Infección humana por Arbovirus

Infección humana por Arbovirus
Diego Fernando Scarpetta González*
RESUMEN
Se describen algunos aspectos básicos de los Arbovirus, su clasificación, los reservorios y vectores naturales, las formas
de propagación y diseminación, las enfermedades que pueden causar, haciendo énfasis en las experimentadas por el ser
humano, su diagnóstico y tratamiento.
Palabras clave: Arbovirus, Artrópodo, Togaviridae, Flavoviridae, Bunyaviridae, Vector y Arbovirosis.
SUMMARY
Basic aspects of Arbovirus, classification, natural reservoirs and vectors, propagation forms, diseases that may cause,
focusing on those experienced by humans, its diagnosis and treatment.
Keywords: Arbovirus, Arthropod, Togaviridae, Flavoviridae, Bunyaviridae, Vector and Arbovirosis.
*
Estudiante de Medicina y Cirugía de la Universidad del Valle, Cali.
ASPECTOS BÁSICOS
El grupo de los denominados
Arbovirus no hace referencia a una
clasificación taxonómica per se, sino,
a un conjunto de diferentes familias y
géneros de virus que comparten la
característica de ser transmitidos por
artrópodos1. Existen más de 500 virus
conformando este grupo, de los cuales
aproximadamente 150 pueden causar
enfermedades al ser humano2.
La primera expresión usada en 1942
para designar a los Arbovirus fue
“Arthropod-borne”, cuando fueron
detectados como agentes etiológicos
de encefalitis, aclarando que esta
nomenclatura
era
solo
una
clasificación epidemiológica. Más
adelante, tras otros hallazgos e
investigaciones se hizo frecuente el
uso de la abreviatura “Arborvirus”;
debido a que “arbor” traduce árbol del
latín, se tendía a confundir el término
y pensar que estos virus en realidad
eran aislados de plantas; como
consecuencia,
el
subcomité
internacional
de
nomenclatura
propuso oficializar la abreviatura
“Arbovirus”
(Arthropod
Borne
3
Virus) . Traducido literalmente como
“virus originados de artrópodos”, pero
el uso semántico se refiere a virus
transportados por artrópodos.
El grupo Arbovirus, si bien es
heterogéneo, posee criterios definidos
para la introducción de nuevos
géneros. Estos se basan en dos tipos
de características, las ligadas al ciclo
de transmisión y las fisicoquímicas.
Características relacionadas con el
ciclo de transmisión
El Arbovirus debe ser observado en
un ciclo natural completo, que
corresponde a la transmisión por
picadura (artrópodos hematófagos)
desde un reservorio natural hasta un
huésped, donde se multiplicará, y de
este al reservorio, para completar el
ciclo. Esta transmisión correspondería
a una biológica propagativa, ya que el
virus no sufre cambios morfológicos
en el vector, sólo se reproduce. Los
ciclos donde el virus viaja de
reservorio a huésped y viceversa se
denominan ciclos de mantenimiento,
son los que permiten que el virus
permanezca
en
la
naturaleza,
generalmente se dan en zonas rurales
o selváticas y están asociados a
endemias regionales.4 Otro criterio
que define al Arbovirus en cuanto a su
transmisión, es que esta se pueda
reproducir en laboratorio a partir de
un vector infectado y un huésped
experimental, por picadura del
artrópodo
hematófago,
o
por
inoculación de sus tejidos, que en
teoría estarían infectados5.
Características fisicoquímicas
Los Arbovirus se caracterizan por
presentar RNA, que puede ser
bicatenario como en Reoviridae o
monocatenario positivo como en
Togaviridae y Flavivirdae, y negativo
como en Bunyaviridae6.
Por microscopia electrónica se ha
observado que algunos Arbovirus
poseen
en
sus
membranas,
proyecciones
regulares
y
una
disposición
regular
de
los
capsómeros. En general la simetría es
muy divergente en este grupo de virus
dada su naturaleza heterogénea,
algunos presentan simetría cubica,
helicoidal o en forma de bastoncillos.7
Por presentar una envoltura lipídica
recubriendo
la
cápside,
son
susceptibles al éter etílico y al
desoxicolato sódico.
Su tamaño es variado pues el grupo
esta formado por muchas familias.
CLASIFICACIÓN
En 1957, Casals planteó un sistema
mediante el cual se podría clasificar a
los Arbovirus8, este consistía en
realizar pruebas para determinar su
afinidad antigénica. Inicialmente se
usó la prueba de hemaglutinación9,
que consiste en formar aglutinados de
eritrocitos como reacción al contacto
con un patógeno, aprovechando la
Hemaglutina en ciertos Arbovirus.
Este sistema de clasificación dio
como resultado la división de los
Arbovirus en varios grupos: A, B, C,
Guamá, Bunyamwera, Simbu y
Turlock. El grupo A está conformado
por 20 virus del género Alphavirus, 57
virus del género Flavivirus conforman
el grupo B, y los demás grupos se
conforman con géneros de las familias
Reoviridae,
Orbiviridae,
10
Rhabdoviridae.
Para efectos de esta revisión no se
considerará esta clasificación pues
resulta poco estable al cambiar de
prueba de afinidad antigénica, nos
basaremos entonces en la clasificación
por familias y se destacarán los
géneros más importantes.
Familia Togaviridae
Esta familia de virus incluye los
géneros Alphavirus, compuesto de 30
especies11, Rubivirus, de una especie,
Pestivirus, de tres y Arterivirus, de
una. Se caracteriza por presentar ARN
monocatenado positivo, morfología
esférica (figura 1) con un tamaño de
50 a 70 nm de diámetro, incluyendo la
membrana
lípidica
con
sus
proyecciones
polipéptidicas,
generalmente glucosiladas.12
Los miembros del género Alphavirus
pueden producir las siguientes
enfermedades:
patógeno
Artrópodos.
transportado
por
Familia Flavoviridae
Familia caracterizada por presentar
ARN monocatenado positivo, son
virus envueltos en una membrana
lipídica y con forma esférica (figura
2). El género más importante es el
Flavivirus,
que
comprende
aproximadamente 70 especies de
virus, de los cuales 30 se encuentran
en el sur, suroriente y oriente de Asia,
y también cerca de Australia. Estos
virus son los principales agentes
patógenos de enfermedades como la
encefalitis japonesa (EJ), encefalitis
del Nilo occidental (WN), encefalitis
del valle Murray (WVE), encefalitis
transmitida
por
garrapatas,
enfermedad del virus del bosque
Kyasanur y el dengue.14
Enfermedad Chikunguya, Enfermedad
de Ross river, Enfermedad de Sinbis,
Encefalitis equina venezolana (EEV),
Encefalitis equina del este (EEE) y
Encefalitis equina del oeste (WEE).13
Figura 2:
Micrografía electrónica del Virus de la
fiebre amarilla, género Flavivirus.
Familia Bunyaviridae
Figura 1:
Diagrama computarizado de un
Alphavirus, género más importante
de la familia Togaviridae, como
Esta familia comprende 150 especies
de virus distribuidos en los géneros:
Tospovirus, Hantaviru, Nairovirus,
Phlebovirus y Bunyavirus. Estos
poseen características comunes como
ARN segmentado en tres partes,
generalmente de polaridad negativa.
Los viriones tienen tamaños que
oscilan entre 80 a 120nm, poseen
bicapa
lipídica
con
espículas
glicoproteínas. (Figura 3)
Con excepción de los Tospovirus y
Hantavirus, que infectan plantas y
roedores (sin artrópodos vectores),
respectivamente, la mayoría de los
virus de esta familia son Arbovirus,
que causan una infección crónica en
sus vectores.
Algunos de los virus de esta familia
son causantes de enfermedades son:
Bunyavirus: Encefalitis de California,
Encefalitis de La Crosse y Fiebre por
Oropuche.
Phlevovirus: Fiebre del valle del Rift
y Fiebre Pappataci.
Naivovirus:
Fiebre
hemorrágica
Crimen-congo.15
Figura 3:
Micrografía electrónica del Virus de
la fiebre del valle del Rift
perteneciente al género Phlebovirus.
Familia Reoviridae
Comprende una numerosa cantidad de
géneros, a saber: Orthoreovirus,
Orbivirus, Rotavirus, Coltivirus,
Seadornavirus,
Aquareovirus,
Cypovirus, Idnoreovirus, Fijivirus,
Phytoreovirus y Oryzavirus.
reproducirse y formar una prole con
alta afinidad por el Arbovirus.
VECTORES
Estos virus se caracterizan por
presentar su genoma organizado en
ARN de doble cadena, segmentado en
10 o 12 partes, presentan simetría
cúbica con un diámetro de 60 a 80nm,
no poseen cubierta lípidica, su peso en
proteínas corresponde al 80-85% del
peso total.16
Orbivirus y Coltivirus son los géneros
que se comportan como Arbovirus, se
incluyen virus como: el virus de la
lengua azul, virus de la enfermedad de
los caballos africanos, virus de la
encefalitis equina, virus Orungo
(Orbivirus) y el virus de la fiebre del
Colorado (Coltivirus).
RESERVORIOS
NATURALES
Los huéspedes naturales de los
Arbovirus son de gran importancia en
el estudio de la transmisión de estos
patógenos a la población humana,
pues sin ellos no existirían los ciclos
de mantenimiento y el virus no podría
subsistir. Dentro de estos reservorios
naturales
podemos
encontrar
numerosas especies de mamíferos,
aves, reptiles y algunos anfibios, e
incluso se ha comprobado en
investigaciones,
que
existen
organismos que poseen potencial para
ser reservorios sin que en la
naturaleza lo sean 17 La eficiencia de
un reservorio o huésped natural se
puede medir en el hecho de que el
virus no lo afecte de gravedad, sino,
que permanezca desarrollando una
viremia elevada y de larga duración,
sin interferir en su el ciclo vital, lo
que le da al huésped la oportunidad de
En cuanto al proceso evolutivo que
formó la transmisión biológica de
patógenos, se puede decir con gran
posibilidad de acierto, que los
vectores evolucionaron y se fueron
situando en regiones geográficas
especificas, junto con los mismos
Arbovirus, este proceso los desarrolló
como hematófagos y les dio la
oportunidad
de
convivir
con
huéspedes vertebrados. Una teoría que
respalda lo anterior es la que asevera
que las sustancias anticoagulantes
(anti-Xa, anti-VIII, anti-X, y apirasa)
y
antivasoconstrictoras
(Prostaglandina E2, Prostaciclina,
óxido
nítrico,
Taquikinina)
aparecieron por primera vez hace
aproximadamente 90 o 120 millones
de años, coincide, según estudios
moleculares filogénicos, con la
aparición de la coagulación en
vertebrados. 18
Desde entonces los artrópodos
hematófagos de la clase Hexapoda y
orden Acari evolucionaron, formando
actualmente más de 14.000 especies
repartidas entre 14 familias y 400
géneros.19 En el orden Acari,
encontramos más de 800 especies de
garrapatas blandas y duras (Familia
Argasidae y Familia Ixodidae) (figura
4) y en la clase Hexapoda,
diferenciamos cuatro órdenes (figura
5) hematófagos, a saber: Anoplura,
Syphonaptera, Diptera y Hemiptera.
Solo el 1,5% de los miembros de la
clase hexápoda son transmisores de
virus, y este número se encuentra
repartido heterogéneamente en este
taxón, esto se comprueba pues en el
orden Díptera solo el suborden
Nematócera posee gran cantidad
(3500
aproximadamente)
de
mosquitos trasmisores, los otros
subórdenes, compuestos de tábanos y
moscas no representan una gran
fuente transmisora. Del mismo modo
la transmisión por garrapatas no es
homogénea pues no se han aislado
especies transmisoras de Alphavirus20.
Figura 4: Ejemplos de hematófagos en
la clase Acari.
(a) Garrapata blanda (Familia
Argasidae)
(b)Garrapata dura (Familia Ixodidae)
(b)
Pulex
irritans
(Orden
Syphonaptera)
(c) Aedes albopictus (Orden Diptera)
(d) Triatoma infestans (Orden
Himenóptera)
la poca trasmisión de Argasidea (4
virus)21 teniendo en cuenta que su
ciclo de vida comprende una fase
continua de ingestión de sangre.22
No se debe confundir a los artrópodos
hematófagos con los artrópodos
transmisores de virus, empíricamente
se podría afirmar que todo
hematófago transmite virus, pero en la
naturaleza comprobamos, que esto no
es correcto, ya que solo se ha
encontrado
capacidad
como
transmisores, en los géneros del orden
Díptera: Culex, Aedes, Anopheles,
Mansonia, Sabethes, Psorophora,
Haemagogus,
Phlebotomus
y
Culicoides,y en algunas garrapatas.
TRANSMISIÓN
Existen casos de especificidad
vectorial, los más conocidos son los
del virus del dengue, encontrados en
Aedes aegypti, A. albopictus, virus de
la fiebre amarilla, aislados en cuatro
especies de Aedes y dos de
Haemagogus y el virus O’nyongnyong encontrado en dos especies de
Anopheles.
Otros virus como los de las Encefalitis
de San Luis, equinas venezolanas y
del este, y el virus Sindbis se han
obtenido de muchas especies.
Figura 5: Ejemplos de los 4 ordenes
hematófagos de la clase Hexápoda.
(a) Pediculus
Anoplura)
humanus
(Orden
Como se ha comentado anteriormente
la distribución de la capacidad
transmisora no es homogénea en los
géneros de familias transmisoras, en
Culex se han hallado 61 virus, Aedes
55, mientras que en Anopheles 23
virus. En garrapatas, la familia
Ixodidae posee los miembros que más
virus transmiten, dentro del orden
Acari, se destaca la transmisión del
virus de la fiebre de las montañas
rocosas o del Colorado por Ixodidea y
La dinámica de transmisión entre
virus, vector y huésped, comienza con
la infección del vector por la ingesta
de sangre o liquidos histicos
infectados de un huésped viremico (en
condiciones
naturales)
y
la
penetración del virus al vector a través
de su intestino, con la consecuente
multiplicación, en especial dentro de
las glándulas salivales; la transmisión
puede ser también transovarial, lo que
quiere decir que la hembra transmite
el virus a los huevos de sus crías
mientras se desarrollan en su interior;
además existe la transmisión venérea,
cuando el macho transmite el virus en
la copula a la hembra y la transmisión
vertical en el momento de la
ovipostura.23(Figura 6)24 El riesgo de
transmisión del virus por el vector
esta relacionada con su eficacia
vectorial, determinada por el grado de
susceptibilidad
del
vector
a
contagiarse
y
transmitirla,
la
longevidad,
que
establece
las
posibilidades de realizar un ciclo de
transmisión completo, su abundancia
en una región y la frecuencia de
contacto con vertebrados.25
adaptarse a nuevos ciclos de
mantenimiento. En relación con las
enfermedades humanas, el que un
ciclo de ampliación se termine
estableciendo en una región a modo
de ciclo de mantenimiento, es algo
infrecuente. Sin embargo existen
casos en los cuales este ciclo que
generalmente termina como vía
muerta para el virus, se amplifica y se
mantiene,
incluso
entre
seres
humanos, es el caso de la fiebre
amarilla26 y el dengue.27
Figura 6: Ciclos de mantenimiento y
de ampliación, se observan las formas
de transmisión. Recordemos que a
diferencia del virus de la grafica, en
algunos el huésped terminal no es el
ser humano, ya que este puede dar
origen a un ciclo de mantenimiento
por transmisión urbana.
Como se comentó anteriormente
existen ciclos de mantenimiento en
los cuales el virus pasa de un
vertebrado infectado a un vector y de
este, a otro vertebrado, en este ciclo
no se produce una reacción patológica
exagerada, ya que es el ciclo natural
del virus y no tendría sentido que el
virus matara a su huésped, pues
necesita de él. Por otra parte cuando
se introduce un vertebrado exógeno
del ciclo, la reacción patológica se
puede producir a gran escala, un
ejemplo común de este vertebrado
invasor del ciclo de mantenimiento
resulta ser el ser humano en el
momento en que viaja a regiones con
alta densidad de vectores y virus,
cuando esto ocurre se genera un ciclo
de ampliación, que consiste en la
difusión del virus de su región
originaria a otras en las cuales podría
ARBOVIROSIS
De todos los Arbovirus conocidos
solo de 50 a 60 son patógenos para el
hombre28. La mayoría de infecciones
son asintomáticas y sólo se detectan
por serología. En el caso de que se
produzca la enfermedad, comenzará
con un síndrome febril agudo, que se
podría confundir con una gripa y que
se resuelve solo.
Sin embargo es posible que el virus
genere una patología en el individuo,
se reconocen cuatro tipos de
enfermedad, a saber: enfermedades
del
sistema
nervioso
central,
enfermedades leves febriles, artritis y
fiebres
hemorrágicas29,
su
manifestación dependerá del tipo de
virus y de la exposición a este a través
de vectores.
A continuación se presenta una breve
descripción sobre las enfermedades
más comunes de cada tipo:
Enfermedades del sistema nervioso
central causadas por Arbovirus
Los Arbovirus causantes de patologías
del sistema nervioso central son
ciertos miembros de las familias
Togaviridae,
Flaviviridae
y
Bunyaviridae, descritas anteriormente,
los
géneros
principales
son:
Alphavirus causante de la Encefalitis
equina del este y oeste, y la
Encefalitis
equina
venezolana
(zoonosis).
Flavivius, causante de la Encefalitis
de San Louis y la Encefalitis
japonesa.
Bunyavirus: Encefalitis de La Crosse.
Las
Encefalitis
nombradas
anteriormente, solo se diferencian por
su distribución geográfica y porque
sus virus no son de la misma especie,
pero en general este tipo de
enfermedad causa síntomas como:
Fiebre inicial entre 38.3º a 40º,
escalofríos, rash, fatiga severa,
cuando la enfermedad avanza más se
produce cefalea severa, rigidez en la
nuca, emesis, extrapiramidalismo, e
incluso se reporta Guillain Barré 30
Enfermedades leves febriles
causadas por Arbovirus
Son enfermedades que presentan
diversos
síntomas
(erupciones,
artralgias, linfadenitis) pero se
agrupan, ya que presentan la
característica común de presentar
fiebre.
Algunos de los virus de la familia
Togaviridae que provocan la aparición
de fiebre, son: Virus del encefalitis
equina venezolana (Venzuelan equine
encephalitis virus), Mucambo virus,
Pixuna virus, Sindbis virus, O’nyongonyong virus, Chikunguya virus, Ross
river virus y Mayaro virus. En la
familia Flavivirdae son: Dengue virus,
Spondweni virus, Wesselsbron virus,
Langat virus, Zika virus, Bussuquara
virus, Kunjin virus y Usutu virus.31
La enfermedad más destacada dentro
de esta categoría sería la fiebre
Dengue, caracterizada por poseer un
periodo de incubación de 1 a ½
semanas, los síntomas que se
presentan son: cefalea intensa, dolores
oculares, dolores en la parte baja de
los muslos, esto hizo que se le
otorgara el nombre común de fiebre
quebrantahuesos, puede presentar
emesis que genera irritación de la
mucosa gastrointestinal32. En el
Dengue se pueden presentar otros
síndromes,
a
saber:
Dengue
hemorrágico, Estado de Shock,
Colecistitis y Hepatitis aguda y
Gastritis viral aguda.33
Otra
enfermedad febril importante es la
fiebre de las montañas rocosas
transmitidas por garrapatas duras
(Familia Ixodidae) y causada por un
Coltivirus, se caracterizada por
presentar en algunos casos erupción
maculopuposa o petequial. Otros
síntomas que acompañan la fiebre son
la leucocitosis y Leucopenia, que se
presentan en fiebres como la del Valle
del Rift.
Artritis
Se conoce que ciertos Arbovirus,
como el Chikungunya virus, O’nyong
nyong virus y el Ross river virus son
capaces de producir artritis, pero no se
entiende bien el mecanismo, se asocia
con una reacción inmunitaria.34
La artritis por Chikungunya virus
parece ser endémica y resultar un
problema de salud pública, pues el
12% de los infectados tendrán efectos
residuales. Existen reportes de
destrucción
del
metacarpo
y
osteoartritis en los tobillos.35
Fiebres Hemorrágicas
La
fiebre
hemorrágica
posee
diferentes síntomas de acuerdo al
virus que la causa, pero en general
esta enfermedad empieza con fiebre,
mareos, dolores musculares, paresias
y agotamiento. En casos severos los
pacientes sangran por debajo de la
piel, en órganos internos o por
orificios del cuerpo. Tambien pueden
entrar en shock y presentar problemas
del sistema nervioso central que
generalmente terminan en estados
comatosos o convulsivos.36
La enfermedad más destacada de este
tipo, producida por un Arbovirus, es
el síndrome hemorrágico del dengue,
caracterizado
por
cuatro
manifestaciones principales: fiebre
alta, hemorragias, hepatomegalia, y en
usualmente insuficiencia circulatoria.
En
ocasiones
se
presentan
hemorragias
gastrointestinales
y
descenso de la temperatura con
diaforesis. 37
afinidad antigénica, antiguamente
hemaglutinación-inhibición,
ahora
ELISA
y
determinación
de
Inmunoglobulinas M y G.40
Otra enfermedad de este tipo, es la
fiebre hemorrágica de Omsk y la del
bosque de Kyassanur, causadas por
Flavivirus
y
transmitidas
por
garrapatas.
Estas
enfermedades
inician causando al paciente, fiebre,
dolor en la parte inferior de la espalda
y en las extremidades, cuando se
complica se presentan hemorragias
gingivales, nasales, gastrointestinales,
uterinas
y
pulmonares,
sin
hemorragias renales. 38
Tratamiento
INTERVENCIÓN MÉDICA
Diagnóstico
Se reconocen 3 tipos de diagnósticos,
el anatomopatológico, virológico y
serológico.
El anatomopatológico, se realiza en
pacientes con arbovirosis muy graves.
Se puede realizar necropsia para
determinar que tipo de enfermedad
produjo el Arbovirus, un examen
general
descarta
un síndrome
hemorrágico, un examen necrópsico
del hígado descarta Fiebre amarilla, y
uno del cerebro, junto con
observaciones preliminares descarta
encefalitis.39
El virológico, esta basado en la
obtención de muestras de fluidos
donde
podría
encontrarse
el
Arbovirus, para ser aislado y
confirmar la patología.
El serológico, permite identificar los
Arbovirus mediante pruebas de
Después de diagnosticar una infección
por Arbovirus se debe notificar a la
jurisdicción superior inmediata, el
informe debe contener el número de
casos ocurridos y la identificación de
la comunidad41
Los antibióticos no sirven, pues las
Arbovirosis se deben a virus.
Actualmente, no es eficaz ninguna
droga antiviral, por lo que el
tratamiento es de apoyo para reducir
las posibilidades de contraer una
enfermedad oportunista.
Medidas preventivas
Básicamente se debe realizar una
capacitación de los ciudadanos, para
que reconozcan los vectores de los
Arbovirus, sus sitios de cría y cómo
evitar que se propaguen. Resulta
también indispensable la existencia de
programas de vacunación.
Se puede también buscar la manera de
eliminar
el
vector,
mediante
estrategias químicas e incluso
biológicas.
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