están generalmente organizadas
en dos capas concéntricas, una exterior y otra interior. Los genomas de estos
virus consisten en 10-12 segmentos de ARN bicatenario que se agrupan en
tres categorías de acuerdo a su tamaño: L (grande), M (mediano) y S
(pequeño). Los segmentos tienen una longitud comprendida entre 3,9 y 1 kpb,[1]
y cada segmento codifica 1-3 proteínas. Las proteínas se denotan por la letra
griega correspondiente al segmento del que fue traducido (proteínas λ para el
segmento L, μ para M, y σ para S).
Dado que estos virus tienen genomas ARN bicatenarios, la replicación se
produce exclusivamente en el citoplasma. El virus codifica varias proteínas que
son necesarias para la replicación y conversión del genoma ARN bicatenario
en ARN monocatenario de sentido positivo o negativo. El virus puede entrar en
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la célula huésped a través de un receptor en la superficie de la célula. El
receptor es desconocido pero se cree que incluye ácido siálico y moléculas de
adhesión celular (JAMs). El virus presenta parte del endolisosoma sin revestir
por proteasas, donde la cápsida es parcialmente digerida para permitir la
entrada en la célula. El núcleo del virus entra entonces en el citoplasma
mediante un proceso todavía desconocido y allí el genoma es transcrito
conservativamente, produciendo un exceso de cadenas de sentido positivo,
que se utilizan como plantillas para sintetizar ARNm de sentido negativo. Las
partículas virales comienzan a ensamblarse en el citoplasma 6-7 horas
después de la infección.
Una característica que distingue a los virus ARN bicatenarios,
independentemente de la familia a la que pertenezcan, es su capacidad para
llevar a cabo la transcripción de los segmentos de ARN bicatenarios bajo las
condiciones apropiadas dentro de la cápsida. En todos estos virus, las enzimas
requeridas para la transcripción endógena son, por tanto, parte de la estructura
del virión.
REOVIRUS
La familia Reoviridae incluye los Orthoreovirus, Rotavirus y Orbivirus. El
nombre Reovirus fue propuesto en 1959 por Albert Sabin para un grupo de
virus respiratorios y entéricos no asociados con ninguna enfermedad conocida,
y de ahí el nombre de virus r (respiratorio), e (entéricos), o (orphan, huéfanos).
Los Reoviridae son virus sin envoltura con cápsides de proteínas de doble
capa que contienen 10 a 12 segmentos de los genomas de ARN bicatenario.
Esos virus son estables frente a un espectro amplio de pH y temperatura, y en
los aerosoles transportados por el aire.
Los Orbivirus habían sido clasificados antes como Arbovirus.
Los Orthoreovirus, también conocidos como reovirus de los mamíferos o
simplemente reovirus, fueron aislados por primera vez durante los años
cincuenta en heces de niños. Constituyen el prototipo de esta familia vírica y la
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base molecular de su patogenia ha sido objeto de estudio extenso. De modo
habitual, estos virus causan infección asintomática en el hombre.
Los rotavirus causan gastroenteritis infantil humana, una enfermedad muy
común. Son responsables de aproximadamente el 50% de todos los casos de
diarrea infantil que requieren hospitalización a causa de deshidratación (70000
casos anuales en Estados Unidos). En los países subdesarrollados, los
rotavirus pueden producir hasta un millón de fallecimientos al año.
REOVIRIDAE RESPONSABLES DE ENFERMEDAD HUMANA
VIRUS ENFERMEDAD
ORTHOREOVIRUS Enfermedad respiratoria superior leve, enfermedad
gastrointestinal, atresia biliar.
ORBIVIRUS Enfermedad febril con cefalea y mialgia
ROTAVIRUS Enfermedad gastrointestinal, enfermedad respiratoria(?)
Estructura
Los rotavirus y reovirus comparten muchas características estructurales, de
replicación y patógenas. Ambos tienen morfología icosahédrica con una
cápsula doble (60 a 80 nm de diámetro). El nombre rotavirus procede del latín
rota, rueda; y se refiere al aspecto del virión en los negativos de las
micrografías electrónicas. En esas micrografías se ven también partículas de
rotavirus incompletas. Estos virus carecen de la capa exterior de la cápside y
se encuentran frecuentemente en preparaciones de heces diarreicas y cultivos
celulares.
El virión tiene tres objetivos principales: empaquetamiento (centro de la
nucleocápside), protección (cápside exterior) y suministro (PSVI). El virión debe
proteger el centro de la nucleocápside frente al medio ambiente, transportarlo a
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Murray, Microbiología Médica
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través del medio ácido del tracto gastrointestinal y la luz del intestino hasta el
tejido diana, e introducirlo en el citoplasma de la célula diana.
La cápside exterior está compuesta de proteínas estructurales, que rodean un
núcleo (core) con enzimas para la síntesis de ARN y 10 (reo) o 11 (rota)
segmentos diferentes del genoma ARN bicatenario. La escisión proteolítica del
virión activa la capacidad infecciosa del virus y produce una partícula
subvírica infecciosa (PSVI) intermedia. De modo interesante, los rotavirus
recuerdan a los virus con envoltura en el sentido de que poseen
glucoproteínas, adquieren y después pierden una envoltura durante el
ensamblaje, y parecen tener actividad proteína de fusión para favorecer la
penetración directa a través de la membrana de la célula diana.
Los segmentos genómicos de los rotavirus y reovirus codifican proteínas
estructurales y no estructurales. Como en el virus influenza A, se puede
producir reordenamiento de los segmentos genéticos para crear virus híbridos.
Las proteínas de los reovirus se denominan σ (1, 2, 3), µ (1, 2) y λ (1, 2, 3), de
acuerdo con el tamaño del segmento genómico del que proceden.
Los rotavirus se numeran de acuerdo con las proteínas del virión (PV) (1-7) o
las proteínas no estructurales (NE) (1-4).
Las proteínas del centro incluyen enzimas necesarias para la transcripción del
ARNm. Las proteínas σ1 y PV4 están localizadas en los vértices de la cápside
y se extienden desde la superficie en forma de puntas. Tienen varias funciones,
como hemaglutinación y adherencia vírica, e inducen la síntesis de anticuerpos
neutralizantes. La PV4 es activada por escisión enzimática, por lo que presenta
una estructura similar a la de las proteínas de fusión de los paramixovirus. La
escisión es necesaria para la entrada en las células. La PV7 de los rotavirus
provoca también síntesis de anticuerpos neutralizantes y se une a un receptor
de la superficie celular.
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Murray, Microbiología Médica
Murray, Microbiología Médica
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SEGMENTOS DEL GENOMA, PROTEINAS Y FUNCIONES DE LAS PROTEINAS
DE REOVIRUS
SEGMENTOS DEL
GENOMA (PESO
MOLECULAR)
PROTEINAS FUNCIONES (CONOCIDAS)
Segmentos grandes
(2,8 x 106)
1
2
3
1(centro)
2 ( centro, punta
vértice)
3 (centro)
Componente transcriptasa
Comp. Transcriptasa ,enzima
cobertura
Componente transcriptasa
Segmentos medianos
(1,4 x 106)
1
2
3
2 (centro)
1 C (cápside
exterior)
NE
Escindió de u 1, forma compleja
con 3
Favorece ensamblado vírica.
Segmentos pequeños
(0.7 x 106)
1
2
3
4
1(cápside
exterior)
(tetramérico)
2(centro)
NE
3 (cápside
externa)
Hemaglutinina, proteína de
adherencia vírica, determina
tropismo tisular en vértices de
cápside
Componente transcriptasa
Componente transcriptasa
Forma complejo u 1 C,
componente importante de cápside
externa , controla síntesis de ARN
y proteínas vírica y del huésped
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Murray, Microbiología Médica
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Replicación
La replicación de los reovirus y rotavirus comienza con la ingestión del virus. El
virión completo es digerido parcialmente en el tracto gastrointestinal, y
probablemente activado mediante escisión enzimática de las proteínas de la
cápside externa (σ3/PV7), pérdida de la σ3 y escisión de la PV4 para producir
la PSVI. Las σ1/PV4 en los vértices de la PSVI se unen a glucoproteínas con
ácido siálico presentes en las células epiteliales y de otros tipos, entre ellas el
receptor beta-adrenérgico para los reovirus.
La PSVI de rotavirus atraviesa la membrana de la célula diana por un
mecanismo desconocido. Los viriones completos de reovirus y rotavirus
pueden ser captados por un endocitosis mediada por un receptor; sin embargo,
ésta es una vía muerta para los rotavirus.
Una vez dentro de la célula, la cápside externa libera el núcleo en el
citoplasma, y las enzimas del centro inician la producción de ARNm. El ARN
bicatenario permanece siempre en el núcleo. La transcripción del genoma
ocurre en dos fases, precoz y tardía, pero antes de la replicación del genoma.
La cadena de ARN (-) es usada como plantilla para enzimas del núcleo del
virión, que sintetizan ARNm individuales completos con un extremo cefálico
5’metil guanosina y un extremo caudal 3’poli A. El ARNm deja el núcleo y es
traducido. Las proteínas del virión y los segmentos de ARN (+) se asocian en
estructuras similares a núcleos, que se agregan en grandes inclusiones
citoplasmáticas. Los segmentos de ARN (+) son copiados para producir ARN
(-) en los nuevos núcleos pueden generar más ARN (+) o ser ensamblados en
viriones.
El proceso de ensamblaje difiere en los reovirus y rotavirus.en el caso de los
reovirus, las proteínas de la cápside se externa se asocian con el core, y el
virión abandona la célula por lisis celular. El ensamblaje de los rotavirus semeja
al de los virus con envoltura. Los núcleos se asocian con la proteína vírica
NE28 en el exterior del retículo endoplasmático, y adquieren las proteínas de la
cápside externa y una membrana al entrar por gemación en RE. Las proteínas
PV7 Y NE28 son glucosiladas. Se pierde la membrana y el virus sale de la
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célula también por lisis celular. Los reovirus inhiben la síntesis de
macromoléculas celulares en las ocho primeras horas de infección.
ORTHOREOVIRUS (REOVIRUS DE MAMIFEROS)
El grupo Orthoreovirus son ubicuos y han sido aislados en casi todos los
mamíferos del mundo. Los viriones son muy estables y han sido detectados en
aguas residuales y de los ríos. Los reovirus de mamíferos pueden clasificarse
en tres serotipos, 1 a 3, sobre la base de pruebas de neutralización en
inhibición de la hemaglutinación. Los tres comparten un antígeno común que
fija el complemento.
Patogenia e inmunidad
No causan enfermedad de importancia en el hombre. Sin embargo, el estudio
de la enfermedad por reovirus en los ratones aumentó los conocimientos sobre
la patogenia de la infección vírica. Dependiendo de la cepa, los reovirus
pueden ser neurotrópicos o viscerotrópicos en los ratones. Las funciones y
propiedades de virulencia de las proteínas de los reovirus fueron identificadas
mediante comparación de las actividades de virus híbridos que diferían en solo
un segmento del genoma (que codificaba una proteína). La nueva actividad es
atribuible al segmento genómico de la otra cepa vírica.
Tras la ingestión y activación de la PSVI, se unen a las células M del intestino
delgado, que transfieren los virus al tejido linfoide de las placas de Peyer que
tapizan el intestino.los virus se replican e inician la viremia. Aunque el virus es
citolítico in vitro, causa síntomas escasos o nulos antes de entrar en la
circulación y producir infección en lugares distantes. En el modelo murino, la
proteína de la cápside externa responsable de la actividad hemaglutinina (σ1)
facilita también la diseminación vírica hasta los ganglios linfáticos mesentéricos
y determina el neurotropismo del virus.
Los ratones y probablemente el hombre, producen respuestas humorales y
celulares protectoras frente a las proteínas de la cápside externa. Aunque en
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condiciones normales son líticos, son capaces también de ocasionar infección
persistente en los cultivos celulares.
MECANISMOS PATOGENOS DE LOS REOVIRUS
El virus es diseminado por vía fecal – oral y posiblemente respiratorio
La infección citolítica del epitelio intestinal causa perdida de electrolitos
y evita reabsorción de agua
La enfermedad puede ser significativa en los lactantes con menos de 24
meses y asintomática en los adultos
Durante la fase diarreica se liberan grandes cantidades de virus.
Epidemiología
Como ya se ha dicho, el grupo Orthoreovirus han sido detectados en todo el
mundo. Los estudios de seroprevalencia sugieren que la mayoría de las
personas se infectan durante la niñez, y aproximadamente el 75% de los
adultos tienen anticuerpos. Las infecciones causantes de inmunidad son
asintomáticas. La mayoría de los animales, entre ellos los chimpancés y los
monos, tienen también anticuerpos detectables. No se sabe si existen
reservorios animales para la infección humana.
Síndromes clínicos
Los reovirus infectan a personas de todas las edades, pero ha sido difícil
relacionarlos con enfermedades específicas. Se cree que la mayoría de las
infecciones son asintomáticas o tan leves que pasan inadvertidas. Hasta ahora,
estos virus han sido asociados con enfermedad respiratoria superior leve
(febrícula, rinorrea, faringitis), enfermedad gastrointestinal y atresia biliar.
Diagnóstico de laboratorio
La infección por Orthoreovirus humanos se puede detectar mediante
identificación del antígeno o el ARN del virus en material clínico, aislamiento
vírico o pruebas serológicas para anticuerpos específicos. Se utilizan muestras
de faringe, nasofaringe y heces de pacientes con enfermedad respiratoria
superior o diarrea.
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Orthoreovirus humanos se pueden aislar en fibroblastos (células L) de ratón,
células primarias de riñón de mono y células HeLa. Los cultivos celulares con
incubados y obtenidos en busca de efectos citopáticos (ECP) durante un
periodo de tres semanas. Al principio del ciclo infeccioso las inclusiones
aparecen como puntos pequeños en la periferia del citoplasma de la célula
huésped. Más adelante las inclusiones son mayores y se localizan junto al
núcleo. Para confirmar la presencia del virus se emplean la hemaglutinación, la
neutralización y la detección directa de antígeno o ARN víricos.
El diagnóstico serológico de la infección requiere documentación de un
aumento de por lo menos cuatro veces en los anticuerpos específicos entre las
muestras tomadas en la fase aguda y durante la convalecencia, puesto que los
anticuerpos contra Orthoreovirus se encuentran de modo habitual en niños y
adultos sanos. Las técnicas usadas para detectar anticuerpos contra Orthovirus
incluyen inhibición de la hemaglutinación, neutralización fijación del
complemento e inmunofluorescencia indirecta, aunque no son de empleo
habitual.
Tratamiento, prevención y control
La enfermedad por Orthoreovirus es leve y autolimitada. Por esta razón no hay
necesidad de tratamiento ni se han investigado posibles medidas de
prevención y control.
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GENERO COLTIVIRUS Y ORBIVIRUS
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Los coltivirus y los orbivirus infectan a los vertebrados y a los invertebrados.
Los coltivirus provocan la fiebre de las garrapatas de Colorado y enfermedades
semejantes en el ser humano.
Los orbivirus originan principalmente trastornos en los animales, como la
enfermedad de la lengua azul de las
ovejas, la peste equina africana y la enfermedad hemorrágica epizoótica del
ciervo. La fiebre de las garrapatas de Colorado es una entidad aguda
caracterizada por fiebre, cefalea y mialgias graves, descrita por primera vez en
el siglo XIX, y que actualmente se considera que es una de las enfermedades
víricas transmitidas por garrapatas más habituales de EE.UU.. A pesar de que
cada año se producen cientos de infecciones, se desconoce cuál es su
incidencia exacta debido a que la fiebre de las garrapatas de Colorado no es
una enfermedad de declaración obligatoria.
Estructura y Fisiología
Pumarola 2ª Edición
Forman un grupo de reovirus transmitidos por artrópodos (arbovirus), de
tamaño algo menor (65-80 nm), que presentan una cubierta interna de simetría
icosaédrica, dividida en 32 capsómeros de gran tamaño, que adoptan una
morfología circular a en anillo, característica del genera, y son visibles a través
de la cubierta externa, que es difusa.
Contienen un ARN bicatenario dividido en 10 fragmentos.
Murray 5 a Edición
La estructura y la fisiología de los coltivirus y los orbivirus son similares a las de
los otros reovirus, con las siguientes excepciones principales:
1. La cápside externa de los orbivirus no tiene una estructura capsomérica
identificable, a pesar de poseer una cápside interna icosaédrica.
2. El virus provoca viremia, infecta a los precursores de los hematíes y
permanece en los hematíes maduros protegido de la respuesta inmunitaria.
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3. El ciclo vital del orbivirus incluye tanto a los vertebrados como a los
invertebrados (insectos).
Los virus de la fiebre de las garrapatas de Colorado tienen 12 segmentos de
genoma de ARN bicatenario, y los orbivirus tienen 10 segmentos.
Replicación
Muchos orbivirus preferentemente infectan a las células endoteliales
vasculares, orbivirus entrar en la célula huésped por endocitosis y la capa
exterior se retira posteriormente. El ciclo completo de replicación viral se
produce en el citoplasma de la célula huésped. La transcripción del genoma
viral en ARNm se produce dentro de la partícula núcleo y ARNm se traduce en
los ribosomas con proteínas de la célula huésped, proteínas virales son
sintetizadas 2-14 días después de la infección inicial. . Nueva viriones se auto-
ensamblan en el citoplasma y se liberan de la célula huésped por gemación.
Durante el proceso de gemación transitoriamente adquiere una envoltura
lipídica que puede ser detectado por un corto período de tiempo después de su
liberación, pero este se pierda posteriormente.
Murray 5 a Edición
PATOGENIA
El virus de la fiebre de las garrapatas de Colorado afecta a las células
precursoras de los hematíes sin provocar ningún daño importante. El virus
permanece en el interior de estas células incluso después de que maduren
para formar hematíes; este factor protege al virus de su propia eliminación. La
viremia resultante puede persistir durante semanas o meses, incluso tras
desaparecer la sintomatología. Estos dos factores facilitan la transmisión del
virus al vector garrapata.
La infección del endotelio vascular, la musculatura lisa vascular y los pericitos
puede ocasionar una enfermedad hemorrágica grave como consecuencia del
debilitamiento de la estructura capilar. La debilidad provoca la pérdida de
sangre y hemorragia, y potencialmente hipotensión y shock. La infección
neuronal puede producir meningitis y encefalitis.
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Diagnóstico y Síntomas
Pumarola 2ª Edición
Se diferencian de los reovirus par su sensibilidad a los ácidos y de los restantes
arbovirus (togavirus, bunyavirus) por su resistencia al eter y solventes
organicos. Presentan la propiedad de aglutinar los glóbulos rojos de pollo de 1
día. Se pueden dividir en 17 subgrupos serológicos por la reacción de FC y
estos a su vez en mas de 80 serotipos par la reacción de IH.
Pueden producir infecciones en el hombre y en diversas especies animales y
estan caracterizados porque en su transmisión intervienen diversos artrópodos:
subgrupos
Lengua azul (culicoides), Corriparta (mosquitos), Changuinola (Phlebotomus) y
garrapatas. Los virus mas importantes que afectan al hombre son el virus de la
fiebre par garrapatas del Colorado y los virus del subgrupo Kemerova que
estan difundidos en Europa Oriental, Egipto, Sudan, California y Perú.
La fiebre por garrapatas del Colorado es una infección de los pequeños
roedores salvajes, que se transmite al hombre par la garrapata Dermacentor
andersoni. Su distribución geográfica es paralela a la del vector y afecta a
acampadores, excursionistas y trabajadores del bosque en diversos estados
(California, Colorado, Montana, Nevada, Idaho) de Estados Unidos.
Las larvas de Dermacentor se infectan en los roedores durante la fase de
viremia, y a los pocos días aparece el virus en la saliva. La garrapata adulta
permanece infectada durante toda su vida y transmite la infecci6n al hombre
por picadura. EI virus, después de la fase inicial infecta los ganglios linfáticos y
llega al bazo, se multiplica en las celulas y produce un bloqueo en la
maduraci6n de leucocitos y plaquetas. En la sangre no se encuentra libre en el
plasma, sino asociado can los hematíes, que en gran número contienen
antígeno. En el 10-20 % de casas puede invadir el SNC y producir encefalitis.
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La enfermedad se caracteriza por un cuadra febril bifasico; en la primera fase
se produce cefalalgia, mialgias y debilidad, con leucopenia y trombopenia, y
pueden producirse en los casos graves hemorragias y encefalitis.
El diagnóstico se puede sospechar par los datos clínicos, antecedentes
epidemiológicos y situación geográfica. El virus puede aislarse de los hematíes
por inoculación en cultivos celulares o en ratón lactante por via intracerebral.
Tambien puede demostrarse la presencia de antígeno en los hematíes por
inmunofluorescencia y de anticuerpos en el suero por reacciones de NT, IC elF.
No existe tratamiento específico. La profilaxis se basa en evitar las áreas
infestadas y la picadura de garrapatas (repelentes). Se encuentra en estudio la
preparación de una vacuna con virus inactivado.
EPIDEMIOLOGÍA
La fiebre de las garrapatas de Colorado es propia de las regiones del oeste y
noroeste de EE.UU. y el oeste de Canadá, las cuales corresponden al área de
distribución de la garrapata de la madera Dermacentor andersoni (a altitudes
de 1200 a 3000 m) (figura 62-5). Las garrapatas adquieren el virus cuando se
alimentan de un organismo anfitrión virémico y después lo transmiten a través
de su saliva al alimentarse de otro anfitrión. Los anfitriones naturales de este
virus son los mamíferos, como las ardillas, las ardillas voladoras, los conejos y
los ciervos. Durante la primavera, el verano y el otoño se producen casos de
enfermedad en el ser humano, pues son las estaciones en las que este invade
con mayor frecuencia el hábitat de la garrapata.
ENFERMEDADES CLÍNICAS
El virus de la fiebre de las garrapatas de Colorado suele provocar infección
moderada o subclínica. Los síntomas de la enfermedad aguda se parecen a los
del dengue. Tras un período de incubación comprendido entre 3 y 6 días, la
infección sintomática debuta con la aparición brusca de fiebre, escalofríos,
cefalea, fotofobia, mialgias, atrofia y letargo. Entre las características de la
infección destaca una fiebre bifásica y conjuntivitis, y posiblemente
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linfadenopatía, hepatosplenomegalia y un exantema maculopapuloso o
petequial. Una característica destacada de la enfermedad es la leucopenia
tanto de neutrófilos como de linfocitos. En algunos casos, los niños presentan
una enfermedad hemorrágica más grave. La fiebre de las garrapatas de
Colorado se debe distinguir de la fiebre maculosa de las Montañas Rocosas,
una infección provocada por rickettsias y transmitida por garrapatas
caracterizada por un exantema, puesto que esta última requiere tratamiento
antibiótico.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
El diagnóstico de la fiebre de las garrapatas de Colorado se puede establecer
mediante la detección directa de los antígenos víricos, inoculación del virus o
análisis serológicos. El método mejor y más rápido es la detección del antígeno
vírico en las superficies de los hematíes en un frotis de sangre mediante
inmunofluorescencia. Los departamentos de Public Health o los Centersfor
Disease Control and Prevention proporcionan las pruebas de laboratorio.
La obtención de un diagnóstico serológico hace preciso comparar los títulos de
anticuerpos de las fases aguda y convaleciente, ya que pueden producirse
infecciones subclínicas en las que los anticuerpos persisten durante toda la
vida del sujeto. Aproximadamente 45 días después del inicio de la enfermedad
aparecen IgM específicas, y su detección también es un posible indicio de
infección aguda o muy reciente. La técnica más adecuada es la
inmunofluorescencia, aunque para detectar los anticuerpos de la fiebre de las
garrapatas de Colorado también se utilizan la fijación del complemento, las
pruebas de neutralización y los enzimoinmunoanálisis.
TRATAMIENTO, PREVENCIÓN Y CONTROL
No existe tratamiento específico para la fiebre de las garrapatas de Colorado.
Generalmente la enfermedad es de resolución espontánea lo que indica que
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basta con un tratamiento complementario. La viremia se mantiene durante un
período prolongado, lo que implica que los pacientes infectados no pueden
donar sangre poco después de recuperarse.
La prevención consiste en:
1) evitar las zonas infestadas de garrapatas.
2) utilizar ropa protectora y repelentes de garrapatas.
3) eliminar las garrapatas antes de que se produzca la picadura.
A diferencia de la enfermedad asociada a las rickettsias transmitidas por la
garrapata, en la que la transmisión de la bacteria etiológica requiere un período
prolongado de alimentación del insecto, los coltivirus presentes en la saliva de
la garrapata pueden entrar en la circulación sanguínea muy rápidamente. Se ha
desarrollado una vacuna inactivada con formol frente a la fiebre de las
garrapatas de Colorado, pero su distribución a la población general no es
necesaria debido a la levedad de la enfermedad.
GENERO ROTAVIRUS
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Estructura y Fisiología
Pumarola 2ª Edición
EI virión tiene un diámetro de 65-75 nm y presenta un cápside constituido par
una doble cubierta, de contorno circular liso bien delimitado, que junto con las
proyecciones del core le comunica el aspecto característico de rueda (llanta
con sus radios), cuando se observa por microscopia.
Contiene un ARN bicatenario, dividido en 11 fragmentos, a diferencia de los
generos anteriores. Es estable a los ácidos y resistente al éter y solventes
orgánicos. Los rotavirus se han encontrado en las heces del hombre y de
diversas especies animales. Contienen un antígeno común, probablemente
localizado en la cubierta interna, que se demuestra por FC elF, y antígenos tipo
específicos en la cubierta externa demostrables por otras reacciones
serológicas.
En los rotavirus humanos se han identificado por FC dos serogrupos (I y II) y
por NT cuatro serotipos (1, 2, 3 Y4)
Murray 5 a Edición
Los rotavirus son agentes etiológicos habituales de la diarrea infantil en todo el
mundo. Los rotavirus conforman un extenso grupo de virus causantes de
gastroenteritis que afectan a muchos mamíferos y aves distintos.
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Los viriones de los rotavirus son relativamente estables a temperatura
ambiente y resistente a los tratamientos con detergentes, pH extremos de 3,5 a
10, e incluso procesos repetidos de congelación y descongelaciones repetidas.
Su infectividad se refuerza por la acción de enzimas proteolíticas como la
tripsina.
Los rotavirus humanos y animales se clasifican en serotipos, grupos y
subgrupos.
La enfermedad del ser humano está provocada por los rotavirus pertenecientes
al grupo A, y ocasionalmente de los grupos B y C.
Estructura de la partícula viral
Estudios realizados recientemente, utilizando criomicroscopía electrónica y
reconstrucción de imágenes, han permitido realizar análisis detallados de las
características estructurales de la partícula viral ó virión, con una resolución de
aproximadamente 26 Å. Las partículas virales tienen aproximadamente 75 nm
de diámetro, con una geometría icosahedríca con simetría de T=13l. El virión
maduro está compuesto por tres capas concéntricas de proteína que engloban
al genoma viral. La capa externa del virión esta formada por 780 moléculas de
la glicoproteína VP7. De esta capa lisa se proyectan 60 espículas de ~12 nm
de longitud constituidas por dímeros de la proteína VP4; la base de éstos
dímeros de VP4 interacciona con la capa intermedia del virión.
Esta capa intermedia, de aproximadamente 10 nm de grosor, consta de 260
unidades morfológicas constituidas por trímeros de la proteína VP6, esta
proteína es la más abundante del virus, constituyendo aproximadamente el
50% de la proteína total del virión. La capa intermedia, a su vez, rodea a la
capa más interna del virión o nucleocápside, que está formada por 60 dímeros
de la proteína VP2, la cual engloba al genoma viral.
Una copia de la proteína VP1 y una de VP3 están asociadas con la cara interna
de la capa de VP2, y localizadas en los doce vértices del icosahedro, donde se
ha propuesto que llevan a cabo su función de replicar y modificar los genes del
virus. También dentro de esta nucleocápside se encuentran los once
segmentos de ARN de doble cadena (ARNdc) que constituyen el genoma del
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virus. Los estudios de criomicroscopía electrónica han revelado que estos
segmentos de ARN parecen estar también ordenados geométricamente dentro
de la partícula, y se ha propuesto que de los aproximadamente 18,500 pares
de bases (pb) que constituyen al genoma viral, cerca de 4,500 pb están
organizados con una simetría que parece depender del ensamble icosahédrico
de VP2, la cual al hacer contacto con los segmentos de ARN, induce en estos
su organización. Tomando en conjunto todas estas observaciones, se ha
sugerido que las proteínas VP1, VP2 y VP3 están involucradas en la
organización del genoma dentro de la nucleocápside mediante interacciones
ARN-proteína.
La existencia de cada una de las capas proteicas del virus, así como las
interacciones que existen entre VP7 y VP4, y de estas proteínas con VP6, han
sido corroboradas mediante la producción de pseudo-partículas virales, a
través de la co-expresión de los genes que codifican para cada una de estas
proteínas (VP2, VP6, VP4 y VP7), en sistemas de expresión heterólogos,como
el sistema de células de insecto infectadas con baculovirus recombinantes.
Estos experimentos también han demostrado que las proteínas virales tienen la
habilidad intrínseca de auto-ensamblarse.
Por criomicroscopía electrónica se ha observado que la partícula viral completa
contiene 132 canales acuosos, que han sido clasificados en tres grupos (I, II y
III) dependiendo de sus características de simetría y tamaño. Estos canales,
atraviesan a la partícula viral desde la capa externa hasta la nucleocápside.
Aún no es claro el papel que juegan estos canales durante el ciclo de
replicación del virus, sin embargo se ha propuesto que podrían estar
involucrados en la entrada de los metabolitos necesarios para la transcripción
del ARN dentro de la partícula de doble capa, así como de la salida de los
transcritos virales. De hecho, recientemente al observar por criomicroscopía
electrónica partículas virales activas en el proceso de transcripción, se ha
encontrado que los ARN mensajeros (ARNm) virales salen de la partícula a
través de los canales tipo I, que se encuentran localizados en los 12 vértices de
la partícula icosahédrica, en los que también se localizan las proteínas VP1 y
VP3.
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[ ]
Características fisicoquímicas y funcionales de la partícula viral
Existen tres tipos de partículas virales con diferentes características
estructurales y funcionales:
i) la partícula completa, que contiene las tres capas proteicas, es también
llamada TLP (Triple-Layered Particle); esta es la partícula infecciosa ya que la
presencia de la capa externa formada por las proteínas VP4 y VP7 le permite
unirse y penetrar a su célula huésped (como veremos más adelante);
ii) la partícula que contiene dos capas proteicas o DLP (Doble-Layered
Particle); esta partícula no es infecciosa, pero es transcripcionalmente activa. El
tratamiento de las TLPs con agentes quelantes del ión calcio, tales como EDTA
o EGTA, provoca que la VP4 y la VP7 se desprendan de la partícula viral,
generándose así las DLPs que tienen la capacidad de sintetizar los ARN
mensajeros virales; y por último,
iii) las partículas que contienen una sola capa de proteínas, o nucleocápsides,
que tienen la actividad de replicar al genoma viral.
Estas partículas se pueden generar in vitro, mediante el tratamiento de las
DLPs con agentes tales como tiocianato de sodio, o altas concentraciones de
calcio.
Además de tener diferentes actividades biológicas, estas partículas tienen
diferentes propiedades fisicoquímicas. Entre estas vale la pena mencionar el
hecho de que tienen diferentes densidades, lo que nos permite separarlas
mediante gradientes de cloruro de cesio. Las TLPs tienen una densidad de
1.36 g/cm3, las DLPs de 1.38 g/cm3 y las nucleocápsides de 1.44 g/cm3.
También, dada su diferencia en tamaño, estos tres tipos de partículas pueden
ser separadas mediante electroforesis en geles de agarosa.
Las partículas de rotavirus son relativamente estables. Las partículas virales
son funcionales en un rango de pH de 3 a 9, y el virus es estable por meses a
40C, y aún a 200C cuando se mantiene en 1.5mM de calcio. La partícula
completa mantiene su integridad y su infectividad cuando es tratada con
solventes orgánico tales como éter, cloroformo o freón, lo que refleja la
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ausencia de lípidos en su estructura. Los rotavirus pierden su infectividad al ser
tratados con desinfectantes tales como formalina, cloro, betapropiolactona y
etanol al 95%, debido a la pérdida de la capa externa.
Genoma
El genoma de los rotavirus está constituido por once segmentos de ARN de
doble cadena, (ARNdc) cuyos tamaños varían de aproximadamente 660 pb del
gen más pequeño, hasta aproximadamente 3300 pb para el gen más grande.
Esta diferencia de tamaños permite que estos segmentos al ser separados
electroforéticamente presenten un patrón característico, típico y único para los
rotavirus, lo que ha sido la base para desarrollar un método diagnóstico para
estos virus. En general el patrón electroforético, o electroferotipo, consiste de
un grupo de cuatro segmentos de ARN (1-4) de alto peso molecular; 5
segmentos de tamaño mediano)que incluyen un triplete muy característico
formado por los segmentos 7, 8 y 9; y los dos segmentos más pequeños.
Como ya se ha mencionado, el genoma viral desnudo (en ausencia de las
proteínas de la cápside) no es infeccioso, ya que para transcribirse, este
genoma necesita de una ARN polimerasa que pueda utilizar ARN como molde.
Esta polimerasa no se encuentra en las células, por lo que el virus debe de
proveer esta actividad para garantizar su replicación.
Los ARN mensajeros (ARNm) de rotavirus contienen la estructura de CAP en
su extremo 5’, pero a diferencia de la mayoría de los ARNm celulares, no
tienen poli(A) en su extremo 3’ (47, 72). En general, la secuencia nucleotídica
de los genes virales es rica en A/T (58- 67%). Cada segmento de ARN codifica
por una proteína viral, excepto el gen 11 el cual contiene dos marcos abiertos
de lectura, los cuales codifican dos proteínas virales. En la mayoría de los
casos la traducción de los ARNm comienza en el primer codón de inicio que
tiene las características del consenso de Kozak.
Actualmente, conocemos la secuencia nucleotídica de los once segmentos de
ARN de varias cepas de rotavirus. El análisis comparativo de estas secuencias
ha revelado que existen varias características compartidas entre todos los
segmentos. La figura 4 muestra un esquema que ilustra estas características
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comunes: Todos los genes de rotavirus están flanqueados en los extremos 5’ y
3’ por secuencias no traducidas; la longitud de estas secuencias es variable
entre los diferentes genes (entre 9 y 49 nucleótidos en el extremo 5’ y entre 17
y 182 nucleótidos en el extremo 3’), pero se conserva entre los segmentos
equivalentes de cepas aisladas de diferentes especies. Estas secuencias no
traducidas flanquean un marco abierto de lectura en todos los segmentos, a
excepción del segmento 11 que contiene dos marcos abiertos de lectura. Los
primeros 10 nucleótidos del extremo 5’, así como los últimos 8 nucleótidos del
extremo 3’ están altamente conservados entre todos los segmentos de las
diferentes cepas; las secuencias consenso de estas regiones son : 5’ (GGC
A/U A/U UA/U A A/U A/U.....) y en el extremo 3’:(….A/U U G/U U/G G/U A/G
CC) (31, 79). La alta conservación de estas secuencias consenso entre los
diferentes segmentos sugiere que estas regiones contienen señales que son
importantes para la transcripción, transporte, replicación y/o ensamblaje de los
segmentos virales. Cada partícula viral contiene exactamente 11 segmentos de
ARN de doble cadena, lo que indica que la replicación y el empaquetamiento
de las 11 especies de mensajeros debe de ser un proceso altamente
coordinado.
Recientemente se ha reportado que en las regiones no traducidas de los
mensajeros de los rotavirus existen señales de replicación que actúan en cis.
Entre estas, se ha definido una señal promotora mínima, esencial para la
síntesis de la hebra negativa de ARN (que es la hebra de ARN complementaria
al mensajero o hebra positiva) durante la replicación del genoma, la cual esta
formada por los últimos siete nucleótidos del extremo 3'. Se han identificado
también otras dos regiones adicionales, que funcionan como reguladores
positivos, ya que en presencia de estas secuencias se obtiene un nivel optimo
de síntesis de los ARNm virales; estas secuencias consisten de
aproximadamente 25 nucleótidos, inmediatamente "río arriba" de la región
promotora del extremo 3' y de al menos 10 nucleótidos en el extremo 5' del
ARNm. Hasta ahora las secuencias que se han identificado representan
señales para la replicación y la traducción de los ARN’s mensajeros virales, sin
embargo aun no se han encontrado las señales que son necesarias para la
encapsidación de los once segmentos diferentes en una sola partícula viral. La
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búsqueda de estas regiones es un tópico de arduo estudio en el campo de los
virus cuyos genomas están formados por ARNs segmentados.
Como mencionamos anteriormente, el genoma de los rotavirus se puede
rearreglar, esto es que cuando una célula es coinfectada por dos cepas
distintas de rotavirus, la progenie viral resultante de esta co-infección es una
población de virus que contiene diferentes combinaciones de los diferentes
genes parentales. La animacion II ilustra este proceso de rearreglo génico. Este
tipo de rearreglos génicos entre rotavirus de diferentes cepas es posible
gracias a las secuencias consenso que comparten todos los segmentos del
genoma viral y es una fuente de variabilidad génica de esta familia de virus.
Ciclo replicativo
Los rotavirus inician su ciclo de infección uniéndose a un receptor localizado en
la superficie de la célula. Después de la unión al receptor, los rotavirus
penetran al interior de la célula y pierden la capa externa, con lo cual se activa
la transcripción. Los ARNs recién sintetizados cumplen dos funciones: como
ARNs mensajeros que dirigen la traducción de las proteínas del virus, y como
templados para la síntesis de los ARNs complementarios para la replicación del
genoma. La selección, el empaquetamiento, y la replicación de los segmentos
del genoma, así como la morfogénesis de las partículas de doble capa (DLPs),
se llevan a cabo en estructuras electrodensas denominadas viroplasmas, que
están compuestos de grandes cantidades de ARN y proteínas virales. Una vez
formadas, las DLPs abandonan el viroplasma, y adquieren la capa externa al
gemar a través de la membrana del retículo endoplásmico modificada por
proteínas virales, finalmente los viriones maduros son liberados de la célula por
lisis.
Todo el ciclo replicativo de los rotavirus se lleva a cabo en el citoplasma celular,
sin necesitar el núcleo de la célula.
Los pasos del ciclo replicativo de los rotavirus que a continuación se detallan,
se han caracterizado principalmente en las células MA104. Esta línea celular,
derivada de células epiteliales de riñón de mono, es una de las más
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susceptibles a la infección por rotavirus y ha sido ampliamente utilizada para
caracterizar bioquímicamente a estos virus.
Vale la pena mencionar que en estudios recientes se ha caracterizado el ciclo
replicativo de los rotavirus en una línea celular derivada de células
provenientes de colon intestinal humano.
Estas células, a diferencia de las células MA104 tienen la capacidad de
polarizarse al crecerlas en filtros especiales. Se ha observado que en esta línea
celular, el ciclo replicativo de rotavirus es mas lento, encontrándose el máximo
de producción viral a las 24 horas después de la infección.
Estudios de microscopia electrónica de éstas células polarizadas e infectadas
han mostrado que hay algunas diferencias en la morfogénesis del virus con
respecto a lo que se ha observado en las células MA104.Estos estudios aun
están en desarrollo pero será de gran interés aprender las diferencias que
existen en la morfogénesis del virus entre células polarizadas y nopolarizadas.
Proteínas Estructurales
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La VP1 está situada en el núcleo del virus y es una RNA polimerasa. En una
célula infectada produce los transcritos de ARNm para sintetizar las proteínas
víricas y duplica el genoma para producir nuevas partículas víricas.
La VP2 forma parte de la capa más interna del virión y va unida al genoma de
ARN.
La VP3 también forma parte de la capa interna del virión y es un enzima
llamado guanilil transferasa. Es una enzima que produce la caperuza en 5' del
ARN (capping enzyme), durante la modificación postranscripcional del ARN
mensajero. Esta caperuza estabiliza el extremo 5' del mensajero e impide que
sea atacado por nucleasas, enzimas que degradan ácidos nucleicos.
La VP4 está situada en la parte externa del virión y forma una protuberancia,
que es capaz de unirse a los receptores celulares de la célula para entrar en su
interior. La VP4 debe ser modificada por una proteasa intestinal, para dar lugar
a VP5* y VP8*, antes de que la partícula vírica sea infecciosa. La estructura de
VP4 determina la virulencia del virus y que sea de tipo P.
La VP6 es la proteína principal de la cápside. Es altamente antigénica y puede
usarse para determinar la especie del rotavirus. Se usa en los ensayos clínicos
para determinar la existencia de infección por rotavirus A.
La VP7 es una glicoproteína que forma parte de la capa externa del virión.
Aparte de sus funciones estructurales, determina el tipo G de la cadena, y junto
con VP4, está implicada en la respuesta inmunitaria al virus.
Proteínas No Estructurales
NSP1 es transcrita por el gen 5 y es una proteína no estructural de unión a
ARN.
NSP2 es una proteína de unión a ARN, que se acumula en inclusiones
citoplasmáticas (viroplasma) y es necesaria en la replicación del genoma.
NSP3 está unida a ARNm en las células infectadas y es la responsable de la
finalización de la síntesis proteica celular.
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NSP4 es una enterotoxina viral que induce diarrea y fue la primera enterotoxina
viral que se descubrió.
NSP5 está codificada por el segmento 11 del genoma vírico del rotavirus A, y
en las células infectadas se acumula en el viroplasma.
NSP6 es una proteína de unión a ácido nucleico es codificada por el gen 11, en
un marco abierto de lectura desfasado.
Genes y proteínas del rotavirusSegmento del ARN
(gen)
Tamaño (pares
de bases)
Proteína Peso molecular
kDa
Localización Función
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1 3302 VP1 125 Vértices del núcleo
ARN polimerasa ARN-dependiente
2 2690 VP2 102 Forma la capa interna del
núcleo
Estimula la RNA replicasa viral
3 2591 VP3 88 Vértices del núcleo
Enzima guanilil transferasa de
ARNm
4 2362 VP4 87 Protuberancias superficiales
Atraque celular, virulencia
5 1611 NSP1 59 No estructural No es esencial en el crecimiento del
virus
6 1356 VP6 45 Cápside interna Estructural y antígeno específico
de cada especie
7 1104 NSP3 37 No estructural Aumenta la actividad del
ARNm viral y finaliza la síntesis
de proteínas celulares.
8 1059 NSP2 35 No estructural NTPasa involucrada en el
empaquetamiento de ARN
9 1062 VP71
VP7238 y 34 Superficie Estructural y
neutralizadora de antígenos.
10 751 NSP4 20 No estructural Enterotoxina11 667 NSP5
NSP622 No estructural Moduladora de la
unión del ARNsc y ARNdc
Diagnóstico y Tratamiento
Pumarola 2ª Edición
Mientras que gran número de rotavirus animales han podido mantenerse por
pases en cultivos celulares, no ocurre 10 mismo con las cepas de rotavirus
humanos. Recientemente se ha efectuado un gran avance en el cultivo de los
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rotavirus humanos, empleando técnicas de cocultivo con rotavirus animales y
tambien por inoculación en celulas de mono en tubos rotatorios, previo
tratamiento de las muestras por tripsina, con las que se ha conseguido aislar
rotavirus del 75 %de muestras fecales.
Los rotavirus producen diarreas en los animales jóvenes de diversas especies
(terneros, cerdos, corderos, conejos).
En el hombre intervienen en la producción de diarreas en los niños mayores de
6 meses, pues en estos casos se han podido observar rotavirus en las heces
con mayor frecuencia, los niños desarrollan una respuesta inmune y su
inoculación a animales jóvenes les produce diarrea. Tambien se han observado
rotavirus en las heces de niños sanos, aunque en proporción mucho menor,
especialmente en niños menores de 6 meses sometidos a lactancia artificial.
Se supone que se transmiten por contacto directo, por la vía fecal-oral, sobre
todo por manos sucias, aun cuando, debido a su resistencia a los agentes
externos, es probable que tambien se produzca por contacto indirecto o a
través del agua y alimentos. Se encuentran y eliminan por las heces en
cantidades elevadas 106-1011 /g, lo que representa una gran facilidad de
transmisión, y son muy frecuentes las infecciones intrahospitalarias. Son virus
muy difundidos, de manera que a partir de los 3 años de edad gran número de
niños presentan anticuerpos en su suero, par cuyo motivo no se presentan en
forma de brotes en la comunidad.
El mecanismo de producción de la diarrea no se conoce con certeza. Los
niveles de AMP cíclico no se encuentran aumentados, pero la presencia de una
gran cantidad de virus en las vellosidades intestinales, especialmente en las
celulas mas diferenciadas de su extremidad, con una gran capacidad potencial
de funciones, hace suponer que se produzcan alteraciones de la absarci6n y
del fisiologismo normal, probablemente déficit en la sintesis de diversas
enzimas, que serian la causa de estos procesos.
Se considera que los rotavirus intervienen en el 40-60 % de gastroenteritis en
los niños de 6 meses a 2 años de edad, que aparecen en invierno y son
producidas especialmente por el serotipo 2. Después de un periodo de
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incubación corto, se presenta fiebre, vómito y diarrea (sin moco, sangre ni
leucocitos), que puede variar desde una diarrea blanda a una acuosa con cierto
grado de deshidratación, y aunque por lo general el cuadro es benigno y se
produce la curación en 1-2 semanas (media de 5 días), se han observado
casos de deshidratación graves e incluso mortales. Los rotavirus tambien se
han encontrado en las heces en casos de otras enfermedades (enfermedad de
Crohn, esclerosis múltiple, esclerosis en placas, encefalitis, uremia hemolítica),
cuyo papel en su determinismo se desconoce.
El diagnóstico se efectúa par examen directo de las heces con el microscopio
electrónico por el método de tinción negativa, 10 que permite observar su
imagen característica siempre que su concentraci6n en las heces sea superior
a 106/g. Se mejoran los resultados mediante métodos de concentración por
centrifugación o por la adición de suero inmune (MEl). Tambien se utiliza la
centrifugaci6n de los extractos de heces directamente sobre cultivos celulares,
lo que facilita la infecci6n de las celulas, y puede demostrarse la presencia del
virus o de sus antígenos por inmunofluorescencia.
La necesidad de emplear métodos de rutina que permitan detectar
concentraciones menares de virus en las heces ha hecho que recientemente se
empleen otras técnicas, como la contrainmunoelectroforesis, el
radioinmunoensayo, hibridación in situ y el test inmunoenzimático ELISA, que
es el método de elección. Estos métodos tambien se utilizan para la
demostraci6n de anticuerpos en el suero de los enfermos, usando como
antígeno cultivos de 6rganos, en especial la detección de las IgM especificas
par IF 0 ELISA, e incluso la microscopia electrónica inmune, pues la adición de
suero del enfermo produce la aglutinación de los viriones, pero hay que tener
en cuenta que, debido a la presencia de infecciones inaparentes, los resultados
son difíciles de interpretar.
Dada la importancia de las diarreas infantiles por rotavirus como causas de
morbilidad y mortalidad infantil, seria del mayor interés la obtención de una
vacuna eficaz, preparada con rotavirus animales o recombinantes, que
administrada par vía anal indujera la aparición de anticuerpos locales
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(lgA secretora) en la mucosa intestinal del niño. Respecto a este se ha
preparado una vacuna oral con mutantes «ca» adaptadas al frio de rotavirus
bovinos (cepa NCDV), que ha dado buenos resultados. Sin embargo, los
avances efectuados con las técnicas de cultivo han hecho que se intente
obtener mutantes atenuadas de rotavirus humanos o recombinantes entre un
virus humano y uno animal, dada la existencia de un genoma segmentado.
Tambien se estudia la posibilidad de obtener el antígeno protector principal
(VP7) por la técnica del ADN recombinante e incluso de conseguir por sintesis
peptídica el epítope de dicho antígeno, previa determinación de su secuencia
en aminoácidos.
Par otra parte, el hecho de que los niños sometidos a lactancia materna
presenten con menor frecuencia infecciones por rotavirus ha sugerido la
posibilidad de proteger a los niños de alto riesgo por inmunización pasiva, ya
vacunando a las madres y aumentando el titulo de IgA en la leche materna o
mediante la administración par vía oral de y-globulina, que en experiencias en
animales se ha demostrado eficaz.
Murray 5 a Edición
PATOGENIA E INMUNIDAD
Los rotavirus son capaces de sobrevivir en el entorno ácido de un estómago
tamponado o en un estómago después de una comida.
La replicación vírica se produce tras la adsorción en las células epiteliales
cilíndricas que recubren las vellosidades del intestino delgado.
Aproximadamente 8 horas después del inicio de la infección se observan
inclusiones citoplásmicas que contienen proteínas recién sintetizadas y ARN.
Durante la enfermedad se pueden eliminar hasta 1010 partículas víricas por
gramo de heces. Los estudios del intestino delgado, ya sea en animales
infectados experimentalmente o en muestras de biopsia de lactantes, revelan
atrofia y aplanamiento de las microvellosidades e infiltración de células
mononucleares en la lámina propia.
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Al igual que el cólera, la infección por rotavirus impide la absorción de agua, lo
que provoca una secreción neta de agua y la pérdida de iones y, en conjunto,
da lugar a diarrea líquida.
La proteína NSP4 de los rotavirus puede actuar de manera semejante a una
toxina para estimular la entrada del ion calcio en los hematíes, la liberación de
activadores neuronales y provocar una alteración neuronal de la absorción de
agua. La pérdida de líquidos y electrólitos puede originar una deshidratación
grave, e incluso la muerte cuando el tratamiento administrado no contemple el
aporte de electrólitos.
La inmunidad frente a la infección requiere la presencia de anticuerpos,
principalmente de inmunoglobulina (Ig) A en la luz del intestino. Los anticuerpos
adquiridos de manera activa o pasiva (como los anticuerpos del calostro y de la
leche materna) pueden reducir la gravedad de la enfermedad, aunque no son
capaces de impedir sistemáticamente la reinfección.
En ausencia de anticuerpos, la inoculación incluso de pequeñas cantidades de
virus provoca infección y diarrea. La infección en los lactantes y niños
pequeños generalmente es sintomática, mientras que en los adultos suele ser
asintomática.
EPIDEMIOLOGÍA
Los rotavirus son ubicuos en todo el mundo, estando infectados cerca del 95%
de los niños cuando tienen de 3 a 5 años de edad (cuadro 62-3). Se cree que
los rotavirus se transmiten de una persona a otra por vía feco-oral.
La diseminación máxima del virus tiene lugar entre 2 y 5 días después del
inicio de la diarrea, aunque es posible que no vaya acompañada de la aparición
de sintomatología. El virus sobrevive bien en fómites como los muebles y los
juguetes, así como en las manos, pues resiste la desecación. Aunque los
animales domésticos portan rotavirus serológicamente relacionados, no se cree
que sean una fuente habitual de infección para el ser humano. Se producen
brotes epidémicos en centros de educación preescolar, guarderías y en niños
hospitalizados.
Los rotavirus son una de las causas más habituales de diarrea grave en
niños pequeños a nivel mundial, afectan a más de 18 millones de lactantes y
niños y causan alrededor de 1 millón de muertes anuales por deshidratación.
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En Norteamérica se producen brotes anuales durante el otoño, el invierno y la
primavera. El cuadro más grave aparece en niños con desnutrición grave. La
diarrea por rotavirus es una enfermedad grave y muy contagiosa, con riesgo de
muerte para los lactantes de los países en vías de desarrollo, y se registra
durante todo el año. En China se han producido varios brotes relacionados con
los rotavirus del tipo B que afectaron a millones de personas debido a la
contaminación del agua suministrada.
ENFERMEDADES CLÍNICAS
Los rotavirus causan principalmente gastroenteritis. El período de incubación
de la diarrea asociada a ¡os rotavirus se es tima en 48 horas. Los síntomas
clínicos principales en los pacientes hospitalizados son vómitos, diarrea,
fiebre y deshidratación. En esta forma de diarrea no aparecen leucocitos ni
sangre en heces. La gastroenteritis por rotavirus es una enfermedad de
resolución espontánea, y su recuperación generalmente es completa y sin
secuelas. Sin embargo, la infección puede llegar a ser mortal en lactantes que
viven en países en vías de desarrollo y presentan desnutrición y deshidratación
antes de contraer la infección.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
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Los síntomas clínicos en pacientes con infecciones por rotavirus se parecen a
los de otras diarreas víricas (p. ej., virus de Norwalk).
La mayoría de los afectados tienen grandes cantidades de virus en las heces,
lo que convierte a la detección directa del antígeno vírico en el método de
elección para el diagnóstico.
El enzimoinmunoanálisis y la aglutinación de látex son métodos rápidos, fáciles
y relativamente económicos para detectar la presencia de rotavirus en las
heces.
En las muestras también se pueden detectar de forma directa la presencia de
partículas víricas mediante microscopía electrónica.
El cultivo celular de los rotavirus es complejo y no se puede llevar a cabo con
fines diagnósticos. Los estudios serológicos se utilizan principalmente en
trabajos de investigación y epidemiológicos. Puesto que hay muchos individuos
que tienen anticuerpos específicos frente a rotavirus, se necesita un incremento
del título de anticuerpos hasta el cuádruple para establecer el diagnóstico de
infección reciente o enfermedad activa.
TRATAMIENTO, PREVENCIÓN Y CONTROL
Los rotavirus se adquieren a edades muy jóvenes. Su naturaleza ubicua hace
difícil limitar la diseminación y la infección por estos virus. De todos modos, los
pacientes hospitalizados con un cuadro clínico se deben aislar con el fin de
limitar la diseminación de la infección a otros pacientes vulnerables.
No existe ninguna terapia antivírica específica para la infección por rotavirus.
La morbimortalidad asociada a la diarrea por rotavirus es consecuencia de la
deshidratación y el desequilibrio, electrolítico. El objetivo del tratamiento
complementario es sustituir líquidos de manera que se pueda corregir el
volumen sanguíneo y los desequilibrios electrolítico y ácido-base.
El desarrollo de una vacuna segura frente a los rotavirus constituye un objetivo
prioritario con el fin de conferir protección a los niños, especialmente los de
países subdesarrollados, frente a una enfermedad potencialmente mortal. Se
han preparado vacunas experimentales a partir de rotavirus animales, como el
rotavirus del mono rhesus y el virus de la diarrea de los terneros de Nebraska.
Estas vacunas comparten determinantes antigénicos con los rotavirus
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humanos, no provocan la enfermedad en el ser humano y confieren protección
frente a la infección. Las dos vacunas incluidas en ensayos clínicos son una
vacuna atenuada basada en una única cepa de virus humano y una mezcla de
cinco antígenos de distintas cepas de virus elaborada como un virus híbrido
bovino humano atenuado. Una vacuna reciente basada en un virus híbrido
Humano-Rhesus aprobada por la Food and Brug Administration (FDA)
estadounidense confería protección, pero se retiró en 1999 debido a la
incidencia de invaginación. Es posible que las vacunas no ofrezcan protección
frente a todos los serotipos de rotavirus.
La Vacuna
Los estudios con vacunas frente al rotavirus se empezaron a desarrollar en
1982. El objetivo era reproducir la infección natural con la administración oral
de un rotavirus vivo atenuado y prevenir así la enfermedad grave y la
mortalidad con las infecciones posteriores.
Las primeras vacunas se basaron en el modelo jenneriano y utilizaron cepas de
rotavirus animales, de más fácil crecimiento que las cepas humanas y
naturalmente atenuadas. Los estudios iniciales utilizaron una vacuna de
rotavirus bovina, monovalente y oral (RIT 4237) con buenos resultados iniciales
en Finlandia, pero una escasa respuesta en países en vías de desarrollo. A
continuación se ensayaron las vacunas monovalentes de mono rhesus y
humana de virus atenuados, con una gran variabilidad en los resultados
atribuida a la falta de protección específica de la vacuna monovalente. Así
surgió la segunda generación de vacunas, las llamadas vacunas resortantes o
recombinantes.
La primera vacuna desarrollada fue la de rotavirus resortante rhesus-humano
tetravalente, que incluía tres virus resortantes, correspondientes a los serotipos
G1, G2 y G4 humanos, y una cepa de rotavirus del mono rhesus
antigenicamente similar al serotipo G3 humano. Los estudios de eficacia en
Finlandia, EEUU y Venezuela demostraron una disminución en la incidencia de
gastroenteritis grave por rotavirus en un 70-90% de los niños vacunados. En
1998 la vacuna fue autorizada en EEUU con el nombre comercial de
RotaShield® y poco después fue recomendada su utilización por el Comité
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Asesor de Inmunizaciones de EEUU (ACIP) junto con los CDC y la Academia
Americana de Pediatría. Pocos meses después la vacuna fue retirada por su
posible asociación con una mayor incidencia de invaginación intestinal tras la
aplicación de la primera dosis, aunque los estudios posteriores no han logrado
encontrar una asociación definitiva. En la actualidad se reconoce la
invaginación tras la administración de RotaShield® como un efecto adverso
infrecuente, lo que hace que los estudios de seguridad de futuras vacunas
deban incluir un mínimo de 60.000 sujetos para detectar un riesgo de esa
magnitud.
El fracaso de esta vacuna supuso un enlentecimiento en el desarrollo de
vacunas contra rotavirus por una parte, pero por otra ayudó a una mejor
concienciación de la enfermedad y su importancia como una causa importante
de mortalidad infantil en países en vías de desarrollo. Así, en el año 2000, la
OMS consideró prioritario el desarrollo de nuevas vacunas bajo un estricto nivel
de seguridad creándose un Programa de Vacunas contra rotavirus, cuyo
principal objetivo es acelerar la disponibilidad de vacunas económicamente
accesibles cuyo uso resulte apropiado en los países en desarrollo.
En la actualidad están en fase de estudio varias vacunas orales de virus vivos
atenuados y dos de ellas están incluidas en estudios clínicos a gran escala en
fase III.
Por una parte la vacuna procedente de la cepa resortante bovina-humana
constituida por 4 serotipos (G1, G2, G3 y G4) y el genotipo P8, ha demostrado
una alta eficacia (cercana al 100%) en la prevención de la enfermedad
moderada o grave producida por rotavirus así como una eficacia en torno al
70% en la prevención de cualquier tipo de GEA producida por rotavirus.
Además, los estudios realizados comprueban su tolerancia e inmunogenicidad,
aunque la respuesta de anticuerpos neutralizantes está dirigida principalmente
a la cepa bovina.
Por otra parte, otra vacuna monovalente procedente de rotavirus humanos
atenuados (Cepa RIX4414), incluyendo los antígenos VP7 y VP4 más
frecuentes en patología humana ha obtenido igualmente resultados de alta
eficacia en la prevención de las diarreas producidas por rotavirus,
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especialmente en el caso de las formas graves que requieren hospitalización.
Los estudios clínicos realizados en Finlandia, Latinoamérica (Brasil, Méjico y
Venezuela) y Asia (Singapur) con dos dosis mostraron una eficacia del 70-73%
frente a cualquier diarrea por rotavirus y del 86-90% frente a la diarrea grave
sin que se haya observado una mayor incidencia de efectos secundarios
respecto al grupo control. Esta vacuna ha sido comercializada recientemente
en México.
En los estudios realizados a gran escala con más de 60.000 niños con ambas
vacunas, no se ha observado una mayor incidencia de casos de invaginación
intestinal en los niños vacunados con respecto a placebo.
En la actualidad, existen otras líneas de investigación de desarrollo de nuevas
vacunas frente a rotavirus que permitan una mayor efectividad
fundamentalmente en países en vías de desarrollo. Así, se han planteado
varias modificaciones en las vacunas de segunda generación, como la
encapsulación de partículas víricas o el uso de otras vías de administración,
como la intranasal.
Así mismo se están investigando vacunas de tercera generación que incluyen
el desarrollo de particulas sin ARN viral (VLPs) con los antígenos mayores del
rotavirus y vacunas de ADN plasmídico, que codificarían proteínas víricas
específicas. Por tanto, el futuro de las vacunas frente a rotavirus es
prometedor.
Los estudios de eficacia, seguridad e inmunogenicidad con dos dosis de
vacuna de rotavirus humano monovalente (Rotarix® ) y tres dosis de vacuna
recombinante bovino-humana pentavalente (RotaTeq® ) permiten considerar
su próxima disponibilidad.
Ambas están incluidas en estudios clínicos a gran escala en fase III, la primera
principalmente en países en vía de desarrollo y la segunda en países
industrializados.
Sin embargo, existen algunos interrogantes como cuál es la carga real de la
enfermedad, grado de protección heterotípica que confieren las distintas
vacunas, duración de la inmunidad, precio de la vacuna, etc a los que debemos
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encontrar respuesta en los próximos años, antes de concluir una posible
recomendación de vacunación universal.
BUNYAVIRIDAE
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El «supergrupo» Bunyaviridae comprende por lo menos 200 virus con ARN de
cadena negativa segmentado, y con envoltura. El supergrupo se divide en
cinco géneros sobre la base de características estructurales y bioquímicas:
Bunyavirus, Phlebovirus, Uukuvirus, Nairovirus y Hantavirus . La mayoría de los
bunyavirus son arbovirus (virus transmitidos por artrópodos), diseminados por
mosquitos, garrapatas o moscas, y endémicos en el medio ambiente del
vector.
ESTRUCTURA
Estos virus son partículas aproximadamente esféricas con 90 a 120 nm de
diámetro . La envoltura del virus contiene dos glucoproteínas (GI y G2) y
engloba tres ARN de cadena negativa únicos, asociados con proteínas
(nuclecleocapside). Las nucleocápsides incluyen los ARN grande (L), mediano
(M) y pequeño (S), asociados con la ARN polimerasa ARN dependiente
(proteína L) y dos proteínas no estructurales (NE, NEn) (. A diferencia de otros
virus con ARN de cadena negativa, los bunyavirus no tienen una proteína de la
matriz. Los cinco géneros del supergrupo se distinguen por variaciones en el
tamaño de las proteínas del virión,la longitud de las cadenas L, M y S del
genoma y su transcripción.
REPLICACION
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Los bunyavirus siguen las reglas de replicación de los virus con cadena
negativa y envolura. La glucoproteína G1 del virus interacciona con receptores
de la superficie celular, experimenta endocitosis y se funde con las
membranas endosómicas en el medio ambiente ácido de la vesícula. La
liberación de la nucleocápside en el citoplasma permite que comience la
síntesis de ARNm y proteínas.
La cadena M codifica la proteína no estructural NEm y las glucoproteínas G1
(proteína de adherencia vírica) y G2, y la cadena L codifica la proteína L
(polimerasa). La cadena S del ARN codifica dos proteínas no estructurales, N y
NE. La cadena S de los flebovirus es «ambisentido», lo que permite que el
ARNm de la proteína N sea transcrita directamente del genoma, mientras que
el ARNm de la proteína NE, se transcribe desde el intermediario replicativo.
La replicación del genoma por la proteína L proporciona también nuevas
plantillas para transcripción, lo que aumenta la tasa de síntesis de ARNm. Las
glicoproteínas son sintetizadas y glucosiladas en el retículo endoplásmico.
Después son transferidas al aparato de Golgi, donde se produce la gemación
del virus. La G1 y la G2 no son translocadas a la membrana plasmática.
CARACTERISTICAS PECULIARES DE BUNYAVIRUS
-Por lo menos 200 virus relacionados, pertenecientes a cinco géneros, que
comparten morfología y componentes básicos comunes.
- Virión con envoltura y nucleocápsides con 3 nucleocápsidas de ARN negativo
(L, M, S) y ausencia de proteina de la motriz
-El virus se replica en el citoplasma
-El virus puede infectar q.humanos y artrópodos
-El virus de los artrópodos puede ser transmitido o los huevos de los artrópodos
AGENTES ANTIMICÓTICOS Y LUGARES DE ACTIVIDAD PRIMARIA
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Genoma (ARN de cadena negativa) Proteínas
L (2,9 x 106) L ARN polimerasa, 170 kd
M (1,6 x 106) G1 Glucoproteina de punta, 75 kd
G2 Glucoproteína de punta, 65 kd
NEm Proteína no estructural, 1 5 a 17 kd
S (0,4 x 106) N Proteína de lo nudeocápside, 25 kd
NEs Proteína no estructural, 10 kd
PATOGENIA
Como Los arbovirus, los bunyavirus comparten muchos mecanismos
patógenos de los togavirus y flavivirus . El virus es diseminado por el vector
artrópodo e inyectado en la sangre para iniciar una viremia. La progresión a
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partir de esa fase hacia la viremia secundaria y la mayor diseminación del virus
puede transportarlo a los órganos diana característicos de la enfermedad vírica
cada virus, como el SNC, órganos (como el hígado , riñón) y el endotelio
vascular.
Los bunyavirus causan encefalitis por lesión neuronal y glial, así como edema
cerebral. Las lesiones se concentran en la sustancia gris cortical de los lóbulos
frontales, temporales y parietales, los núcleos basales, el mesencéfalo y el
puente. En ciertas infecciones virémicas (p. ej, fiebre del Valle Rift) se puede
producir necrosis hepática. En otras (p. ej, fiebre hemorrágica de Crimea e
infección por virus Hantaan), la lesión primaria se caracteriza por edema y
extravasación de hematíes. En la infección por virus Hantaan esos cambios
son más prominentes en el riñón y se acompañan de necrosis hemorrágica
renal.
EPIDEMIOLOGÍA
Estos virus son transmitidos por mosquitos, garrapatas o de flebotomos a
roedores, aves y animales más grandes cuadro . Los animales se convierten en
reservorios para continuar el ciclo de infección. Los seres humanos son
infectados al entrar en el entorno del insecto vector. A diferencia de otros
muchos arbovirus, gran parte de los bunyavirus pueden sobrevivir durante el
invierno en los huevos de los mosquitos y permanecer asi en la zona
geográfica. El grupo Hantavirus no tiene vector artrópodo, sino que se
disemina de mamífero a mamifero usualmente roedores, y puede contagiar
directamente a los humanos mediante aerosoles.
Muchos miembros de esta familia de virus se encuentran en Sudamérica,
sudeste de Europa, sudeste de Asia y África, y comparten los nombres exóticos
de sus ni ecológicos. Los componentes del grupo de virus de la encefalitis de
California (p. ej., virus LaCrosse) se encuentran en los bosques de
Norteamérica y causan encefalitis humana en Estados Unidos. Un brote
epidémico de síndrome de distrés respiratorio del adulto, acaecido durante
1993 en el sudoeste de Estados Unidos, fue atribuido a un hantavirus. Esos
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virus son difundidos principalmente por mosquitos Aedes, sobre todo durante
los meses de verano.
SÍNDROMES CLÍNICOS
Los bunyavirus (transmitidos por mosquitos) suelen causar una enfermedad
febril inespecífica relacionada con la viremia. Indistinguible de la producida por
otros virus. El período de incubación es de aproximadamente 48 horas y la
fiebre dura alrededor de tres días. La mayoría de los pacientes experimentan
un cuadro leve, incluso los infectados por agentes capaces de causar
enfermedad grave (p. ej., virus de la fiebre del Valle Rift o virus LaCrosse). El
comienzo de la encefalitis (p. ej. por virus LaCrosse) es súbito tras un período
de incubación de aproximadamente una semana, con fiebre, cefalea, letargia y
vómitos. El 50% de los pacientes con encefalitis experimentan convulsiones,
generalmente al principio de la enfermedad. Los signos de irritación meníngea
sólo se encuentran en la tercera parte de los casos. Como media,la
enfermedad dura siete días. La mortalidad es inferior al 1%, pero hasta el 20%
de los pacientes pueden experimentar secuelas en forma de trastornos
convulsivos. Las fiebres hemorrágicas, como la del Valle Rift, se caracterizan
por hemorragias petequiales, equimosis, epistaxis, hernatemesis, melena y
gingivorragia. La mortalidad puede llegar al 50% en los casos con fenómenos
hemorrágicos.
MECANISMOS PATÓGENOS DE LOS BUNYAVIRUS
1- El virus se contagio con la picadura de un artrópodo (p. ej., mosquito)
2- La viremia inicial puede causar síntomas de tipo gripal
3- El desarrollo de viremia secundario puede permitir que el virus llegue a
tejidos diana específicos: SNC, otros órganos y endotelio vascular.
Los anticuerpos son importantes para controlar la viremia; el interferón y la
inmunidad mediada por células pueden prevenir el progreso de la infección.
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EPIDEMIOLOGIA DE LAS INFECCIONES POR BUNYAVIRUS
ENFERMEDAD/FACTORES VIRICOS
-Capacidad para replicarse en células de mamífero y de artrópodo
-Capacidad para pasar al ovario e infectar los huevos de artrópodo, lo que
permite al virus sobrevivir durante el invierno
TRANSMISIÓN
-Por artrópodos o través de fisuras cutáneas
-Grupo encefalitis de California: transmitidos por mosquitos Aedes
-Los mosquitos Aedes se alimentan durante el día y viven en los bosques
-Los mosquitos Aedes ponen huevos en pequeños charcas de agua entre los
árboles, neumáticos, etc.
¿QUIÉN ESTÁ EN RIESGO?
-Personas en el hábitat del artrópodo vector
- Grupo encefalitis de California: campistas, guardabosques, leñadores
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GEOGRAFÍA/ESTACIÓN
-La incidencia de la enfermedad guarda relación con la distribución del vector
-La enfermedad es más permanente en verano
MODOS DE CONTROL
-Eliminación del vector o de hábitat
-Evitar el hábitat del vector
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO
El diagnóstico de la enfermedad por bunyavirus es en general serológico. Las
técnicas de neutralización, si se dispone de cultivos celulares apropiados,
proporcionan el método de elección, aunque también se usan otras pruebas. La
determinación de IgM específica tiene utilidad para documentar la infección
aguda. La seroconversión o el aumento de por lo menos cuatro veces en el
título de anticuerpos IgG tienen valor para documentar la infección reciente,
aunque son comunes las reacciones cruzadas entre géneros víricos.
Las técnicas ELISA permiten detectar antígenos en muestras clínicas de los
pacientes con niveles altos de viremia (p. ej., fiebre del Valle Rift, fiebre
hemorrágica con síndrome renal y fiebre hemorrágica de Crimea). Se han
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introducido pruebas ELISA para detectar antígenos viviricos en los mosquitos.
El aislamiento del virus a partir de muestras habituales puede ser
difícil y quizás exija cultivos celulares especiales o inoculación a ratones
lactantes.
TRATAMIENTO, PREVENCIÓN Y CONTROL
No se dispone de tratamiento específico para las infecciones por bunyavirus.
La enfermedad humana se previene al interrumpir el contacto con el vector,
sea un artrópodo o un mamífero. Los vectores artrópodos son controlados
mediante eliminacion de las condiciones que permiten su multiplicación,
pulverización de insecticidas, uso de mosquiteros y prendas protectoras, y
control de la infestación por garrapatas en los animales. El control de los
roedores minimiza la transmisión de muchos virus, sobre todo el Hantaan. Se
han introducido vacunas contra la fiebre del Valle Rift para uso en humanos y
animales (ovejas y vacas).
Discusiones:
- Los segmentos del genoma parental de RNA bicatenario nunca escapan de
la SVP.
Conclusiones:
- Virus cuyo genoma es RNA bicatenario segmentado, cada segmento va
codificar una proteína. Se forma un ARNm el cual va ser traducido en proteínas
o también puede ser utilizado para la síntesis de nuevo genoma viral.
Referencias Bibliograficas:
Zinsser, Microbiología, 20 edición, Editorial Medica Panamericana,
Buenos Aires-Argentina, 1994.
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Acton J, Virologia, 1 ed, Editorial Interamericana, México, 1967.
Patríck R. Murray,2ª edición, Editorial Elsevier, España.
Jawetz, Melnick y Adelberg.2002. Geo F.Brooks. Microbiología Médica de editorial el manual moderno. México, DF.
Pumarola A. , 2ª edición, Savat Editores, España.
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