MECANISMOS DE DISEMINACIÓN DE VIRUS

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MECANISMOS DE INFECCIÓN VIRAL Y DISEMINACIÓN DE LOS VIRUS
Traducción de Fenner’s Veterinary Virology – fourth edition
Pedro E. Morán – Agosto 2011
La infección viral a nivel celular es muy diferente a la causada por bacterias y otros
microorganismos, mientras que a nivel del organismo y de las poblaciones se pueden observar más
similitudes. Al igual que otros microorganismos, los virus deben ingresar en el cuerpo del
hospedador para poder ejercer sus efectos patogénicos; la entrada de los virus al hospedador
puede darse a través de una variedad de vías de ingreso, dependiendo de las propiedades
particulares del virus.
PASOS OBLIGATORIOS EN LA INFECCIÓN VIRAL
Pasos en el proceso de infección
Requerimientos para la progresión de la infección viral
Ingreso al hospedador y replicación Evadir los mecanismos naturales de protección y
primaria del virus
eliminación del hospedador
Diseminación local o general en el Evadir las defensas inmediatas y las barreras naturales del
hospedador, tropismo por células y hospedador para diseminarse; a nivel celular el virus toma
tejidos, y replicación viral secundaria el control de las funciones de la célula para el proceso de
su replicación
Evasión de los mecanismos de Evadir los mecanismos de defensa inflamatoria, fagocítica
defensa del hospedador (respuesta e inmune del hospedador hasta que se complete el ciclo
inmune y mecanismos de la de transmisión viral
inflamación)
Diseminación desde el hospedador
Salida del hospedador desde el sitio y en la concentración
necesarios para asegurar la infección del siguiente
hospedador
Causar un daño en el hospedador
No es necesario. Pero esta es la razón por la que estamos
interesados en los virus y sus procesos de patogenia
VÍAS DE INGRESO DE LOS VIRUS
Los virus son parásitos intracelulares obligados que se transmiten como partículas inertes. Para
poder infectar a sus hospedadores el virus debe unirse e infectar células en alguna de las
superficies corporales, a menos que esas potenciales barreras sean pasadas por inoculaciones
parenterales mediante heridas, agujas, o picaduras de artrópodos.
La piel que cubre externamente el cuerpo de los animales tiene una capa externa de queratina
relativamente impermeable, mientras que la mucosa epitelial que cubre el tracto respiratorio y
gran parte del tracto gastrointestinal y urogenital carece de esta capa protectora. De la misma
manera, alrededor y en el globo ocular, la capa de piel queratinizada está reemplazada por el
epitelio no queratinizado que cubre la conjuntiva y la córnea.
Cada uno de estos sitios es el blanco para la invasión de virus específicos. En animales que no
poseen áreas importantes de epitelio queratinizado –por ej. Peces- , la piel y las branquias
constituyen una extensa superficie mucosa que es el sitio inicial de infección para muchos virus.
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INGRESO POR VÍA RESPIRATORIA
Las superficies mucosas del tracto respiratorio están cubiertas por células epiteliales que tienen
la potencialidad de mantener la infección viral, por lo tanto se necesitan mecanismos de defensa
para minimizar el riesgo de infección. El tracto respiratorio, desde la cavidad nasal hasta las vías
aéreas distales en los pulmones, está protegido por la membrana mucociliar, que consiste de una
capa de mucus producida por las células caliciformes, mantenida en un flujo continuo por el
movimiento coordinado de las cilias en la superficie luminal del epitelio respiratorio. Los espacios
aéreos (alvéolos) están protegidos por los macrófagos alveolares.
La distancia a la que pueden penetrar las partículas inhaladas en el tracto respiratorio es
inversamente proporcional a su tamaño; las partículas mayores de 10 µm son atrapadas por la
capa mucociliar en la cavidad nasal y vías aéreas, mientras que las menores de 5 µm pueden ser
inhaladas directamente hasta los espacios aéreos distales, donde son ingeridas por macrófagos
alveolares. La mayoría de los viriones inhalados son atrapados en el mucus y transportados por la
acción de las cilias desde la cavidad nasal y vías aéreas hasta la faringe para ser deglutidos o
eliminados por la tos.
El sistema respiratorio también está protegido por los mecanismos de la respuesta inmune innata
y adaptativa que actúan en todas las superficies mucosas, incluyendo el tejido linfoide
especializado presente en todo el árbol respiratorio.
Sin embargo, a pesar de estos mecanismos de protección, el tracto respiratorio es quizás la vía
más común de ingreso de los virus al organismo. Los virus pueden infectar al hospedador a través
del tracto respiratorio mediante una primera unión a receptores específicos presentes en las
células epiteliales de la mucosa, evitando de este modo la eliminación por el sistema mucociliar o
por las células fagocíticas. Luego de la invasión, algunos virus permanecen localizados en el sistema
respiratorio, o se diseminan de célula en célula para invadir otros tejidos, mientras que otros se
diseminan ampliamente por vía linfática o a través del torrente sanguíneo.
INGRESO POR VÍA DIGESTIVA
Un número importante de virus (virus entéricos) se transmiten a los hospedadores susceptibles
mediante la ingestión de alimentos o bebidas contaminadas. La mucosa que recubre la cavidad oral
y el esófago (y el preestómago en los rumiantes) es relativamente refractaria a la infección viral,
con la excepción de la mucosa que recubre las tonsilas; por lo tanto las infecciones virales entéricas
comienzan principalmente en los epitelios del estómago y de los intestinos. El tracto
gastrointestinal está protegido por diferentes mecanismos de defensa, entre los que se incluyen la
acides del estómago, la capa de mucus que cubre las mucosas gástrica e intestinal, la actividad
antimicrobiana de las enzimas digestivas, así como de la bilis y secreciones pancreáticas, y los
mecanismos de la inmunidad innata y adaptativa, especialmente la actividad de los anticuerpos
como la inmunoglobulina A, producidos por los linfocitos B en la mucosa gastrointestinal y tejidos
linfoides asociados.
A pesar de estos mecanismos de protección, la infección entérica es característica de algunos
virus que infectan inicialmente las células epiteliales que cubren la mucosa gastrointestinal o las
células M localizadas en los linfonódulos agregados intestinales (placas de Peyer).
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En general, los virus que causan infecciones entéricas, tales como rotavirus (familia Reoviridae) y
enterovirus (familia Picornaviridae), son resistentes a la acidez y a la acción de las sales biliares. Sin
embargo hay virus sensibles a la acidez y a la bilis que producen importantes infecciones
intestinales; por ejemplo, los coronavirus que producen gastroenteritis transmisibles son
protegidos por el efecto buffer de la leche, durante su pasaje por el estómago de los animales
lactantes. Otros virus entéricos no sólo son resistentes a la inactivación por las enzimas
proteolíticas en el estómago e intestinos, sino que su capacidad infectante se ve incrementada por
la acción de dichas enzimas. Por ejemplo, el clivaje de las proteínas de la cápside externa de los
rotavirus y de algunos coronavirus por la acción de las proteasas intestinales aumenta su
infectividad.
Los rotavirus, coronavirus, torovirus y astrovirus figuran entre las principales causas de diarreas
virales en animales, en tanto que una gran cantidad de infecciones entéricas causadas por
enterovirus y adenovirus son asintomáticas. Los parvovirus, los morbillivirus (familia
Paramixoviridae) y otros virus pueden causar también infección gastrointestinal y diarreas, pero lo
hacen luego de alcanzar las células del tracto gastrointestinal durante el curso de una infección
generalizada (sistémica) luego de una diseminación por viremia.
INGRESO A TRAVÉS DE LA PIEL
La piel es el mayor órgano del cuerpo, y su densa capa externa de queratina constituye una
barrera mecánica para el ingreso de los virus. El bajo pH y la presencia de ácidos grasos en la piel
aportan una protección adicional, así como otros componentes de la respuesta inmune innata y
adaptativa, incluyendo la presencia de células dendríticas migratorias (células de Langerhans) en la
epidermis.
Lesiones en la piel, como mordeduras, cortes, punciones o abrasiones pueden constituir una
puerta de entrada para una infección viral, la cual puede quedar confinada a la piel –como son las
infecciones por papilomavirus- o bien pueden diseminarse a otras partes del organismo.
Las heridas profundas pueden introducir virus en la dermis y en el tejido subcutáneo, donde se
encuentra un importante aporte de vasos sanguíneos, linfáticos y nervios que pueden servir como
vías de diseminación viral.
Las picaduras y mordeduras de artrópodos, como mosquitos y garrapatas constituyen una de las
vías más eficientes por la cual los virus son introducidos a través de la piel. Los insectos,
especialmente las moscas, pueden actuar como vectores mecánicos; por ejemplo, el virus de la
anemia infecciosa equina, el virus del mixoma de los conejos y el virus de la viruela de las aves son
diseminados de esta manera entre las poblaciones susceptibles. Sin embargo, la mayoría de los
virus que son transmitidos por artrópodos replican dentro de sus vectores, estos son los llamados
ARBOVIRUS.
La infección también puede ser adquirida por mordeduras de animales, como es el caso de la
rabia, o por la introducción iatrogénica de un virus a través de la piel, como resultado de
procedimientos de la clínica veterinaria y/o maniobras en el manejo de los animales. Por ejemplo,
el virus de la anemia infecciosa equina ha sido transmitido a través de agujas, bozales, sogas y
arneses contaminados; algunos poxvirus y papilomavirus de ovinos pueden ser transmitidos
mediante los marcadores de las orejas, las pinzas para tatuajes u otros objetos contaminados
(fómites).
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OTRAS VÍAS DE INGRESO
Varios patógenos virales importantes (algunos herpesvirus y papilomavirus) son diseminados a
través del tracto genital. Durante la actividad sexual se pueden producir pequeños desgarros o
laceraciones en la mucosa peneana o en el epitelio vaginal que facilitan la transmisión venérea de
los virus.
La conjuntiva ocular, si bien es menos resistente que la piel a la invasión viral, es constantemente
lavada por el flujo lagrimal y por la acción mecánica de los párpados. De todos modos algunos
adenovirus y enterovirus pueden lograr ingresar por este sitio, y otros virus pueden se transmitidos
por esta vía en forma experimental.
ESPECIFICIDAD DE HOSPEDADOR Y TROPISMO TISULAR
Tropismo es la capacidad de un virus para infectar células selectivamente en un órgano en
particular. El tropismo depende de factores tanto virales como del hospedador.
A nivel celular debe haber una interacción entre las proteínas de unión virales y los receptores
celulares. Aunque estas interacciones son generalmente estudiadas en células en cultivo (in vitro),
la situación in vivo es más compleja.
Algunos virus requieren de varios receptores y co-receptores celulares, otros utilizan diferentes
receptores sobre diferentes tipos celulares, por ejemplo la glicoproteína de unión del virus de la
inmunodeficiencia humana puede unirse a varios receptores (incluyendo CD4, CXCR4, y CCR5), lo
cual le permite infectar tanto linfocitos T como macrófagos.
La expresión de los receptores a nivel celular puede variar en forma dinámica; por ejemplo se ha
demostrado experimentalmente que animales tratados con neuraminidasa tienen una importante
protección contra la infección intranasal con el virus de la influenza. Esta protección perdura hasta
que se regeneran los receptores sensibles a la neuraminidasa.
Los receptores para un virus en particular están generalmente restringidos a ciertos tipos
celulares en determinados órganos, y solamente esas células pueden ser infectadas. Esto explica
en gran parte el tropismo de cada virus por determinado tejido u órgano y la patogénesis de la
enfermedad causada por ese virus.
La presencia de receptores específicos en la superficie de la célula no es el único factor que
determina si puede ocurrir la infección de la misma; hay también factores intracelulares
(potenciadores virales) que ejercen su efecto luego de la unión del virus para que se desarrolle una
infección productiva. Estos potenciadores virales son activadores de genes que incrementan la
eficiencia de transcripción de genes virales o celulares; específicamente son secuencias cortas y
repetidas de nucleótidos que pueden presentar sitios de unión al ADN para varias proteínas, virales
o celulares, que tienen la capacidad de unirse al ADN en sitios específicos (factores de
transcripción).
Los potenciadores virales incrementan la unión de la RNA polimerasa DNA dependiente a los
promotores, acelerando el proceso de transcripción.
Dado que muchos de los factores de transcripción, que afectan secuencias de los potenciadores
virales, están restringidos a determinadas células, tejidos o especies de hospedadores, es que
pueden determinar el tropismo de los virus y actuar como factores de virulencia específicos.
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El DNA genómico de los papilomavirus contiene este tipo de potenciadores, que se activa
solamente en los queratinocitos, y de hecho, es solamente en este estrato celular en el que se
produce la replicación viral. En el genoma de retrovirus y algunos herpesvirus también se han
identificado secuencias de potenciadores que determinan el tropismo de estos virus mediante la
regulación de expresión de genes virales en tipos celulares específicos.
MECANISMOS DE DISEMINACIÓN VIRAL E INFECCIÓN DE ÓRGANOS BLANCO.
La replicación viral puede estar restringida a la superficie corporal a través de la cual el virus
ingresa- por ejemplo, la piel, el tracto respiratorio, tracto gastrointestinal, tracto genital o la
conjuntiva. Alternativamente, los virus pueden atravesar la barrera epitelial y ser diseminados por
sangre, por vía linfática o nervios causando una infección generalizada, o infecciones en sitios
específicos como el sistema nervioso central.
En experimentos realizados por Frank Fenner en 1949, se utilizó el virus de la ectromelia (viruela
murina) como modelo de la secuencia de eventos de una infección sistémica y producción de
enfermedad. Para ello se inocularon grupos de ratones en las almohadillas plantares de los
miembros posteriores; luego se realizaron titulaciones diariamente de diferentes tejidos para
determinar la cantidad de virus presente en los órganos. Se demostró que durante el período de
incubación la infección se diseminó en forma escalonada en el organismo del ratón. En principio el
virus replicó localmente en el tejido de las almohadillas plantares y luego en los linfonódulos de
drenaje; desde ese sitio el virus pasó al torrente sanguíneo, causando una viremia primaria con lo
cual el virus alcanzó sus órganos blanco iniciales, especialmente el bazo, linfonódulos y el hígado.
En este estadío de infección se produjo necrosis focal, primero en la piel y linfonódulos de las
extremidades inoculadas, y posteriormente en el bazo e hígado. En los siguientes días hubo una
necrosis extensiva en hígado y bazo y muerte rápida.
Sin embargo, esta no fue la secuencia completa de la patogenia dado que para completar el ciclo
de infección viral se debía explicar la diseminación e infección del siguiente hospedador.
Fenner encontró que el virus producido en los órganos blanco (bazo e hígado) causaba una viremia
secundaria, y así era diseminado a la piel y a las mucosas. La infección en la piel producía una
erupción papular, desde donde se eliminaban grandes cantidades de virus y se producía la
infección, por contacto, de otros ratones susceptibles.
DISEMINACIÓN LOCAL EN SUPERFICIES EPITELIALES
Los virus replican primero en las células epiteliales en el sitio de entrada y producen una
infección localizada, generalmente acompañada de diseminación viral directamente al ambiente
desde ese sitio. La diseminación de la infección sobre las superficies epiteliales ocurre por la
infección secuencial de las células vecinas, y dependiendo de cada virus en particular puede o no
haber diseminación a los tejidos subepiteliales adyacentes.
Algunos virus, papilomavirus y poxvirus (virus orf), permanecen confinados a la epidermis donde
inducen lesiones proliferativas localizadas; mientras que otros poxvirus como el virus de la
dermatosis nodular infecciosa de los bovinos (lumpy skin disease), se disemina ampliamente
después de la infección cutánea.
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Los virus que ingresan al organismo por el tracto respiratorio o digestivo pueden causar
rápidamente la infección extensiva de la mucosa epitelial, por lo tanto las enfermedades asociadas
con estas infecciones progresan rápidamente luego de un corto período de incubación. En los
mamíferos, hay poca o casi nula invasión productiva en los tejidos subepiteliales del tracto
respiratorio luego de la infección con influenza o parainfluenzavirus; al igual que en el tracto
gastrointestinal luego de infecciones con rotavirus y coronavirus. Aunque estos virus pueden
ingresar a la vía linfática y por lo tanto tienen el potencial para diseminarse a través de la misma,
generalmente no lo hacen, debido a que los receptores virales apropiados, u otros factores
celulares permisivos (proteasas activadoras de clivaje o potenciadores de transcripción) están
restringidos a las células epiteliales.
La restricción de la infección viral a una superficie epitelial nunca debería ser considerada como
una falta de virulencia o severidad del virus para producir enfermedad. Aunque sea localizado, el
daño causado por los rotavirus y coronavirus en la mucosa intestinal, puede resultar en una
enfermedad severa y aún en diarrea mortal, especialmente en neonatos y animales de corta edad.
De la misma manera, la infección con el virus de la influenza puede producir lesiones considerables
en los pulmones, causando síndromes respiratorios agudos y muerte.
INVASIÓN SUBEPITELIAL Y DISEMINACIÓN LINFÁTICA
Algunos virus pueden atravesar la barrera epitelial e invadir el tejido subepitelial mediante
estrategias como la migración dentro de células fagocíticas, específicamente células dendríticas y
macrófagos, y la diseminación direccional de las partículas virales desde el epitelio infectado.
Las células dendríticas son abundantes en la piel y en todas las superficies mucosas, donde
constituyen una barrera primaria de la respuesta inmunológica, tanto innata como adaptativa.
Las células dendríticas migratorias (cómo las células de Langerhans en la piel), circulan desde las
superficies epiteliales hasta los linfonódulos regionales; y la infección de estas células puede ser el
origen de la diseminación inicial de algunos virus como los alfavirus, el agente de la lengua azul y
otros orbivirus, y los virus de las inmunodeficiencias felina y de los monos.
La liberación direccional de los virus en el lumen de los tractos respiratorio e intestinal facilita la
diseminación local de las células epiteliales vecinas y la diseminación inmediata al ambiente;
mientras que la diseminación desde las superficies basolaterales de las células epiteliales facilita la
invasión de los tejidos subepiteliales y la subsecuente diseminación viral vía linfática, sanguínea o
por filetes nerviosos.
Muchos virus que se diseminan por el organismo luego de la infección de una superficie epitelial
son transportados inicialmente a los linfonódulos regionales a través de los vasos aferentes.
Dentro del linfonódulo de drenaje, los viriones pueden ser inactivados y procesados por los
macrófagos y las células dendríticas de manera tal que sus componentes antigénicos son
presentados a los linfocitos estimulando la respuesta inmune adaptativa.
Sin embargo, algunos virus pueden replicar eficientemente en los macrófagos, (por ejemplo
algunos retrovirus, orbivirus, el virus del moquillo canino y otros morbillivirus, arterivirus como el
del síndrome respiratorio y reproductivo porcino, y algunos herpesvirus) y/o en células dendríticas
y linfocitos.
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Los virus pueden diseminarse, mediante de los vasos eferentes, desde los linfonódulos regionales
hacia el torrente sanguíneo, y luego ser distribuidos rápidamente a través del organismo, ya sea
dentro de las células o como viriones libres.
Los órganos que actúan como filtros de la sangre (pulmón, hígado y bazo) son frecuentemente
órganos blanco de los virus que producen infecciones generalizadas.
Normalmente hay una respuesta inflamatoria local en el sitio de invasión viral, y la severidad de
la misma refleja la extensión del daño en el tejido. La inflamación conduce a alteraciones
características en el flujo y la permeabilidad de los vasos sanguíneos locales, así como a la
movilización y activación de leucocitos; algunos virus aprovechan esta circunstancia para infectar
células que intervienen en la respuesta inflamatoria, lo cual facilita la diseminación local o
sistémica de estos virus.
La inflamación local puede ser muy importante en la patogénesis de las infecciones causadas por
virus transmitidos por artrópodos, debido a la marcada reacción en el sitio de la inoculación del
virus producida por la mordedura del artrópodo vector.
DISEMINACIÓN POR VÍA SANGUÍNEA: VIREMIA
La sangre es el vehículo más efectivo para la rápida diseminación del virus dentro del organismo.
El ingreso inicial el virus a la sangre luego de la infección se denomina viremia primaria, la que
aunque generalmente es clínicamente inaparente, conduce a la localización del virus en los
órganos. La replicación viral en los grandes órganos blanco lleva a una producción sostenida de
altas concentraciones de virus, produciendo una viremia secundaria y la subsiguiente infección en
otras partes del cuerpo, resultando en manifestaciones clínicas de la enfermedad asociada.
En la sangre, los viriones pueden circular libres en el plasma o bien contenidos o adsorbidos a
leucocitos, plaquetas y eritrocitos.
Los parvovirus, enterovirus, togavirus y flavivirus circulan generalmente libres en el plasma. Los
virus que son transportados en leucocitos (generalmente linfocitos o monocitos) normalmente no
son eliminados con tanta facilidad o de la misma manera que los virus que circulan libres. Los virus
asociados a células pueden estar protegidos de los anticuerpos y otros componentes plasmáticos, y
pueden ser transportados cuando los leucocitos que los mantienen ocultos en su interior migran
dentro de los tejidos.
Algunos virus en particular tienen tropismo a diferentes poblaciones leucocitarias; de esta
manera la viremia asociada a monocitos es una característica del virus del moquillo canino (familia
Paramixoviridae), mientras que la viremia asociada a linfocitos es una característica del virus de la
enfermedad de Marek (familia Herpesviridae) y de la leucosis bovina (familia Retroviridae).
En las infecciones causadas por el virus de la peste porcina africana (familia Asfarviridae) y el
virus de la lengua azul (familia Reoviridae) es característica la viremia asociada a eritrocitos. La
asociación del virus de la lengua azul con los eritrocitos facilita tanto la viremia prolongada, por el
retraso de la eliminación del virus por acción inmunológica, como la infección de los artrópodos
hematófagos que actúan como vectores biológicos del virus.
Un importante número de virus, incluyendo el virus de la anemia infecciosa equina (familia
Retroviridae), el virus de la diarrea viral bovina (familia Flaviviridae) y el virus de la lengua azul,
están asociados a las plaquetas durante la viremia; esta interacción puede facilitar la infección de
las células endoteliales.
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Los neutrófilos pueden contener viriones fagocitados, aunque raramente son infectados dado
que poseen poderosos mecanismos antimicrobianos; además los neutrófilos al igual que las
plaquetas tienen una vida media corta.
Los viriones circulantes en sangre son removidos continuamente por los macrófagos, por lo tanto
la viremia puede ser mantenida solamente si hay una continua introducción de virus en sangre
desde los tejidos infectados, o si hay una eliminación deficiente por acción de los macrófagos
tisulares.
Aunque los leucocitos circulantes pueden constituir un sitio para la replicación viral, la viremia
generalmente es mantenida por la infección de las células de los órganos blanco como son el
hígado, el bazo, los linfonódulos y la médula osea. En algunas infecciones, como la arteritis viral
equina, la viremia es prolongada y mantenida por la infección de las células endoteliales,
macrófagos y células dendríticas. El músculo liso y el estriado también pueden ser un sitio
importante para la replicación de algunos virus.
Hay una correlación entre la magnitud de la viremia producida por virus asociados a la sangre y
su capacidad para invadir los tejidos blanco. Ciertos virus neurotrópicos son virulentos cuando son
inoculados por vía intracerebral, pero resultan avirulentos cuando ingresan periféricamente dado
que no alcanzan una viremia con una concentración viral suficiente que faciliten la invasión del
tejido nervioso.
La capacidad de producir viremia y la capacidad para invadir los tejidos desde el torrente
sanguíneo son por lo tanto dos propiedades diferentes de los virus. Por ejemplo, algunas cepas del
virus Semliki Forest (familia Togaviridae), y otros alfavirus, han perdido la capacidad de producir
una viremia equivalente en duración y magnitud a la producida por las cepas neuroinvasivas de los
mismos virus.
Los virus que circulan en sangre, especialmente aquellos que circulan libres en plasma, se
encuentran, entre muchas otras, dos tipos de células que ejercen un rol importante en la
determinación de la patogénesis subsiguiente a la infección; dichas células son los macrófagos y las
células del endotelio vascular.
INTERACCIÓN DE LOS VIRUS CON LOS MACRÓFAGOS
Los macrófagos son células fagocíticas mononucleares derivadas de la médula ósea que están
presentes en todos los compartimentos del organismo, incluyendo aquellos que se encuentran
libres en plasma (monocitos) o en los espacios aéreos pulmonares (macrófagos alveolares), y los
que se encuentran en los tejidos como el conectivo subepitelial debajo de las superficies mucosas,
macrófagos fijos como los osteoclastos (en hueso), microglía (sistema nervioso central), y aquellos
que cubren los sinusoides de linfonódulos, hígado, bazo y médula ósea.
Junto con las células dendríticas, los macrófagos tienen un rol crítico en el procesamiento y
presentación de antígenos a otras células inmunológicas. Esto es fundamental para la iniciación de
la respuesta inmune adaptativa. Los macrófagos también inician la respuesta inmune innata por su
capacidad para detectar la presencia de estructuras moleculares asociadas a patógenos mediante
receptores específicos (por ejemplo receptores tipo Toll).
Los macrófagos tienen una actividad funcional heterogénea, la que puede variar
considerablemente dependiendo de su ubicación y estado de activación; aún en un sitio o tejido
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dado hay subpoblaciones de macrófagos que difieren en su actividad fagocítica y en susceptibilidad
a infecciones virales.
Se pueden observar diferentes tipos de interacciones entre macrófagos y viriones; por ejemplo
algunos virus son fagocitados y destruidos por los macrófagos, en otros casos el virión puede
ingresar al macrófago y luego ser transferido pasivamente a las células adyacentes, o como en el
caso del virus de la hepatitis infecciosa canina (familia Adenoviridae) puede ingresar a los
macrófagos que cubren los sinusoides hepáticos (células de Kupffer), replicar en ellos y pasar a los
hepatocitos, produciendo una hepatitis severa.
Otro mecanismo de invasión tisular conocido como “caballo de Troya” consiste en el transporte
de los viriones dentro de macrófagos que emigran a través de las paredes de los vasos sanguíneos.
Este tipo de diseminación es particularmente importante en la patogénesis de infecciones por
lentivirus (familia Retroviridae).
Las diferencias en la virulencia de cepas de un mismo virus y las variantes en la resistencia del
hospedador pueden estar dadas, en algunos casos, por los diferentes tipos de interacciones entre
virus y macrófagos.
Aunque los macrófagos tienen una eficiente actividad fagocítica por naturaleza, esta capacidad
puede estar potenciada luego de su activación con ciertas sustancias de origen microbiano y
citoquinas como el interferón γ. Además tienen receptores Fc y C3 que aumentan su capacidad
para fagocitar viriones opsonizados, específicamente aquellos viriones que están cubiertos con
anticuerpos o moléculas del complemento.
Dado que algunos virus son capaces de replicar en los macrófagos, la opsonización de los viriones
mediante anticuerpos en realidad puede facilitar la infección; esto constituye un importantísimo
factor patogénico en infecciones como el dengue y varios retrovirus.
La infección viral puede conducir a una activación de macrófagos y células dendríticas, con
producción de mediadores vasoactivos e inflamatorios, como el factor de necrosis tisular, que
contribuyen en la patogénesis de enfermedades virales, particularmente las fiebres hemorrágicas
virales como Ebola (familia Filoviridae), lengua azul (familia Reoviridae) y fiebre hemorrágica
argentina – virus Junín- (familia Arenaviridae).
INTERACCIÓN DE LOS VIRUS CON CÉLULAS DEL ENDOTELIO VASCULAR
El endotelio vascular con su membrana basal y sus estrechas uniones celulares constituye la
interfase sangre-tejido y una barrera para partículas como los virus. La invasión del parénquima
por los viriones circulantes depende de la posibilidad de cruzar esta barrera, generalmente en
vénulas y capilares, donde el flujo sanguíneo es más lento y las paredes vasculares son más
delgadas. Los viriones pueden pasar pasivamente entre o a través de las células endoteliales y la
membrana basal de los pequeños vasos, ser transportados dentro de linfocitos infectados
(mecanismo de caballo de Troya), o infectar células endoteliales y “hacer”su camino a través de
esta barrera, con la infección de la porción luminal de la célula y liberación por la parte basal.
Este aspecto ha sido estudiado intensivamente en relación con la invasión viral del sistema
nervioso central, pero también se aplica a la invasión secundaria de muchos tejidos durante las
infecciones generalizadas.
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La infección de las células endoteliales es también importante para la patogénesis de las
enfermedades virales caracterizadas por daño vascular que resultan en hemorragias generalizadas
y/o edemas (fiebres hemorrágicas virales).
El daño endotelial producido por virus conduce a la coagulación y trombosis vascular, y en el caso
de generalizarse se produce la coagulación intravascular diseminada. Sin embargo, es probable que
los mediadores de la inflamación producidos por los macrófagos y las células dendríticas infectadas
también contribuyen a la patogénesis del daño vascular en las fiebres hemorrágicas virales.
DISEMINACIÓN POR VÍA NERVIOSA
Aunque la infección del sistema nervioso central puede ocurrir luego de la diseminación
hematógena, la invasión por nervios periféricos es también una importante vía de infección -por
ejemplo, en el caso de la rabia, en la enfermedad de Borna (familia Bornaviridae) y en diferentes
infecciones por herpesvirus como son la pseudorabia y la encefalitis bovina por herpesvirus 5-.
Los viriones de los herpesvirus viajan al sistema nervioso central a través del citoplasma de los
axones infectando secuencialmente las células de Schwann de la vaina nerviosa. Los virus de la
rabia y de la enfermedad de Borna también migran hacia el sistema nervioso central por el
citoplasma de los axones, pero generalmente no infectan la vaina nerviosa.
Los nervios de los sistemas motor, sensorial y autónomo pueden estar involucrados en la
diseminación neural de estos virus. En la medida que estos virus se mueven centrípetamente hacia
el sistema nervioso central, deben atravesar las uniones celulares. Los virus de la rabia y de la
pseudorabia pueden cruzar a través de las uniones sinápticas.
Además de migrar centrípetamente desde la superficie corporal a los ganglios sensoriales y desde
ahí al cerebro, los herpesvirus pueden trasladarse en dirección centrífuga desde los ganglios hacia
la piel y mucosas. Este fenómeno es el que ocurre luego de la reactivación de infecciones latentes
por herpesvirus y en la producción de lesiones epiteliales recurrentes.
Otros virus como el de la rabia, enfermedad de Borna y algunos togavirus pueden utilizar las
terminaciones nerviosas de las fosas nasales (filetes olfatorios) como sitio de entrada; causando
una infección local a partir de la cual los nuevos viriones viajan por el axoplasma de los nervios
olfatorios directamente hacia el bulbo olfatorio del cerebro.
MECANISMOS DE DISEMINACIÓN VIRAL
La diseminación de viriones infecciosos es crucial para poder mantener las infecciones dentro de
las poblaciones. Para los virus que replican sólo en las superficies epiteliales, la salida de viriones
infecciosos generalmente se produce desde el mismo sistema orgánico por donde ingresó el virus
(por ejemplo, sistema respiratorio, sistema digestivo).
En las infecciones generalizadas, la diseminación puede darse desde diferentes sitios, y algunos
virus pueden diseminarse por diferentes vías indistintamente.
La cantidad de virus diseminado en una secreción es un aspecto a tener en cuenta en relación a la
transmisión. Concentraciones virales muy bajas pueden ser irrelevantes a menos que se trate de
grandes volúmenes de material infectado; sin embargo algunos virus pueden estar presentes en
concentraciones tan altas que una mínima cantidad de una secreción infectada puede transmitirlos
a otro hospedador susceptible.
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Los virus entéricos generalmente son más resistentes que los virus respiratorios a la inactivación
por acción de las condiciones ambientales; especialmente cuando se encuentran en el agua, estos
virus pueden persistir por más tiempo.
Virus como el de la influenza (familia Ortomixoviridae) y los neumovirus (familia Paramixoviridae)
que causan típicamente infecciones localizadas y lesiones del tracto respiratorio, son diseminados
por el mucus y expelidos desde las vías respiratorias mediante la tos y los estornudos. Durante las
infecciones sistémicas los virus también pueden diseminarse desde el tracto respiratorio.
Los virus entéricos, como los rotavirus, son diseminados por las heces; y cuanto más voluminosa
sea la descarga de materia fecal desde los individuos infectados mayor será la contaminación
ambiental que causen.
Unos pocos virus (virus de la rabia, citomegalovirus) son diseminados en la cavidad oral desde las
glándulas salivales infectadas, o desde los pulmones o mucosa nasal en las infecciones
respiratorias.
La diseminación por saliva depende de acciones como el lamido, olfateo, mordidas o
acicalamiento entre los animales. Este tipo de diseminación puede continuar durante el período de
convalescencia o posteriormente en forma recurrente, especialmente con herpesvirus.
La piel constituye una importante fuente de virus en enfermedades en las que la transmisión se
produce por contacto directo o por pequeñas lesiones: papilomavirus, algunos poxvirus y
herpesvirus utilizan este modo de transmisión.
Aunque en varias enfermedades generalizadas se producen lesiones en la piel, sólo en muy pocos
casos hay diseminación viral desde esas lesiones. Sin embargo, en enfermedades vesiculares como
la fiebre aftosa, estomatitis vesicular, y la enfermedad vesicular porcina, los virus son producidos
en grandes cantidades en las vesículas en la piel y las mucosas de los animales afectados; los virus
son eliminados desde estas lesiones luego de la ruptura de las vesículas.
La localización de los virus en los folículos plumosos es importante para la diseminación de virus
como el de la enfermedad de Marek (familia Herpesviridae).
La orina, al igual que la materia fecal, es una fuente de contaminación de los alimentos y del
ambiente. Algunos virus como el de la hepatitis infecciosa canina (familia Adenoviridae), la fiebre
aftosa (familia Picornaviridae) y arenavirus, replican en las células epiteliales de los túbulos renales
y son diseminados por la orina. En el caso de los arenavirus (por ejemplo, fiebre hemorrágica
argentina) se producen infecciones prolongadas en los roedores silvestres que actúan como
reservorio; esto constituye el principal modo de contaminación del medio ambiente por estos
virus.
Otros virus que producen importantes enfermedades en animales son diseminados por el semen
y son transmitidos durante el coito; por ejemplo, el virus de la arteritis equina (familia
Arteriviridae) puede ser eliminado durante varios meses o años en el semen de padrillos
portadores aparentemente sanos, aún mucho tiempo después de que el virus se haya eliminado de
otros tejidos. De la misma manera, los virus que replican en glándula mamarias son excretados por
leche, la cual sirve como vía de transmisión por ejemplo para el virus de la artritis-encefalomielitis
de la cabra (familia Retroviridae) y alguno de los flavivirus transmitidos por garrapatas.
En los peces, el fluido que rodea las huevas depositadas durante el desove puede contener altas
concentraciones de virus como el de la necrosis hematopoyética infecciosa (familia Rabdoviridae);
este es un importante modo de transmisión viral tanto entre peces de criaderos como silvestres.
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Aunque no se consideren como “diseminantes” en el estricto sentido de la palabra, tanto la
sangre como los tejidos de los animales faenados deben ser considerados importantes fuentes de
contaminación y transmisión viral.
La sangre infectada es la base de la transmisión mediante agujas contaminadas y otros elementos
utilizados por los veterinarios durante los tratamientos o el manejo de animales enfermos. El uso
de suero fetal bovino contaminado con virus puede resultar en la contaminación de otros
productos biológicos.
INFECCIÓN VIRAL SIN DISEMINACIÓN
Muchos sitios de replicación viral podrían ser considerados como “sitio ciego” desde la
perspectiva de la diseminación natural; sin embargo, la replicación en estos sitios puede facilitar
indirectamente la transmisión viral; por ejemplo, animales carnívoros y omnívoros pueden
infectarse al consumir carne o tejidos que contienen virus. De esta manera el virus de la peste
porcina clásica (familia Flaviviridae), el virus de la peste porcina africana (familia Asfarviridae) y el
virus del exantema vesicular porcino (familia Caliciviridae) han sido diseminados a diferentes
regiones y países mediante restos de alimentos que contenían carne de cerdo contaminada.
La encefalopatía espongiforme bovina (mal de la vaca loca) producida por un prion en el Reino
Unido, fue ampliamente diseminada entre el ganado por la alimentación con harina de carne y de
hueso elaboradas con restos de carcasas de bovinos conteniendo tejido nervioso contaminado.
Muchos retrovirus en vez de ser diseminados por las vías mencionadas son transmitidos
directamente en el plasma germinal o por infección del embrión en desarrollo en los mamíferos, o
de los huevos en las aves.
A pesar de la falta de transmisión horizontal, estos virus transmitidos verticalmente llegan al
mismo fin que aquellos que se diseminan en el ambiente, esto es, la transmisión a un nuevo
hospedador y su perpetuación en la naturaleza.
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