Factores inherentes al virus

ENFERMEDADES VIRALES EMERGENTES Y RE-EMERGENTES
Área de Virología – FCV-UNCPBA
Sandra E. Pérez - 2016
Las enfermedades virales emergentes son aquellas infecciones virales nuevas que aparecen en
una población. Se consideran enfermedades virales re-emergentes a aquellas que han existido
previamente pero su incidencia está en aumento o aquellas que han ampliado su rango geográfico
de presentación.
Gran parte de las enfermedades emergentes y re-emergentes son ZOONOSIS.
Los patógenos emergentes representan un desafío único para la ciencia y la medicina debido a que
generalmente no existe o es escaso el conocimiento acerca de ellos antes de emerger. Además,
para la mayoría de los patógenos emergentes, no se han desarrollado estrategias terapéuticas y/o
de vacunación. Por lo tanto, el tratamiento está limitado a la terapia de soporte inespecífica.
Las etapas más importantes en la emergencia o re-emergencia de una enfermedad viral son:
1.
Introducción de un patógeno viral en una nueva especie hospedadora
2.
Establecimiento del patógeno en el nuevo hospedador
3.
hospedadora
Diseminación del virus a un número importante de individuos de la nueva especie
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EMERGENCIA Y RE- EMERGENCIA DE LAS ENFERMEDADES
INFECCIOSAS
 Factores inherentes al virus
Los virus de ARN son los principales agentes causales de las enfermedades emergentes y
re-emergentes. Esto se debe fundamentalmente a:
Alta capacidad de mutación: la tasa de mutación para estos virus se estima que es
de 0.1 a 1 mutación por genoma, por ciclo de replicación. Esto se debe a la baja fidelidad de la ARN
polimerasa dependiente de ARN y a la ausencia de capacidad de lectura y edición de esta enzima.
Las altas tasas de mutación limitan el tamaño del genoma de estos virus a un promedio de 10 kb.
La replicación de moléculas de ARN viral de mayor tamaño conduciría a la acumulación excesiva de
mutaciones, las cuales serían letales para el virus.
-
Rápidos ciclos de replicación
Producción de abundante progenie viral: a la progenie viral de los virus de ARN se
la conoce como “quasiespecie”, debido a la gran cantidad de variantes virales que involucra. Estas
quasiespecies pueden proporcionar subpoblaciones virales capaces de ser seleccionadas en
respuesta, por ejemplo, a un cambio ambiental.
Eventos moleculares que colaboran en la emergencia viral
1.- Mutación. Errores introducidos por la polimerasa viral como se describió previamente.
2.- Recombinación: ocurre tanto en los virus de ARN como ADN. Involucra el intercambio
de material genético, por ejemplo, entre los virus y las células.
3.- Reordenamiento de genes en virus con genomas segmentados: se refiere a la
adquisición de nuevos segmentos genómicos durante la co-infección de una célula. Los virus de la
gripe constituyen un ejemplo típico en donde ocurre el reordenamiento de genes. La adquisición
de nuevos genes de la hemaglutinina y neuraminidasa (antígenos virales más importantes) lleva a
que estos antígenos no sean reconocidos por los anticuerpos neutralizantes presentes en la
población humana. Este cambio en la especificidad antigénica se lo conoce como “cambio
antigénico mayor” (antigenic shift).
 Factores no inherentes al virus
Cambios demográficos y sociales: empobrecimiento, guerras, superpoblación,
cambios en el comportamiento del hombre (conducta sexual, drogadicción, recreación en el
exterior).
Globalización: aumento del comercio, transporte de animales y los viajes que
permiten la diseminación global de los patógenos, vectores y reservorios. Ej. la importación de
roedores africanos como mascotas introdujo la viruela del mono en USA en 2003. El virus del SARS
originado en China se diseminó rápidamente a través de los viajeros.
Cambios ambientales: deforestación, sequías, inundaciones, etc. Por ej. la
destrucción de hábitats boscosos permitió la re-emergencia de las fiebres hemorrágicas en
Argentina (virus Junín), Bolivia (virus Machupo) y Venezuela (virus Guanarito).
Actividades médicas: transplantes de órganos y tejidos, drogas inmunosupresoras,
uso indiscriminado de antibióticos.
Invasión de nichos ecológicos silvestres: facilita la transmisión de patógenos
silvestres al hombre. Por ej. HIV y Ébola.
Adaptación y cambio de los microorganismos: incremento en la virulencia,
adaptación, adquisición de resistencia.
Los factores más importantes son aquellos relativos a las poblaciones y al ambiente.

Ejemplos de enfermedades virales emergentes y re-emergentes.
Flia. BUNYAVIRIDAE
Gro: Hantavirus
Es el único género dentro de esta familia que NO es arbovirus. Los roedores (ratón Peromyscus, la
rata Sygmodon hispidus, etc) son los reservorios de infección. En ellos se establece una infección
prolongada que raramente causa enfermedad. El virus se disemina al ambiente a través de la
orina, heces y saliva por largos períodos. La transmisión al hombre ocurre por inhalación o
contacto con el material contaminado. La transmisión entre seres humanos es infrecuente,
aunque se comprobó que la infección hombre a hombre ocurrió en el brote por virus Andes en El
Bolsón en 1996. Los cambios climáticos pueden influir en el crecimiento de la población de
roedores (generan condiciones favorables para la alimentación y reproducción) y de este modo
pueden aumentar la incidencia de la infección en el hombre. La enfermedades ocasionadas en el
hombre se agrupan en dos síndromes: fiebre hemorrágica con síndrome renal (hantavirus de
Europa y Asia) y fiebre hemorrágica con síndrome pulmonar (hantavirus de América). El síndrome
pulmonar por Hantavirus se detectó por primera vez en USA en 1993 y luego en varios países de
América del Sur. El hantavirus Sin Nombre es el más común en América del Norte y el virus Andes
es más prevalente en Argentina y Chile.
Gro. Orthobunyavirus
Virus de Schmallenberg (SBV). Emergió en Europa en 2011 como agente causal de
malformaciones fetales en rumiantes. En ovejas y cabras los signo clínicos son más leves que en
bovinos y pueden incluir diarrea, fiebre y disminución en la producción de leche, que desaparecen
en pocos días. Sin embargo, el virus ocasiona efectos teratogénicos en la hembra gestante luego
de la transmisión vertical al feto. Los animales pueden ser abortados o morir poco después del
nacimiento como consecuencia de la infección. La severidad de las lesiones fetales depende del
momento de la gestación en el que se produzca la infección, siendo más grave cuando el tejido
nervioso se está diferenciando.
Al igual que la mayoría de los miembros de la Flia. Bunyaviridae, SBV es un
arbovirus transmitido por especies del género Culicoides (jejenes).
El genoma segmentado de SBV genera el potencial para el reordenamiento de
genes con el consecuente rápido cambio genético en la población viral.
Flia. ARENAVIRIDAE
Gro. Arenavirus
Complejo Tacaribe. Comprende 7 virus norteamericanos y 15 sudamericanos.
Algunos ejemplos son:
Fiebre hemorrágica argentina: virus Junín.
Fiebre hemorrágica boliviana: virus Machupo
Fiebre hemorrágica brasilera: virus Amapari
Fiebre hemorrágica venezolana: virus Guanarito
Otros arenavirus emergentes y re-emergentes: Virus de la Fiebre de Lassa (África).
Virus de la coriomeningitis linfocitaria (Mal de los rastrojos). Puede producir encefalitis en el
hombre aunque la letalidad es baja (1%).
Se transmiten a través de roedores, en zonas agrícolas. Existe transmisión vertical en los roedores.
Los virus causantes de fiebres hemorrágicas se manipulan en nivel de bioseguridad 4.
Flia PARAMYXOVIRIDAE.
Virus Menangle. No ha sido asignado oficialmente a ningún género. Según caracterización
molecular pertenecería a los Rubulavirus. Aislado en Australia en 1997. Produce defectos
congénitos y muerte en CERDOS. El virus se mantendría en forma asintomática en los murciélagos
de la fruta. Es una zoonosis que en el hombre se manifiesta con síntomas similares a la gripe.
Gro. Henipavirus
Virus Hendra. Es un virus zoonótico que fue descripto por primera vez en 1994, en
Brisbane (Australia). El reservorio del virus es el murciélago de la fruta o zorro volador. Ocasiona
signos respiratorios severos en EQUINOS; muerte en 1 a 3 días. Aunque el mecanismo exacto de
transmisión no se conoce, el contacto de los equinos con orina u otras secreciones de los
murciélagos constituye la vía más probable de contagio. La infección en el hombre ocurre como
consecuencia del contacto directo con equinos infectados. En el hombre, la forma aguda
comienza con síntomas respiratorios y progresa a neumonía. La forma crónica se presenta como
meningoencefalitis.
Virus Nipah. Fue descripto por primera vez en Malasia en 1998. Produce trastornos
respiratorios y nerviosos en el CERDO y se transmite al humano. El hospedador natural es el
murciélago de la fruta.
Flia FILOVIRIDAE.
Gro. Filovirus
Virus del Ébola y virus Marburg
Especies del virus Ébola
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Virus del Ébola Zaire
-
Virus del Ébola Sudán
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Virus del Ébola Reston
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Virus del Ébola Costa de Marfil
En 2007-2008 se identificó una nueva especie viral a partir de un brote en Uganda:
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Virus del Ébola Bundibugyo
La infección producida por estos virus se caracteriza por un alto índice de mortalidad. El virus del
Ébola produce una fiebre hemorrágica fatal que afecta a humanos y a primates no humanos. El
virus se aisló por primera vez en 1976 en Zaire y Sudán en brotes de fiebre hemorrágica que
causaron más de 250 muertes. Aunque se desconoce exactamente el/los reservorios del virus y los
mecanismos de transmisión, la serología positiva en murciélagos sugiere que éstos actuarían como
reservorios naturales. Una característica de esta enfermedad es que la misma re-aparece luego de
largos períodos de silencio epidemiológico, lo cual sugiere la existencia de un reservorio aún no
identificado. La infección inicial al hombre ocurriría por exposición a los fluidos corporales de los
reservorios y/o huéspedes intermediarios. Luego, la transmisión ocurriría por contacto persona a
persona.
La infección por el virus Marburg se reconoció por primera vez en 1967, en brotes de fiebre
hemorrágica simultáneos en Marburg (Alemania) y en Belgrado (Serbia). Afectó principalmente a
laboratoristas, personal médico y familiares de los afectados iniciales. La infección se originó tras
la manipulación de tejidos de monos africanos infectados los cuales habían sido importados para
la elaboración de la vacuna contra la polio. Se considera que el reservorio viral es el murciélago
africano de la fruta.
Flia. FLAVIVIRIDAE
Gro. Flavivirus
Virus de la Fiebre Amarilla. Arbovirosis transmitida por el mosquito Aedes aegypti.
Produce un cuadro caracterizado por fallo renal y hepático. La declinación en la política de
vacunación trajo como consecuencia un incremento en la incidencia de la enfermedad en América
y África a partir de 1980. La vacuna confiere protección efectiva y la inmunidad es duradera (10
años). Los reservorios naturales son los primates (ciclo silvestre), de éstos puede pasar al hombre
a través de la picadura de mosquitos (ciclo urbano).
Virus del Dengue. Existen 4 serotipos virales (DEN-1, 2, 3 y 4).
La infección con un serotipo del virus del Dengue, en lugar de proteger contra la infección por otro
serotipo puede incrementar la severidad de la enfermedad llevando al DENGUE HEMORRAGICO.
No existe inmunidad cruzada entre serotipos. Sólo existe inmunidad a la re-infección con el mismo
serotipo.
Es una enfermedad re-emergente asociada al surgimiento de factores que favorecen el
incremento del mosquito vector Aedes aegypti. Es la fiebre hemorrágica viral más distribuida en el
mundo. Se la consideraba una enfermedad de climas tropicales debido a su asociación con
variables climáticas como lluvias abundantes, altas temperaturas, humedad y vegetación que
determinan el nicho ecológico del vector. Actualmente los movimientos poblacionales
(migraciones, turismo) son vehículos importantes para la diseminación de cepas virales e
incrementan también el potencial para el desarrollo de dengue hemorrágico debido a la cocirculación de distintos serotipos. El Aedes aegypti es un mosquito urbano y su existencia depende
de la presencia de contenedores artificiales de agua donde se desarrollan las larvas. No existe
vacuna para la prevención del dengue.
Virus Zika (ZIKV). ZIKV es transmitido por el mosquito Aedes aegypti. Se lo
identificó por primera vez en Uganda en 1947, en los bosques de Zika, como agente causal de
infecciones esporádicas benignas en los seres humanos, mientras circulaba predominantemente
en primates salvajes. Posteriormente, en 2007 y en 2013 se registraron brotes epidémicos en
algunos países de Oceanía. En 2015 emergió en América asociado a anomalías neurológicas
congénitas, una presentación inusual dado que las infecciones por ZIKV se caracterizaban por
sintomatología leve o inaparente, con fiebre, dolores musculares y eritema. El virus no se asocia
con fiebres hemorrágicas. Los brotes epidémicos en Brasil en 2015 se destacaron por un
incremento explosivo en los casos anuales de microcefalia en bebés, los cuales inmediatamente se
relacionaron con la transmisión congéntia de ZIKV en mujeres embarazadas. ZIKV también se
asocia con numerosos casos de Síndrome de Guillain-Barré, una condición autoinmunitaria que
afecta el sistema nervioso periférico. Además de la transmisión por mosquitos, se reportó
recientemente la transmisión potencial del virus mediante transfusiones sanguíneas y por vía
sexual.
Virus del Nilo Occidental (WNV). Arbovirus transmitido por mosquitos (Culex pipiens).
Esta zoonosis se mantiene en los ciclos naturales involucrando, al menos, tres organismos
diferentes: el virus, un vector invertebrado, un hospedador o un reservorio vertebrado. Aunque
numerosos brotes esporádicos de enfermedad ocurrieron en Asia, África y Europa, el virus
emergió inesperadamente en el estado de Nueva York (USA), en 1999, con un patrón diferente al
observado en los brotes previos y caracterizado por producir encefa litis en humanos y equinos.
Generalmente la enfermedad es asintomática o se observan síntomas similares a la gripe. En un
bajo porcentaje de casos puede causar una enfermedad neuroinvasiva severa. Los brotes más
importantes son ocasionados por cepas pertenecientes al Linaje 1, el linaje con mayor distribución
geográfica. Las cepas del linaje 2 son menos virulentas y se restringen exclusivamente al
continente africano. La transmisión y mantenimiento de la infección requiere la presencia del
vector y las aves que mantienen una viremia lo suficientemente alta para la infección subsiguiente
de los mosquitos. Los humanos y los equinos no desarrollan una viremia elevada para mantener la
infección por lo cual se los considera hospedadores definitivos.
En la última década se observó una expansión en el rango geográfico y en la patogenicidad para
los hospedadores aviares y mamíferos. Las aves migratorias se consideran la principal fuente de
translocación del WNV. Los factores virológicos que favorecen estas condiciones incluyen la
adaptación genética que llevó a una mayor replicación en las aves y a un incremento en el rango
de vectores que puede infectar.
Flia. TOGAVIRIDAE
Gro. Alphavirus
Virus Chikugngunya (CHIKV). Es un arbovirus transmitido principalmente por los
mosquitos Aedes aegypti y el Aedes albopictus. Esta enfermedad viral se caracteriza por fiebre y
altralgia. Los síntomas artríticos son debilitantes y pueden durar meses o años en algunos
pacientes. También se reportaron síntomas neurológicos asociados a CHIKV. La rápida emergencia
del virus está fundamentalmente asociada a la expansión de los mosquitos vectores desde zonas
donde el virus es endémico (África) a otras regiones del mundo. Además, diversas mutaciones de
CHIKV originaron cepas virales que presentarían mayor transmisibilidad.
Flia. CORONAVIRIDAE
Coronavirus del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS-CoV). El SARS-CoV emergió
en China en 2003 como agente causal de neumonía severa en humanos, la cual se diseminó
rápidamente a más de 30 países ocasionando 774 muertes en menos de un año. El gato civeta fue
el hospedador intermediario que permitió el “salto” del virus a los seres humanos. La mutación en
una proteína de la superficie viral permitió la unión al receptor humano y el salto de especie desde
el hospedador intermediario al humano.
SARS-CoV constituye un ejemplo de como un virus previamente restringido a un animal
puede emerger como un patógeno humano al adquirir la capacidad de utilizar un receptor celular
en esta especie.
Coronavirus del Síndrome Respiratorio de Medio Oriente (MERS-CoV). Ocasiona una
enfermedad respiratoria fatal. Los camellos dromedarios están implicados en la transmisión del
virus a los seres humanos. El primer caso se reportó en Arabia Saudita en Junio de 2012. Aunque la
mayoría de los casos se concentran en esta región, la presencia del virus se detectó en Europa y
USA, en pacientes que viajaron a Medio Oriente.
A diferencia del SARS-CoV que es altamente transmisible entre los humanos, MERS-CoV
tiene una alta tasa de mortalidad pero es menos eficiente en su transmisión.
Flia. RETROVIRIDAE
Virus de la Inmunodeficiencia humana (HIV/SIDA). Reconocida a principio de los ´80, pasó de ser
una enfermedad misteriosa a convertirse en una pandemia. Existen dos tipos de virus del HIV: HIV1 y HIV-2. La epidemia mundial de SIDA se atribuye al HIV-1. En 1986 se describió un virus distinto,
el HIV-2, que causa una enfermedad idéntica aunque se encuentra restringida al oeste de África.
Se sabe que el primer “salto de especie” ocurrió con el HIV-1 en 1930, pasando del chimpancé al
hombre. El HIV-2 “saltó” de otro tipo de mono, el mangabey fuliginoso o gris, al hombre,
alrededor de 1940. Aunque las razones para este salto de especie se desconocen, es muy probable
que haya ocurrido a partir del descuartizamiento y consumo de estos monos. Si bien la vía
alimentaria no es una vía de transmisión de estos virus, el contacto con la sangre durante el
descuartizamiento de los animales sería la causa del contagio de la infección viral.
La variabilidad del virus, la utilización de drogas y la conducta sexual influyen en el incremento de
la incidencia de la enfermedad. Esta situación se agrava debido a las dificultades en el tratamiento,
su elevado costo y la ausencia de una vacuna.
Flia. ORTHOMYXOVIRIDAE
Gro. Influenzavirus
Virus de la gripe o influenza. Existen 3 tipos de virus de la gripe: A, B y C. Todos
afectan a los seres humanos y sólo el tipo A afecta a los animales. Los tipos A y B causan la gripe
estacional y el tipo C no causa epidemias. Las aves acuáticas son reservorios de 15 subtipos de
virus influenza A que se replican en el INTESTINO, se excretan en las heces en elevadas
concentraciones y se transmiten por contaminación del agua a las aves migratorias. El reservorio
en aves acuáticas asegura la perpetuación del virus en la naturaleza, siendo capaz de transmitirse
a las aves domésticas y luego a los seres humanos. Los cerdos tienen un rol importante en la
epidemiología de los virus de la gripe, ya que poseen receptores para los virus humanos (ácido
siálico con uniones α2,6 a galactosa) y aviares (ácido siálico con uniones α2,3 a galactosa). Por lo
tanto, los cerdos pueden actuar como “cocteleras” en los cuales los virus de la gripe pueden
reordenar sus genes, mutarse, adaptarse y adquirir la capacidad de infectar a los seres humanos.
La pandemia ocasionada por el virus de la gripe H1N1 en 2009 es un ejemplo de cómo un virus de
ARN puede saltar las barreras de especies y emerger en nuevos huéspedes, en este caso con
transferencia del virus del cerdo al humano.
Flia. POXVIRIDAE
Gro. Orthopoxvirus
Poxvirus de los monos (Viruela de los monos, monkeypox). Ocasiona
enfermedad importante en África. En 1970 se detectaron infecciones en humanos. En USA se
produjo un brote importante en 2003 a través de la introducción de animales exóticos. El cuadro
en humanos no es grave (aparición de vesículas y pústulas) aunque puede cursar con encefalitis.
Flia. HEPEVIRIDAE
Gro. Hepevirus
Virus de la hepatitis E (HEV). El HEV es el único miembro de la familia. Es un virus
de ARN de cadena simple, desnudo, de 27 a 34 nm de diámetro. Debido a la variabilidad genética
entre los distintos aislamientos de HEV, se lo clasifica en 4 genotipos. El HEV es responsable de
hepatitis aguda autolimitante. Sin embargo, puede ocasionar hepatitis fulminante en mujeres
embarazadas y personas mayores.
El virus se considera endémico en los países en desarrollo, principalmente en áreas tropicales y
subtropicales. En los países desarrollados suelen presentarse casos esporádicos o brotes
epidémicos.
La vía fecal-oral a través de agua y alimentos contaminados es la principal forma de transmisión en
los países subdesarrollados. Sin embargo, en los países desarrollados, la hepatitis E se considera
una zoonosis, siendo el CERDO el principal reservorio del HEV. La transmisión ocurre
principalmente a partir de alimento de origen porcino mal cocido. La transmisión por
transfusiones sanguíneas está descripta aunque no se ha determinado la carga viral necesaria para
ocasionar enfermedad.
Ejemplos de respuesta global frente a la emergencia de enfermedades virales
Flia. PICORNAVIRIDAE.
Gro. Enterovirus
Virus de la Poliomielitis. Desde la introducción de la vacunación en 1955, los casos de
poliomielitis disminuyeron a nivel mundial. Los principales reservorios del virus permanecen en
África y en el sudeste asiático.
Flia. POXVIRIDAE
Gro. Orthopoxvirus.
Virus de la viruela humana. La erradicación de la viruela fue oficialmente declarada en
1980 y según la Organización Mundial de la Salud (OMS) es la primera enfermedad combatida a
nivel mundial a través de campañas de vacunación y medidas de prevención.
En la lucha contra las enfermedades emergentes se necesitan acciones rápidas y efectivas. Detección temprana del fenómeno e instauración inmediata de las medidas de intervención
sanitaria.
Se debe contar con sistemas de salud con capacidad diagnóstica especializada y
capacidad de investigación epidemiológica.
Se debe establecer una red de colaboración internacional y establecer y mantener
un sistema de vigilancia global.
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