Virologia Clinica

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VIROLOGÍA CLÍNICA

Luis Fidel Avendaño Carvajal Profesor Titular Programa de Virología, Facultad de Medicina, Universidad de Chile Marcela Ferrés Garrido Profesor Asociado de Pediatría Escuela de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile Eugenio Spencer Ossa Profesor Titúlar Departamento de Biología, Facultad de Química y Biología, Universidad de Santiago de Chile

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MEDITE RRANEO SANTIAGO • IJU ENOS AIRES

Inscripción en el Registro de Propiedad Intelectual N° 203.616 Luis Fidel Avendaño Carvajai/ Marcela Ferrés Garrido/Eugenio Spencer Ossa

Prohibida la reproducción total o parcial de este libro, mediante cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo las fotocopias, sin permiso de los editores.

Director General: Ramón Alvarez Minder Directora Editorial: Ma Pilar Marín Villasante Editora: Pilar de Aguirre Cox

© 2011 Editorial Mediterráneo Ltda. Avda. Andrés Bello 1587-1591, Santiago, Chile ISBN: 978-956-220-325-8 Diseño de portada: [email protected] Diseño y diagramación: Alejandro Olivera Impreso en Chile por: Salesianos Impresores S.A.

AUTORES

Katia Abarca Villaseca Profesora Asociada. Pediatra lnfectóloga Laboratorio de lnfectología y Virología Molecular Escuela de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile Juan Arbiza Rodonz Ph.D. Jefe Sección Virología Profesor Titular Facultad de Ciencias Universidad de la República Montevideo, Uruguay Luis Fidel Avendaño Carvajal Profesor Titular. Pediatra Programa de Virología. Instituto de Ciencias Biomédicas Facultad de Medicina Universidad de Chile Antonio Banfi Pacheco Pediatra lnfectólogo Profesor Asociado Jefe Servicio de Pediatría Hospital Dr. Luis Calvo Mackenna Facultad de Medicina Universidad de Chile Pamela Barraza Carvajal Pediatra lnfectóloga Clínica Dávila Profesora Agregada de Pediatría Universidad de los Andes Jonás Chnaiderman Figueroa Ph. D. Profesor Asistente Programa de Virología, Instituto de Ciencias Biomédicas Facultad de Medicina Universidad de Chile José Cofré Guerra Pediatra lnfectólogo Hospital Luis Calvo Mackenna Rosa María del Ángel Ph. D. Profesora Titular Departamento de lnfectómica y Patogénesis Molecular Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN) México DF, México Katterina Ferreccio Readi Médico, Especialista y Máster en Salud Pública Profesora Asociada Departamento de Salud Pública Escuela de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile Marcela Ferrés Garrido Profesora Asociada de Pediatda Directora Laboratorio de lnfectología y Virología Molecular Escuela de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile

Aldo Gaggero Brillouet Médico Veterinario, MSc. Profesor Asociado Programa de Virología, Instituto de Ciencias Biomédicas Facultad de Medicina Universidad de Chile Carmen Larrañaga Larrañaga Profesora Asociada. Pediatra Directora Programa de Virología, ICBM Facultad de Medicina Universidad de Chile Silvana Levis Jefa Departamento Investigación Instituto Nacional de Enfermedades Virales Humanas Dr. Julio l. Maiztegui Pergamino, Argentina Marcelo López Lastra BQ., Ph.D. Profesor Asociado Laboratorio de Virología Molecular Centro de Investigaciones Médicas Facultad de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile Vivian Luchsinger Farías Médico Cirujano, M.Sc., Ph.D. Profesora Asistente Programa de Virología, Instituto de Ciencias Biomédicas Facultad de Medicina Universidad de Chile Juan Ernesto Ludert León Ph.D. Profesor Titular Departamento de lnfectómica y Patogénesis Molecular Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN) México, DF, México María José Martínez Galofré MSc, Viróloga y Dermatóloga Profesora Asistente Programa de Virología, Instituto de Ciencias Biomédicas Facultad de Medicina Universidad de Chile Gabriela Muñoz Gómez Profesora Asistente Unidad de Biología Molecular Servicio de Laboratorio Clínico Hospital Clínico Universidad de Chile Aleida Nina Cruz MSc. Jefa Laboratorio de Virología Instituto Nacional de Laboratorio de Salud Ministerio de Salud y Deportes La Paz, Bolivia José Manuel Ojeda Fernández Profesor Asociado Centro de Oncología Preventiva Facultad de Medicina Universidad de Chile

Miguel L. O'Ryan Gallardo Pediatra lnfectólogo Profesor Titular Vicerrector de Investigación y Desarrollo Universidad de Chile Celeste L Pérez Topa BQ., MSc., PhD Departamento Virología Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas ANLIS "Dr Carlos G Malbrán" Buenos Aires, Argentina Cecilia Perret Pérez Pediatra lnfectóloga MSc en Medicina Tropical Pediátrica Profesora Asociada de Pediatría Laboratorio de lnfectología y Virología Molecular Escuela de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile Marcela Potín Santander Profesora Asistente Departamento de Pediatría Pontificia Universidad Católica de Chile Ricardo Rabagliati Borie Profesor Asociado Programa de lnfectología Escuela de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile Eugenio Ramírez Villalobos BQ, Sección Virus Oncogénicos Subdepartamento de Virología Clínica Instituto de Salud Pública Programa de Virología, ICBM Facultad de Medicina Universidad de Chile Jorge Reyes del Valle Médico., Ph.D. Profesor Asistente School of Life Sciences, College of Liberal Arts and Sciences Arizona State University, Tempe, Arizona, EE.UU.

Víctor Romanowski Profesor Titular Instituto de Biotecnología y Biología Molecular Universidad Nacional de La Plata, CONICET Argentina Alejandro Soza Ried Profesor Asociado Departamento de Gastroenterología Pontificia Universidad Católica de Chile Eugenio Spencer Ossa BQ. PhD Profesor Titular Departamento de Biología Facultad de Química y Biología Universidad de Santiago de Chile Pablo A. Vial Claro Pediatra lnfectólogo y Virólogo Profesor Titular Clínica Alemana Facultad de Medicina Universidad del Desarrollo Marcelo Wolff Reyes Profesor Titular lnfectólogo Fundación Arriarán Hospital San Borja, Arriarán Elba Wu Hupat Pediatra lnfectóloga Hospital San Juan de Dios Facultad de Medicina Universidad de Chile Enna Zunino Martini Subdirector Médico Hospital de Enfermedades Infecciosas Dr. Lucio Córdoba Santiago, Chile

ÍNDICE

9

PRóLOGO

PARTE

1

Generalidades Capítulo 1

Visión histórica de la virología

15

Capítulo 2

Estructura y clasificación de los virus. Eugenio Spencer

19

Capítulo 3

Replicación viral. Jonás Chnaiderman

29

Capítulo 4

Patogenia viral. Luis Fidel Avendaño, Aldo Gaggero

38

Capítulo 5

Mecanismos de defensa antiviral. Vivian Luchsinger

48

Capítulo 6

Virus y cáncer. José Manuel Ojeda

59

Capítulo 7

Los virus y la comunidad. Luis Fidel Avendaño, Catterina Ferreccio

66

Capítulo 8

Diagnóstico viral. Maree/a Ferrés

77

Capítulo 9

Control de infecciones virales. Luis Fidel Avendaño

90

Capítulo 1O Vacunas virales. Ka tia Abarca Capítulo 11

Antivirales. Luis Fidel Avendaño

Bibliografía

PARTE

11

96 103 11 3

Virus en relación a sistemas Capítulo 12

Infecciones virales respiratorias. Luis Fidel Avendaño Rinovirus Coronavirus Virus influenza Virus respiratorio sincicial (VRS) Metapneumovirus Parainfluenza Adenovirus. Carmen Larrañaga Bocavirus y nuevos virus respiratorios

11 7

Capítulo 13

Virus y diarreas. Miguel L. O'Ryan Rotavirus Calicivirus humanos: norovirus y sapovirus Astrovirus Adenovirus entéricos Vacuna antirrotavirus

137

Capítulo 14

Virus hepatitis. Luis Fidel Avendaño Virus hepatitis A Maree/a Potin, Luis Fidel Avendaño Virus hepatitis B. Gabriela Muñoz Virus hepatitic C. Maree/o López, Alejandro Soza Virus hepatitis D. Luis Fidel Avendaño Virus hepatitis E. Maree/a Potin Otros virus causantes de hepatitis. Maree/a Potin

148

Capítulo 15

Infecciones virales en piel y mucosas. Luis Fidel Avendaño Viruela. Elba Wu Wupat Molusco contagioso. María José Martínez Varicela zóster. María José Martínez Sarampión. Enna Zunino Rubéola. Enna Zunino Parvovirus 819. Katia Abarca Enterovirus y otro~· virus. María José Martínez Virus papiloma humano. María José Martínez Virus herpes huma~os. María José Martínez

170

Capítulo 16

Virus y sistema nervioso. Antonio Banfi, Luis Fidel Avendaño Meningitis viral Encefalitis viral Infecciones lentas del SNC Infecciones del sistema nervioso periférico Poliomelitis. Antonio Banfi Priones. Juan Arbiza Parotiditis. Pamela Barraza

195

Capítulo 17

Virus herpes. Luis Fidel Avendaño Herpes simplex (HSV). María José Martínez Varicela zóster 0/N). María José Martínez Citomegalovirus (CMV). Vivian Luchsinger Virus Epstein-Barr (EBV). María José Martínez, Luis Fidel Avendaño Virus herpes humano 6 y 7. María José Martínez Virus herpes humano 8. Celeste L. Pérez

213

Capítulo 18

Retrovirus. Luis Fidel Avendaño Virus linfotrópicos de células T humanas (HTLV-1 y 11). Eugenio Ramírez Virus de la inmunodeficiencia humana. Maree/o López VIH: Aspectos clínicos y epidemiológicos. Maree/o Wolff

241

Capítulo 19

Virus transmitidos por artrópodos (arbovirus). Cecilia Perret Fiebre amarilla. Rosa María del Ángel, Juan E. Ludert, Jorge Reyes Dengue. Rosa María del Ángel, Juan E. Ludert, Jorge Reyes Virus West Nile. Si/vana Levis

257

Capítulo 20

Zoonosis. Luis Fidel Avendaño Rabia. Aleida Nina Hantavirus. Maree/a Ferrés, Pablo A Vial Arenavirus. Víctor Romanowski Filovirus. José Cofré

270

~

-

--- -

Bibliografía

PARTE

111

Virus que representan problemas especiales Capítulo 21

Virus en inmunocomprometidos. Maree/a Ferrés, Ricardo Rabag/iati

299

Capítulo 22

Virus y embarazo. Cecilia Perret Rubéola Citomegalovirus (CMV) Herpes simplex Hepatitis B Parvovirus 819 Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) Varicela zóster

305

Capítulo 23

Virus emergentes y reemergentes. Luis Fidel Avendaño

319

Capítulo 24

Infecciones virales de transmisión sexual. María José Martínez

323

Capítulo 25

Virus en viajeros. Cecilia Perret

327

Bibliografía

ÍNDICE DE MATERIAS

287

330

332

PRÓLOGO

a edición de este libro representa la concreción de una serie de pensamientos y reflexiones acerca de la importancia de la enseñanza de la virología en el pregrado y posgrado en las carreras asociadas a la salud.

L

El desarrollo de la virología tanto básica como aplicada a la práctica médica no ha sido armónico y no se refleja aún en la mejoría de los contenidos programáticos y tiempos asignados a la enseñanza de esta disciplina. En efecto, salvo escasas excepciones, no existen cursos formales de virología en las carreras de la salud, sino que se le dedican unas pocas clases en los cursos de microbiología general. Los textos disponibles para estos fines son pocos y los de contenidos básicos parecen complejos para quien desea informarse sobre su aplicación a la práctica diaria en medicina u otras disciplinas afines. Este libro pretende acercar los dos aspectos mencionados, y por sobre todo, hacer partícipes a los alumnos de pregrado, posgrado y profesionales de la salud de una aplicación bien fundamentada de la virología clínica en la atención de sus pacientes y en el enfrentamiento de problemas infecciosos virales en la comunidad. Hemos aspirado a explicar los aspectos fundamentales de la virología de manera comprensible, más que a la caracterización molecular de cada virus descrito. Asimismo, deseamos que este texto sea accesible a nuestro público incluso en lugares donde la disponibilidad de información y de recursos es limitada. El libro considera sólo aquellos virus de importancia para la salud humana y deja de lado los que afectan a otras especies. Sin embargo, se incluye la información básica de las zoonosis y de los reservorios no humanos, puesto que definen las características de transmisibilidad de algunos virus. Cada capítulo permite, a quien busque información sobre aspectos clínicos y epidemiológicos de la virología en cualquier lugar de América Latina, conocer los principales agentes virales que afectan a la comunidad y cómo enfrentar su manejo. Los contenidos han sido diseñados y revisados de acuerdo a las referencias bibliográficas incluidas, de forma que su actualización sea relativamente simple. Agradecemos especialmente la participación de los colaboradores de este libro provenientes de América Latina, que generosamente han contribuido desde su área temática y compartido con los autores los objetivos descritos. Este libro, que reúne a tres importantes centros universitarios, deja de manifiesto la necesidad de trabajar en equipo para potenciar los conocimientos y esfuerzos, pues ello beneficia directamente a nuestros alumnos y a los enfermos.

los EDITORES

9

A mis padres intelectuales, profesores Onofre Avendaño Portius y Julio Meneghello Rivera Luis Fide/ Avendaño Carvajal

A mi marido e hijos, con quienes compartí el tiempo de elaboración de este libro y a mis alumnos, motivadores principales de su escritura. Maree/a Ferrés Garrido

A los Ores. José Manuel Borgoña Domínguez y Eugenio Amenábar Ruiz, en agradecimiento por haber despertado en mí el interés por la virología Eugenio Spencer Ossa

PARTE

GENERALIDADES

1

CAPÍTULO

1

Visión histórica de la virología

os virus son agentes submicroscópicos, parásitos intracelulares estrictos, capaces de invadir al hombre, animales, plantas e incluso bacterias y hongos. Sus efectos en el ser humano se conocen desde la antigüedad, particularmente porque son agentes transmisibles que han ocasionado grandes epidemias y pandemias. Así, el primer aspecto que realza la importancia de los virus en medicina humana es su patogenicidad , es decir, su capacidad de producir enfermedades.

L

En la historia hay registros de secuelas de poliomielitis en ilustraciones egipcias que datan de 3000 a.C. Antes de que se definiera el concepto de virus, ya se había transmitido la idea de la variolización desde Asia al Occidente, en que individuos en contacto con las pústulas de las vacas quedaban inmunes a la enfermedad de la viruela, "azote" que causaba gran mortandad y dejaba secuelas en la piel de los sobrevivientes (Jenner, 1798). Posteriormente, en 1885, Pasteur pasó el virus de la rabia por conejos y desarrolló la vacuna contra esa enfermedad . La extensión de la fiebre amarilla en el siglo xv111 desde África a América, fue un desafío a la investigación que culminó en 1927 con el primer aislamiento de virus humano, el virus de la fiebre

amarilla; en 1935 se obtuvo una vacuna contra él. En 1937 se creó la primera vacuna inactivada contra la influenza y en la década de los sesenta y setenta se obtuvieron las vacunas contra la poliomielitis, el sarampión, la rubéola y la parotiditis usando virus vivos atenuados. En los ochenta se producen las primeras vacunas por ingeniería genética (hepatitis B). No obstante los notables progresos científicos , los virus siguen desafiando al mundo, que cada día descubre virus antiguos y nuevos, como el de la pandemia de influenza A H1 N1 , en 2009. Si bien se sospechaba que había muchos microbios patógenos causantes de enfermedades, sólo los grandes avances de la ciencia y la biotecnología en el siglo XX han permitido alcanzar el nivel actual de conocimientos y desarrollar una capacidad de diagnóstico específico, junto a la adopción de medidas de control para minimizar el impacto de los virus en la humanidad. La relativa simpleza de los virus dentro del mundo biológico los ha convertido en una herramienta emblemática para el desarrollo de la biología molecular. Así lo comprueba el otorgamiento del Premio Nobel a los científicos que usaron los virus como modelos de sus investigaciones (Tabla 1-1 ).

Tabla 1-1. Premios Nobel otorgados a científicos en el campo de la virología

1946 1951 1954 1958 1965 1966 1969 1975 1976 1978 1980 1982

Wendell Stanley: aislamiento, purificación y cristalización del vi rus del mosaico del tabaco; Tabamovirus Max Thelier: desarrollo de la vacuna de la fiebre amarilla (Fiaviviridae) John F. Enders, Thomas Weller y Frederick Robbins: crecimiento y cultivo de virus polio (Picornaviridae) Joshua Lederberg: transformación por bacteriófagos FrancoisJacob, André Lwoff y Jacques Monod: descripción de ope rones y bacteriófagos Francis Peyton Rous: descubri miento de virustumorales (Retroviridae) Max Delbruck, Alfred Hershey y Salvador Luria: mecanismo de infección en células (bacteriófagos) David Baltimore, Howard Temin y Re nato Dulbecco: descubrimiento de la interacción entre los virus tumoralesy el genoma celular (Retroviridae) D. Carleton Gajdusek y Baruch Blumberg: descubrimiento de los priones y de los Hepadnaviridae, respectivamente Daniel Nathans: uso de enzimas de restricción en el estudio de la genética del virus SV-40 (Poliomaviridae) Paul Berg: recombinación de ácidos nucleicos e inserción de genes (Poliomaviridae) Aarcin Klug: determinación de la estructura de complejos de ácidos nucleicos y proteínas por cristalografía y microcoscopia electrónica (Tobamovirus • y Tymmovirus) 1988 George Hitching y Gertrude Elion: principios del desarrollo de antivira les (aciclovir) 1989 Michael Bishop y Harold Varmus: descubrimiento del origen celular de los oncogenes (Retroviridae) 1993 Phill Sharp y Richards Roberts: descubrimiento de la discontinuidad de los genes(splicing) (Adenoviridae) 1996 Rolf Zinkernagel y Peter Doherty: descu brimiento de la forma de presentación de los antígenos virales a los sistemas mayores de histocompatibilidad 1999 Stanley Prusiener: caracterización de los priones

15

VIROLOGÍA CLÍNICA

En efecto, el progreso de la virología ha ido entrelazado y en paralelo al de la biología celular y molecular. El desarrollo del microscopio electrónico en 1930 constituyó un gran avance. Como parásito intracelular obligado, el estudio de los virus ha requerido de su propagación en células vivas, primero en animales y a partir de la década de 1950, en cultivos celulares in vitro . Posteriormente, gracias al avance de la biología molecular y de la genética, se definieron las interacciones de los virus con las células hospederas y se profundizó el conocimiento de la patogenia de las enfermedades virales, lo que propició el desarrollo de técnicas de diagnóstico, de vacunas, de antivira/es y de otras estrategias de control de las infecciones virales (fabla 1-2). Estos conceptos básicos y aplicados están tan ligados, que es indispensable abordar en detalle terminología biológica básica para comprender los aspectos clínicos y epidemiológicos de los diversos virus . No cabe duda de que los grandes avances en virología médica se han debido al mejor conocimiento de la estructura y patogenia viral, al desarrollo de técnicas sensibles y específicas de diagnóstico y de vacunas y antivirales. Todo lo anterior ha sido posible gracias al trabajo en ciencias básicas, cuya aplicación en medicina curativa y en salud pública ha conducido a la situación actual, que augura un futuro auspicioso en el enfrentamiento de emergencias de nuevos agentes patógenos. El desafío de convivir con los virus es grande y requiere del trabajo cooperativo interdisciplinario, cuyo éxito se ha demostrado en las últimas pandemias de SARS e influenza que han afectado recientemente a la humanidad (fabla 1-3). En salud pública se ha establecido que las enfermedades infecciosas representan un tercio de las causas de muerte en el mundo; dentro de ellas, predomina la etiología viral (VIH, hepatitis, VRS, rotavirus, sarampión, dengue, etc.), a pesar de que se han desarrollado vacunas y antivirales contra algunas de ellas (Figura 1-1 ). Las causas de morbilidad poseen numerosos indicadores (consultas ambulatorias, hospitalizaciones, ausentismo escolar y laboral) que demuestran el impacto de las infecciones virales en la población. En medicina curativa el gran avance se ha reflejado en la posibilidad actual de hacer diagnósticos rápidos con alta seguridad y sensibilidad, incluso de virus que no se han logrado cultivar in vitro. Debido a ello,

las infecciones virales han pasado a ser parte del diagnósticó diferencial en muchas patologías propias de las especialidades médicas. Entre ellas destacan la dermatología, la ginecología y obstetricia, la gastroenterología, la neumología, la inmunología y reumatología, y la otorrinolaringología, entre otras. La oncología, la medicina del trasplante y los cuidados intensivos son sin duda las especialidades que más utilizan los recursos diagnósticos y terapéuticos asociados a las infecciones virales. Estas disciplinas enfrentan una creciente población de inmunosuprimidos, cuyo manejo representa un desafío muchas veces exitoso. De la misma manera, los enfermos graves que requieren cuidados intensivos en unidades especiales tienen hoy mejores perspectivas frente a las infecciones virales. La posibilidad de utilizar exámenes virológicos para monitorear la evolución de infecciones persistentes (VIH, hepatitis B y C, infecciones por CMV, etc.) es actualmente una realidad en muchos lugares. Se han desarrollado dos armas para enfrentar con optimismo algunas infecciones virales: los antivira/es y las vacunas. Si bien el desarrollo y uso clínico de antivirales es aún restringido, representa un hito en el tratamiento de algunas infecciones virales tales como VIH, herpes simplex, varicela-zóster, CMV e influenza, entre otras. Sin duda, el desarrollo de vacunas ha disminuido la morbilidad y mortalidad por muchas infecciones virales y se han constituido en indicaciones obligadas en todo el mundo (poliomielitis, sarampión, rubéola, parotiditis, fiebre amarilla, rabia); junto con ello, se ha logrado erradicar la viruela y controlar la poliomielitis y el sarampión en muchas regiones del mundo. Además, varias vacunas efectivas ya están licenciadas, cuyo máximo inconveniente actual es el precio relativamente alto (rotavirus, hepatitis y otras), lo que dificulta su inclusión en los sistemas públicos de salud. En el contexto biológico, los virus se definen básicamente por su pequeño tamaño (18 - 400 nm), que les permite atravesar los filtros diseñados para retener bacterias, y por que carecen de maquinaria metabólica, lo que los convierte en parásitos intracelulares estrictos. Están conformados por un sólo tipo de ácido nucleico, recubierto y protegido por unas pocas proteínas diferentes repetidas y no se multiplican por división binaria, sino por ensamblaje de sus componentes (Figura 1-2).

Tabla 1-2. Hitos en el desarrollo de la virología

1677:

Leeuwenhoek observa microbios

1859:

Charles Darwin escribe ELORIGEN DE LAS ESPECIES

1864:

Pasteur refuta la teoría de la "generación espontánea"

1880:

R. Koch enuncia sus "Postulados": ¡No más miasmas!

1881:

Pasteur estudia en animales el virus rabia

1892:

Dimitri lva nowsky define el virus "filtrable" de la planta del tabaco (TMV)

1898:

M. Beijirinick desarrolla la idea de virus: contagium vivum fluidum

1898: ·Loeffier yFrosch describen el foot-and-mouse disease virus 1902:

Wa1ter Reed define la infección por el vi rus de la fiebre amarilla

1908:

Ellerman y Bang descubren vi rus en leucemias de pollos

1911 :

P. Rous descubre virus en tumores sólidos en pollos

1937:

Max Theiler: crece virus de fiebre amarilla en ratón

1966:

Moscú: se establece el Comité Internacional Nomenclatura Virus

--·16

CAPÍTULO

1-

VISIÓN HISTÓRICA DE LA VIROLOGÍA

Tabla 1-3. Hitos en el desarrollo tecnológico de la virología Cultivo de virus • Uso de huéspedes animales: Pasteur (1881 ): roedores para rabia; Daldorf y Sickles (1948): Coxsackie en laucha lactante • Embrión de pollo (1930): poxvirus • Uso de cultivo celu lar: Enders (1949): poliovirus; (1950-60) muchos otros virus • Du lbecco (1952): "plaqueo" de virus como sistema cuantitativo

Bacteriófagos y genética • D'Harrell (1921); Hershey y Chase (1952): información genética en ácido nucleico viral: ARN o ADN • Lwoff (1957): infección lítica o vegetativa • Watson y Crick (1956): estructura ADN. Fagos como herramienta de estudio genético

Virus oncogénicos • Sa rcoma de Rou s (1911 ); tumores en mamíferos; tumores en humanos. Oncogenes y proteinquinasas

Bioquímica y biología molecular • Cristalización del virus del mosaico del tabaco (1935); virus polio (1955); (1970-80) proteínas • Centrifugación en grad iente (1960) y electroforesis en geles: estructura y fun ciones de macromoléculas (enzimas) • Técnicas moleculares: clonamiento molecular, secuenciación; expresión de genes en diversos sistemas, mutagénesis dirigidas; técnicas de ADN recombinante, etc.

Microscopia electrónica (1931) y ultraestructura • Uso amplio desde estructura de fagos (1940) y cé lulas hasta técnicas diag nósticas

Inmunología: humoral y celular • Hemaglutinación (Hirst, 1940) • Desarrollo de monoclonales (1990) • Cultivo y clo na miento de linfocitos

VIH/SIDA >1M Hepatitis B 1,1 M

Sarampión >1M Tétanos neonatal 0,5 M Coqueluche 0,35 M Parasitosis intestinales 0,165 M

Malaria o paludismo 2,1 M

Infecciones respiratorias agudas4,4M Tuberculosis 3,1 M

Diarreas 3,1 M

Figura 1-1. Diez principales causas de muerte por infecciones en el mundo (M= millonesde muertes).

Diversas teorías explican el origen de los virus. Algunas plantean que fueron organelos de la célula o de bacterias que adquirieron independencia, y otros que partieron como una organización molecular primitiva independiente. Se calcula que su aparición se remonta a dos mil millones de años y que se han adaptado y sobrevivido a los diversos cambios del am-

biente y de los hospederos, entre los cuales el hombre podría datar de 4 a 8 millones de años atrás solamente. Estudios recientes del genoma humano que han identificado restos de retrovirus, sugieren que ciertos virus se han convertido en mecanismos biológicos de transmisión de infor-

17

VIROLOG[A ClÍNICA

]~

cf @

\Y Células vegetales

Células animales ¡----J

11111 1 1 1

10-2 (lcm)

111111

11

1

10-3 (lmm)

111111

10-4

11

1

,----,1

111111111

10-5

Poxvirus

Bacteria

111111

10-.; (lpm)

11

Vi roides priones

* Virus ribosomas

Proteínas

Pequeñas moléculas

¡----J

1

1111111

11

n

r------1 111111

10-,11

10-7

Átomos

11

1

1111111

10-9 (lnm)

1

1 Metros 10-10 (lÁ)

Microscopio de luz Microscopio electrónico Rayos X Resonancia nuclear

Figura 1-2. Tamaño comparativo de los virus en relación a otros seres vivos, sus componentes estructurales y la capacidad de visualizarlos.

mación genética en forma horizontal. Es fascinante descubrir cómo un microorganismo tan pequeño y relativamente simple, se las ingenia para invadir y dominar una célula específica y multiplicarse para mantener su especie, utilizando las diversas estrategias que vienen definidas en su pequeño genoma. Y que además, algunos causen enfermedades, a veces devas-

tadoras. Ante esta realidad resulta ocioso discutir si los virus son entes vivos. En resumen, podemos considerar a los virus -forma mínima y eficiente de vida- como agentes infecciosos relevantes y

como una magnífica herramienta de estudio en biología.

CAPÍTULO

2

Estructura y clasificación de los virus Eugenio Spencer

Contenido Estructura viral Virus de estructura icosaédrica Virus de estructura icosaédrica con envoltura Virus de estructura helicoidal Virus de estructura helicoidal con envoltura Virus de estructura compleja - - - ---- - - - - - - - - - - Clasificación virus ADN y ARN

os virus son microorganismos parásitos intracelulares obligatorios que usan la maquinaria metabólica de la célula para reproducirse. A diferencia del resto de los microorganismos, se multiplican mediante una secuencia de armado que requiere de la síntesis previa e independiente de cada uno de los componentes. Conforme a lo anterior, un virus es un agente capaz de transferir un ácido nucleico entre diversas células utilizando en su etapa extracelular una cubierta proteica destinada a proteger y ayudar a la transmisión del ácido nucleico. Las partículas virales completas que son capaces de infectar una célula se denominan viriones. Esta definición funcional permite diferenciarlas de aquellas detectables por métodos físicos, pero que no son necesariamente infectivas.

L

Históricamente, los virus se definieron por su tamaño, pues eran capaces de atravesar los filtros que retenían a las bacterias y no eran visibles al microscopio óptico. Si bien las bacterias se miden en micrometros (10-6 m), para dimensionar los virus se usan nanómetros (nm), unidad 1.000 veces menor (1o-9 m), pues el tamaño de los virus fluctúa entre los 20 y 300 nm. En la definición de virus se incluyen brganismos que poseen un ácido nucleico de ADN o ARN, rodeado por una cubierta proteica, la que adicionalmente puede estar envuelta por una bicapa lipídica, que también contiene proteínas de origen viral. Con el devenir de la virología, se ha asimilado

a esta disciplina a una serie de agentes que cumplen parcialmente estas características, como los viroides, que sólo tienen una molécula de ARN y los priones, compuestos por una molécula de proteína, y otros que no son autosuficientes para replicarse en la célula huésped, llamados virus satélite. • Los virus pueden infectar todo tipo de células, ya sea de organismos procariontes (bacterias) o eucariontes vertebrados (animales) e invertebrados (insectos) y de plantas. Los virus que infectan bacterias reciben el nombre de bacteriófagos o simplemente, fagos. En general, los virus infectan un número limitado de especies biológicas y dentro de ellas, sólo algu-

19

-----·

20 22 22 22 23 24

nos tipos celulares -rango de huésped-, debido a que entre el virus y la célula hospedera debe existir un reconocimien to específico. Las moléculas o conjunto de moléculas de la célula a las cuales el virus es capaz de unirse se denominan receptores virales. En realidad, la célula no dispone de moléculas diseñadas para la entrada de virus, sino que el virus tiene proteínas "ligando" que pueden reconocer en forma específica ciertos componentes externos de la membrana citoplasmática que cumplen diversas funciones, a las que se agrega la de "receptor" para ciertos virus. Los virus poseen una capacidad de variación genética que les permite seleccionar las variantes más eficientes durante su replicación en el hospedero. La variabilidad genética está en estrecha relación con la capacidad del virus de sobrevivir en el ambiente y de infectar en forma eficiente. A esto debe agregarse la capacidad para evadir la respuesta inmune tanto innata como adquirida cuando infectan a un individuo, fenómeno que no se observa al infectar cultivos celulares u órganos aislados. Debido a la gran variedad de virus ADN y ARN, es fundamental conocer su estructura general y las características del material genético, porque estas propiedades son las que determinan la estrategia de replicación al interior de la célula, su capacidad de diseminarse y su poder patógeno.

EsTRUCTURA VIRAL Las partículas virales infectivas, o viriones, contienen un genoma ubicado al interior de una cubierta proteica denominada cápside, cuya función es proteger al genoma en el medio extracelular e intracelular, permitir la adsorción del virus y la penetración a la célula hospedera. Debido a que los genomas de los virus son muy pequeños, la cápside se organiza de manera tal que requiere de la repetición alrededor del ácido nucleico de pocas moléculas de proteínas distintas o iguales, organizadas en los denomina19

V IROLOGÍA CLÍNICA

dos capsómeros . Esta estructura regular de subunidades repetitivas interactúan formando unidades que tienden a adoptar formas esféricas o alargadas, que son descritas co.mo de simetría icosaédrica o helicoidal (Figura 2-1). Los virus más pequeños usan sólo unas pocas proteínas para formar la cápside, mientras que los más complejos requieren de más de 35 proteínas distintas. Esto es válido para la mayoría los virus, aunque algunos de mayor tamaño pueden formar estructuras más complejas, que escapan a la regla general (Ej. : poxvirus). Muchos virus tienen además una bicapa lipídica, denominada envoltura o manto, que rodea a la cápside, que en este caso se denomina nucleocápside porque está en contacto más directo con el ácido nucleico que con la envoltura lipoproteica. Los lípidos que constituyen este "manto" forman parte de las membranas lipídicas .de la célula, que son modificadas, pues contienen proteínas codificadas por el genoma viral en forma de proteínas de transmembrana, o en la cara interior de la membrana, como proteínas de matriz. Las proteínas que emergen de la membrana hacia el exterior cumplen funciones relacionadas con la capacidad infectiva del virus y generalmente corresponden a antígenos de neutralización . La envoltura le confiere características especiales al virus y define la forma en que penetra en la célula. La envoltura hace lábiles a los virus, porque una membrana lipídica es más inestable que una cubierta proteica. En general, con el uso de detergentes suaves se logra separar la nucleocápside viral , aunque se inhibe irreversiblemente la infectividad viral. Las proteínas de origen viral que se encuentran insertas en la envoltura generalmente corresponden a glicoproteínas. Varias familias de virus tienen entre la envoltura y la nucleo-

cápside una proteína de matriz (M) cuya función es fortalecer y mantener la integridad del virus . Aunque los virus utilizan la maquinaria metabólica de la célula, algunos portan en ese espacio diversas enzimas relacionadas con la transcripción o replicación del genoma que facilitan la infectividad viral; tal vez el ejemplo más relevante es el virus herpes, que tiene un verdadero depósito de enzimas, llamado tegumento. El estudio de las diversas familias de virus permite constatar que existen numerosas variaciones a esta regla general, lo que ilustra la complejidad de cada virus. A continuación se describen cinco tipos de virus de acuerdo a la estructura de su nucleocápsula y a la presencia de manto.

Virus de estructura icosaédrica Mediante estudios de microscopia electrónica se ha determinado que casi todos los virus ADN y una buena proporción de virus ARN animales poseen una estructura icosaédrica, de gran estabilidad termodinámica. Esta forma geométrica de veinte caras triangulares regulares le otorga al cuerpo un eje de simetría rotacional de tres caras. Además, el icosaedro posee doce vértices donde coinciden cinco caras triangulares, lo que genera un eje de simetría rotacional de cinco . Entonces, en treinta lugares del icosaedro coinciden dos caras triangulares, generando otro eje de simetría rotacional. Cada una de las caras triangulares puede tener distinto número de subunidades, con un mínimo de tres (Figura 2-2) . Este tipo de simetría es propio de la partícula y es detectable en todos los virus con esta estructura. En un icosaedro, el mínimo de subunidades idénticas requerido para formar un vértice es de cinco (en cada uno de los doce vértices) y de tres unidades en cada una de las veinte caras triangulares; por lo

ARN de hebra simple

A.

B.

Figura 2-1 . A Esquema del viru s del mosa ico del ta baco, virus helicoida l sin manto. B. Esquema de la estru ctura y microfotografía electrón ica de un picornavi rus, un virus icosaédrico desnudo.

2 caras

--20

3 caras

Figura 2-2.Tipos de simetría que se encuentran en un icosaedro.

5 caras

CAP ÍTULO

3

Replicación viral Jonás Chnaiderman

Contenido

ara poder existir como especies portadoras de información , los virus, al igual que cualquier microorganismo, deben proliferar "fabricando copias de sí mismos". La replicación viral no debe considerarse simplemente como la oportunidad de la especie de mantener o aumentar su población, sino que además -al incluir la síntesis de nuevas copias del genoma viral más o menos imperfectas- permite adaptarse y evolucionar a las especies virales. Así, los virus han perdurado en escalas de tiempo comparables a la.s de sus especies hospederas.

P

La expresión "replicación viral" se aplica en este capítulo al proceso de proliferación a "nivel celular" más que a nivel del individuo. La condición de parásitos intracelulares estrictos que define a los virus está precisamente determinada por el hecho de que es en las células donde se fabrica la progenie viral descendiente de un virión parental. Por eso, con fines didácticos, se intenta sistematizar el proceso de replicación viral en función de los diversos eventos que deben ocurrir desde la llegada de un virus a una célula hasta la liberación de la progenie descendiente. Sin embargo, esta descripción del proceso se ve dificultada por la heterogeneidad estructural de las diversas familias virales, por lo que en cada etapa que se describirá

Etapas de la replicación Adsorción Penetración Síntesis de macromoléculas Ensamblaje Liberación

31 33 35 35

Variación genética viral

36

29 29

a continuación deben cautelarse las particularidades propias de algunos virus. Por otro lado, la maquinaria celular que utiliza el virus provoca necesariamente consecuencias en la homeostasis celular que pueden proyectarse a nivel tisular u orgánico; esas consecuencias están asociadas a la patogenicidad que cada virus trae asociado al momento de infectar un hospedero.

ETAPAS DE LA REPLICACIÓN Se han definido cinco etapas indispensables en el proceso de replicación viral {Tabla 3-1 y Figura 3-1) que a veces se superponen, pues frecuentemente, antes de la conclusión de una, ya se ha iniciado otra, lo que da mayor dinamismo al proceso completo.

Adsorción Desde el ingreso al organismo hospedero, una partícula viral puede entrar en contacto con muchas células de diverso tipo sin llegar a adsorberse. Lo que define al proceso de adsorción

Tabla 3-1. Etapas de la replicación viral

Etapa

Hechos más destacables

Adsorción

Depend e de relación específica liga ndo viral/receptor ce lular; es determi nante del tropis mo por especies y tejidos

Penetración

Por fusión o endocitosis, dependiendo del tipo de virus

Síntesis de macromoléculas

a) Síntesis de ARNm b) Síntesis de proteínas estru cturales y no estructurales e) Replicación del genoma d) Mod ificaciones postrad uccionales de algu nas proteínas

Ensamblaje

Los componentes sintetizados se acoplan, co nformando la progenie

Liberación

Sa lida de los nuevos vi riones por lisis celular o yemación

29

VIROLOGÍA CLÍNICA

e

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Figura 3-1 Modelo general de un ciclo replicativo viral. Se grafica la replicación de un virus desnudo con replicación exclusivamente citoplasmática. Se detallan los componentes (a-g) y procesos (1-7). El virión (a) hace contacto con el receptor (b) durante el proceso de adsorción (1). Después de la etapa de penetración (2), se inicia la biosíntesis de macromoléculas con la transcripción (3), que permite obtener ARN mensajero vira l (e); la traducción (4), por la que se fabrican las diversas proteínas virales (d) y la replicación genómica (5), en la que pa rticipan tanto el genoma viral (e) como enzimas virales (d), obteniéndose así múltiples copias nuevas de genoma viral (f). El ensamblaje (6) ocurre por la interacción de proteínas estructurales (d) y genomas virales (f). Fina lmente, la liberación (7) de la progenie (g) ocurre por lisis celular.

es la interacción específica entre el virión y una célula, de tal forma que permita la retención de la partícula en la superficie celular. Dicha retención ocurre porque existe una alta afinidad entre una molécula de la superficie del virus (el ligando) y otra molécula de la célula (el receptor) ; ambas contrapartes son proteínas, frec;uentemente glicosiladas, con algunos dominios involucrados en esa interacción . Evidentemente, en los virus con manto el ligando es una proteína de membrana, mientras que en los virus desnudos el ligando puede tener también una función estructural, lo que le da estabilidad a la partícula. En ambos casos, el ligando puede estar constituido por más de una cadena polipeptídica, que pueden ser idénticas, como el homotrímero de la hemaglutinina del virus influenza, o distintas, como los capsómeros de algunos picornavirus. Las prot~ínas celulares que actúan como receptores virales cumplen funciones relacionadas con la capacidad de la célula de interactuar con el espacio extracelular. Así, pueden ser anclas estructurales (como algunas integrinas), ser sensores de moléculas (Ej.: receptores de quimioquinas) o modificar la permeabilidad celular (como algunos canales iónicos). El modelo

30

actual de conformación de las superficies celulares contempla una cierta heterogeneidad, determinada por microdominios de la membrana en los que es posible encontrar acúmulos de proteínas , por lo que no cualquier sector de la superficie celular es apto para interactuar con una partícula viral. En algunos casos, típicamente en el VIH , la etapa de adsorción requiere de una molécula distinta en la superficie celular, llamada correceptor; además , pueden existir receptores alternativos , es decir, se requiere uno u otro. ' Como en cualquier interacción proteína-proteína, es factible determinar una constante de asociación ligando/ receptor, lo que implica que ambas moléculas pueden separarse: la etapa de adsorción puede ser reversible. Sin embargo, dado que cada partícula viral trae varias copias de ligando y que en la célula pueden haber varias copias del receptor, se promueve una interacción cooperativa que desplaza el equilibrio a favor de mantener al virus adosado a la superficie celular. La especificidad de la interacción ligando/receptor delimita la posibilidad de que un virus interactúe con un determinado tipo de célula y de tejido, puesto que si un tipo celular no expresa el receptor adecuado, el virus no podrá adsorberse

C APITULO

a él. Aun más, la interacción ligando/receptor también es uno de los determinantes del rango de hospedero, es decir, de la capacidad de un virus de infectar a más de una especie. Así, las zoonosis virales son posibles porque algunos virus utilizan un receptor celular que difiere relativamente poco entre el ser humano y otras especies animales. A esta relación específica se la conoce como susceptibilidad a la infección viral y es el principal componente del llamado tropismo viral. Asimismo, el uso que algunos virus hacen de receptores más universales, presentes en más de un tipo celular, tiene como consecuencia que la infección viral sea eventualmente más generalizada, pues más de un tejido se puede ver afectado por la infección. El término tropismo tiene un significado más amplio, pues se refiere a la preferencia de un virus por infectar determinados tejidos, y depende tanto de la presencia de receptores como de la permisividad, es decir, de su capacidad de replicarse una vez que ha ingresado a la célula (Figura 3:2).

Penetración Dado que para replicar los virus deben acceder a la maquinaria y a recursos intracelulares, su estructura está adaptada para que, luego de la adsorción, la partícula o parte de ella, sea internalizada. En este proceso, una gran estructura macromolecular -en este caso al menos una cápside con genoma en su interior- traspasa una estructura delimitante, la membrana citoplasmática celular. No se considerará aquí el caso aún más complejo de los virus vegetales y de los bacteriófagos, qu.e además deben atravesar una pared celular.

TROPISMO Predilección del virus por un tejido

3 - R EPLICACIÓN

VIRAL

A pesar de que algunos autores aún defienden la idea de que proteínas de superficie viral pueden inducir la formación de poros en la membrana celular para "inyectar" el material genético, este mecanismo de "trasposición" es más bien una excepción. Desde un punto de vista físico-químico , la rotura de la continuidad de la membrana es energéticamente onerosa y de riesgo, pues el contenido intracelular puede filtrarse al exterior, lo que podría ser nefasto para la fisiología celular. Aquí sólo se describirán los mecanismos de penetración más frecuentes y aceptados, que no requieren romper el límite intra-extracelular para ingresar a la célula hospedera. Estos mecanismos son dos, la fusión y la endocitosis. Los estudios en modelos de cultivo celular sugieren que para un determinado binomio virus-célula, el mecanismo de penetración es siempre el mismo. Penetración por fusión. Es utilizado por algunos virus con envoltura. Se ba~a en la reorganización molecular entre los lípidos del manto viral y los de la membrana celular para formar una sola superficie entre ambos. El VIH , el virus parainfluenza, el sarampión y la parotiditis son ejemplos de esta forma de penetración (Figura 3-3). De esta manera, el contenido interno de la partícula viral -la nucleocápside y eventualmente el tegumento- pasa a estar incluido en el citoplasma celular.

Este mecanis~o de "trasposición de límite" es comparable a la liberación de neurotransmisores a nivel sináptico, una vesícula se aproxima a la membrana celular para vaciar su contenido hacia afuera de la célula; en el caso de los virus, esta "vesícula" es externa y traspasa su contenido hacia el interior

SUSCEPTIBILIDAD Capacidad de adsorción, determinada por la relación ligando 1receptor

+

PERMISIVIDAD Posibilidad de continuar su replicación dentro de la célula

Figura 3-2. Relación entre tropismo, susceptibilidad y permisividad.

a.

b.

c.

d.

MC Figura 3·3. Penetración por fusión. Am bas capas lipíd icas de las membranas viral y celu lar se fusionan en una sola superficie contin ua, lo que redunda en la entrada de la cápside viral al citosol (en gris). MC: Membrana citoplasmática .

31

VIROLOGÍA CLÍNICA

de la célula. Para que este proceso pueda ocurrir, es necesario vencer la repulsión que existe entre ambas membranas debido a sus propiedades iónicas: ambas están constituidas por fosfolípidos y por lo tanto, sus superficies tienen carga negativa. Para solucionar esto se requiere de la participación de proteínas virales "fusogénicas", cuya función es permitir el acercamiento entre las membranas e inducir el reordenamiento molecular que lleva a su fusión. Debido a que los lípidos virales y celulares forman una sola lámina, los antígenos virales de superficie quedan retenidos en la membrana celular y expuestos hacia el exterior; sin embargo, no es evidente que dichas proteínas puedan tener alguna función (inmunogénica o señalizadora) , pues en algunos casos debido al reciclaje normal de las proteínas de membrana su duración es relativamente efímera. En algunos modelos virales se ha demostrado que no es necesaria la participación de maquinaria celular para el proceso de fusión , aunque sí lo es el receptor celular para la adsorción . Debido a la naturaleza del proceso, los virus desnudos no pueden penetrar en las células por medio de fusión .

Penetración por endocitosis (viropexia). Este proceso evidencia la capacidad de los virus de usufructuar de la mecánica celular, pues la mayoría de los tipos celulares está programada para captar moléculas o complejos moleculares del espacio extracelular por medio de la formación de endosomas, o vesículas intracelulares. Notablemente, este proceso es mecánicamente inverso a la fusión , pues consiste en la separación de una parte de la lámina lipídica para la formación del endosoma, sin romper la continuidad de la membrana citoplasmática (Figura 3-4). Dependiendo del virus , la invaginación de la membrana citoplasmática ocurre por la vía dependiente de clatrina, o por la formación de caveolas en microdominios membranosos con alta concentración de moléculas de colesterol (rafts). Una vez formada la vesícula endocítica, su destino depende de sus interacciones y señalizaciones con el citoesqueleto; en algunos casos el virus requiere que su material genético

a.

b.

c.

permanezca en el citoplasma, mientras que en otros debe ser transportado hasta el núcleo. Las células normalmente someten a sus endosomas a un proceso de acidificación por medio de bombas de protones instaladas en la membrana, y frecuentemente, ese cambio de pH induce modificaciones en proteínas virales que son necesarias para continuar con el ciclo replicativo . La vía endocítica es utilizada tanto por algunos vi rus con manto como por algunos virus desnudos (adenovirus, parvovirus, virus hepatits A y otros). El paradigma del proceso de penetración por endocitosis lo constituye el virus influenza, que ha sido estudiado detalladamente a nivel molecular. En este modelo, así como para otros virus con manto, la liberación de la nucleocápside requiere de la fusión de la envoltura viral con la membrana del endosoma, lo que ocurre después de la acidificación del endosoma, pues con esa señal el ligando viral expone el dominio fusogénico . Aunque este proceso involucra la fusión entre dos membranas, el mecanismo de "penetración por fusión " se refiere únicamente al descrito previamente, donde no hay formación de endosoma. En los virus desnudos se visualizan dos destinos posibles luego de la endocitosis: algunos endosomas pueden disolverse, liberando con ello su contenido en el citosol , mientras que en otros casos se han observado cápsides virales al interior de cisternas del retículo endoplasmático , lo que sugiere que algunos endosomas se funden con este organelo, liberando contenido en el interior de él (Figura 3-5). Algunos autores sugieren que existe una etapa pospenetración en donde los virus expondrían su genoma. Sin embargo , la exposición completa del ácido nucleico viral no es una norma, pues muchos virus jamás liberan completamente el ácido nucleico de su cápside (como en el caso de los reovirus) y en otros el genoma permanece acoplado a una estructura que impide la acción de nucleasas celulares (Ej .: poxvirus). Una vez concluida la penetración , cada virus debe localizar su genoma en un compartimiento celular específico, donde podrá proseguir a la próxima etapa.

d.

e.

MC Figura 3-4. Penetración por endocitosis de virus membranosos (viropexia). La membrana citoplasmática se invagina (by e), de ta l forma que term ina formando una vesícula endocítica en el citoplasma (d). Posteriormente (e), la membrana viral se fusiona a la membrana del endosoma, depositando la cápside en el citosol (en gris). MC: Membrana citoplasmática.

--·32

C APÍTULO

a.

b.

c.

MC

d.

3 - R EPLICACIÓN

VIRAL

e.

RE

Figura 3-5. Penetración de virus desnudos por endocitosis (viropexia). Una vez formado el endosoma que contiene la pa rtícula viral (d), en ciertos casos se fusiona con el sistema vesicular interior de la célula (e). MC: Membrana citoplasmática. RE: Retículo endoplasmático.

Síntesis de macromoléculas El virus debe garantizar la síntesis de dos tipos de macromoléculas: proteínas virales y ácidos nucleicos virales. Aunque los virus con manto deben incluir lípidos en su estructura, su síntesis no es especial, pues los mantos virales derivan directamente de membranas celulares. Muchos virus también tienen la capacidad de modificar el patrón de expresión tanto de ácidos nucleicos como de proteínas celulares.

• En ocasiones, el genoma ARN de simple hebra viral es de polaridad negativa, pues no puede ser leído directamente por los ribosomas porque porta la información complementaria al mensaje. Así, estos ARN son usados como moldes

Transcripción viral. La primera manifestación de actividad

Tipo de genoma

ADN doble hebra

Procesos

Transcripción

ADN simple hebra

biosin~ética

viral es la obtención de ARN mensajero viral , en un proceso conocido como transcripción . Estas moléculas, al igual que los mensajeros celulares, son intermediarias mediante las cuales la información fluye desde el genoma hacia la síntesis de proteínas en los ribosomas celulares. Todos los mensajeros son sintetizados necesariamente por una ARN polimerasa, aunque el molde que dicha enzima debe leer para fabricar el mensaje varía dependiendo del tipo de virus. De hecho, la mecánica de transcripción viral se ha constituido en un criterio de clasificación de los virus : la clasificación de Baltimore, propuesta en 1971 por David Baltimore, Premio Nobel de Medicina en 1975 (Figura 3-6). Esta clasificación incluye siete grupos, de los cuales aquí se destacan sólo algunos: • Al igual que el genoma hospedero, algunos virus tienen genomas constituidos por ADN de doble hebra. En estos casos, el mensajero es fabricado por una ARN polimerasa dependiente de ADN, que habitualmente es la misma polimerasa celular, el "ARN polimerasa 11 ", localizada en el núcleo de la célula. Los poxvirus portan su propio ARN polimerasa dependiente de ADN, que transcribe el genoma viral en el citoplasma. • Otros virus tienen su genoma constituido por una o varias moléculas de ARN de simple hebra, con la particularidad de ·que los ribosomas celulares pueden utilizar dicha molécula directamente como mensajera (hebra de polaridad positiva). Para que los ribosomas puedan acceder al genoma viral, en estos casos es indispensable que este sea liberado de la cápside.

Transcripción

Tipo· de genoma

doble hebra

Procesos

Transcripción

ARN

ARN simple hebra positivo

ARN simple hebrá negativo

ARN simple hebra positivo

Figura 3-6. Clasificación de los virus de acuerdo al esquema de Baltimore. En este sistema, los virus se agrupan de acuerdo a la mecánica por la que fabrican sus ARN mensajeros, que depende del tipo de genoma viral. En la parte superior se especifica n las dos fam ilias cuyos genomas son ADN y en la inferior, las cuatro cuyos genomas son ARN .

33

VIROLOGIA CLINICA

en el proceso de transcripción, para lo cual se requiere de una enzima ARN polimerasa dependiente de ARN. Esta enzima debe venir incorporada al virión lista para funcionar -además de estar codificada en el genoma viral-, porque de lo contrario su información genética no podría fluir. • Algunos.virus tienen por genoma una molécula de ARN de doble hebra y, a pesar de traer una hebra de polaridad positiva, usan una polimerasa viral para fabricar nuevos mensajeros. . • Aunque los retrovirus tienen un genoma de ARN de polaridad positiva, no lo usan como mensajero, sino que se valen de una enzima transcriptasa inversa para fabricar un intermediario de ADN doble hebra que se integra al genoma de la célula hospedera, y usan este intermediario como molde para la obtención de ARN mensajero. Biosfntesis de protefnas virales. Se deben producir dos tipos de proteínas virales estructurales y no estructurales en una secuencia temporal específica para cada virus. Los virus no poseen maquinaria propia para fabricar sus proteínas, por lo que deben adaptar su información para traducirla en los ribosomas celulares. Así, la mayoría de virus produce ARN mensajeros (ARNm), que cuentan con los elementos típicos de un mensajero celular: una estructura cap, un marco de lectura abierto que porta la información codificante efectiva y una señal de poliadenilación , o en su defecto, directamente una cola poli A. Esta molécula es sometida a scanning por el complejo de iniciación de la traducción -que incluye la subunidad menor del ribosoma- hasta que se ensambla el ribosoma completo y se inicia la traducción. Gracias al estudio de la traducción viral fue posible establecer la factibilidad de la traducción de mensajeros independientes de la estructura cap . Lo anterior condujo al descubrimiento de sitios internos de entrada de ribosoma (IRES) que permiten el ensamblaje del ribosoma completo sin que ocurra scanning . Después de constatar su existencia en varias familias de virus (picornavirus, retrovirus, flavivirus, etc.), se demostró que algunos mensajeros celulares pueden ser objeto de traducción independiente del cap, mecanismo que estaría asociado a estados de estrés celular. Se propone entonces que estos virus garantizan la traducción de sus genes por sobre la de los genes celulares. Otros virus, como algunos reovirus, fabrican ARNm que no tienen cola poli A, por lo que deben suplir su función con otros factores virales. En esta etapa los virus también utilizan los mecanismos de destinación de proteínas de la célula, que en ciertas ocasiones

a.

b.

están asociados a la traducción. Un ejemplo es la fabricación de glicoproteínas de superficie viral, que gracias a las señales incluidas en las proteínas son fabricadas en ribosomas asociados a retículo endoplasmático, luego direccionadas al Golgi y finalmente a la membrana citoplasmática. En efecto, el ensamblaje de los virus con manto requiere de la presencia de varias proteínas virales localizadas en la membrana. Se debe considerar que muchas proteínas virales son sometidas a modificaciones postraduccionales tales como glicosilaciones, fosforilaciones, proteólisis parcial, acetilaciones, etc., por la maquinaria celular. Replicación genómica. En esta nomenclatura no debe confundirse la expresión "replicación viral", que se refiere a todo el proceso de proliferación del virus, con "replicación genómica", que sólo contempla la obtención de copias del genoma viral. Esta etapa es específica y dependiente del tipo de genoma viral; consecuentemente, cada virus tiene sus propios requerimientos para efectuarla, incluyendo algunas actividades enzimáticas propias. Por esta razón, la replicación genómica siempre es posterior a la traducción de las proteínas virales. Ciertos virus con genoma de ADN bicatenario utilizan la maquinaria de replicación de ADN propia de la célula presente en el núcleo y por lo tanto, efectúan la clásica replicación semiconservativa dependiente de uno (Papovaviridae) o varios orígenes (Herpesviridae) de replicación (Figura 3-7). En cambio, otros virus ADN codifican su propia maquinaria de replicación genómica (Poxviridae) y a veces dicha replicación puede ser conservativa, es decir, primero se fabrica una hebra de ADN que después se usa como molde para fabricar su hebra complementaria (Figura 3-8). En los virus de ARN monocatenarios, independiente de su polaridad, la replicación siempre requiere fabricar una molécula complementaria al genoma -denominada antigenoma-, que después se utiliza como molde para generar nuevas copias del genoma. Ambos pasos son ejecutados por una ARN polimerasa dependiente de ARN codificada por el virus (Figura 3-9). Finalmente, los virus de ARN bicatenario realizan una replicación conservativa de sus genomas: sintetizan la hebra positiva primero y después la usan como molde para la polimerización de la hebra negativa complementaria. Tanto los virus con ARN bicatenario como los de ARN monocatenarios negativos previamente descritos, portan las ARN polimerasas en su estructura. Existen otros casos especiales de replicación genómica,

c.

d.

Figura 3·7. Replicación semiconservativa de un genoma viral de tipo ADN. Cada una de las hebras originales sirve de molde (e) para la síntesis de una hebra complementaria nueva, por lo que al final (d) los genomas replicad os están formados por una hebra original (azul oscuro) y otra nueva (azul claro).

--34

CAPITULO

b.

a.

d.

c.

3 - R EPLICACIÓN VIRAL

e.

Figura 3·8. Replicación conservativa de un genoma viral de tipo ADN. En un primer momento, una de las hebras orig inales (b) se utiliza para sintetizar una hebra complementa ria (e, en azul claro). Después, esa primera hebra se usa como molde (d) para sintetizar la segunda hebra del nuevo genoma. El producto es un nuevo genoma compuesto de dos hebras nuevas (e, en azu l claro).

como el de los retrovirus, cuya replicación implica la fabricación de un intermediario de ADN a partir de ARN (Capítulo 18: Retrovírus).

lulares contienen muchos ácidos nucleicos, la molécula elegida como genoma viral no puede ser seleccionada al azar, pues ello podría generar muchas partículas defectivas. Por eso, se estima que los genomas virales poseen una "señal de reclutamiento" que es reconocida por la maquinaria de ensamblaje. Para algunos virus, dicha señal es plenamente conocida y se sabe que en algunos casos conforma una estructura determinada o depende de una secuencia específica.

Ensamblaje Producto de esta etapa, es posible observar al interior de la célula las primeras partículas virales o, en el caso de los virus con manto, las primeras nucleocápsides. Las propiedades intrínsecas de las proteínas estructurales de los virus frecuentemente impiden separar la etapa de ensamblaje con la de biosíntesis de proteínas, pues una vez terminada la traducción, las proteínas que forman las cápsides virales empiezan a agregarse en su arquitectura definitiva. De hecho, esta tendencia a autoestructurarse ha permitido usar proteínas recombinantes como inmunógenos, como en el caso de las vacunas contra el papiloma virus, en las que la sola expresión de una proteína de cápside induce la formación de "pseudo-partículas" (VLPs o víral-líke partícles) , que tienen propiedades antigénicas como las de una partícula.

Liberación Se estima que producto del ensamblaje pueden acumularse entre cien y diez mil partículas virales al interior de una célula, dependiendo del virus. Para reiniciar un nuevo ciclo, estas partículas deben salir de la célula, que para ese momento puede ya estar en colapso fisiológico debido a la infección viral. La mayoría de los virus desnudos sale de la célula una vez que la membrana citoplasmática se rompe, liberando todo el contenido interno, en un proceso conocido como lisis celular. Dado que las partículas deben estar listas para infectar una nueva célula, la morfogénesis de estos virus concluye antes de la liberación.

Sin embargo, no es posible generalizar la mecánica de la morfogénesis viral , pues para algunos virus se necesita más de una proteína para ensamblar la cápside, e incluso de proteínas que no se integran a la estructura final, pero que son cofactores de ensamblaje. Además, en otros casos se ha demostrado una dependencia de moléculas de genoma viral, sin las cuales no ocurre el ensamblaje, pues ellas serían el andamio sobre el que se construyen las nuevas partículas de progenie viral.

En contraposición, diversos virus con manto concluyen su morfogénesis durante la liberación, pues en esa etapa adquieren el manto que los recubrirá Para que esto ocurra, la nucleocápside debe ser transportada hacia la membrana citoplasmática, donde será reconocida por proteínas virales asociadas a ella; en esta zona se produce entonces una proyección de la membrana celular comparable a una endocitosis, pero dirigiendo la vesícula hacia el exterior de la célula (Figura 3-1 O) :

En esta etapa ocurre la selección del ácido nucleico (o de varios en virus con genomas fragmentados) que formará parte de la partícula. Considerando que varios compartimientos ce-

b.

a. "-...,,

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e 5).

PATOGENIA VIRAL A NIVEL COMUNITARIO Como se expuso en el Capítulo 4: Patogenia viral, la aparición y difusión de infecciones virales depende de tres tipos de factores, que son variables y que están permanentemente relaciona-

Tabla 7-6. Análisis de un examen de laboratorio

Exposición

Enfermos

Sanos

Total

Positivo Negativo

a

b d

a +b

e

Total

a +c

b+d

a+b+c+d

Sensibilidad =a 1 (a+e);

c +d

a = enfermos detectados por el examen (verdaderos positivos) b = sanos positivos en el examen (falsos positivos) e = enfermos no detectados por el examen (falsos negativos) d =sanos con examen negativo (verdaderos negativos)

Especificidad = d 1 (b+d)

Valor Predictivo Positivo = a 1 (a+b); Valor Predictivo Negativo = d 1 (c+d)

71

V iROLOGÍA CLÍNICA

dos: el agente, el medio ambiente y el hospedero (Tabla 4-1 ). En este caso se considerará como "hospedero" a una población y la importancia relativa de cada uno de estos factores variará según la infección viral analizada. Ciertas características del agente son relevantes en la generación de infecciones a nivel comunitario y en su forma de presentación. La fuente de contagio habitualmente es otro ser humano, pero también pueden ser animales domésticos y silvestres (roedores, caninos, felinos , aves y otros) e insectos (zancudos, mosquitos). A los mecanismos de transmisión descritos para el individuo, debe agregarse la influencia de la globalización, pues la alta frecuencia y rapidez de los viajes de las personas y de los medios de transportes, favorecen la difusión de los virus y definen las puertas de entrada de virus a las comunidades (Tabla 7 -7) . La estabilidad del virus en el medio ambiente -factor inherente a la estructura del virus- influye indudablemente en la virulencia y en la difusión de una virosis en la comunidad . Igualmente, los reservorios humanos y animales del virus, la forma y vía de contagio (directo, persona a persona, o indirecto por agua, alimentos, vectores vivos o inertes) y otros factores que dependen del virus involucrado, influirán en la patogenia a nivel de la comunidad . Muchos factores patogénicos dependen de las características del hospedero, _ en este caso , de la población. Entre ellos se incluyen la distribución etaria, los grupos étnicos , el trabajo, el estado nutritivo , la inmunidad previa derivada de vacunaciones y enfermedades naturales, etcétera. Entre los factores dependientes del ambiente pueden mencionarse la localización geográfica, la relación rural/ urbano y hogar/ hospital , el nivel socioeconómico, el nivel sanitario , la existencia d-e zoonosis, el clima, etcétera. La pandemia de influenza A H1 N1 de origen porcino de 2009 es un magnífico ejemplo de cómo una virosis afecta a la población . El factor virus fue nuevo y no se sabía su virulencia ni su transmisibilidad. Inicialmente se pensó que era muy letal , pero cuando se implementó el diagnóstico específico de la nueva cepa y se compararon las cifras con epidemias previas , se estableció que su virulencia era igual o menor que las epi-

demias estacionales. La influencia del ambiente se demostró porque la epidemia se trasladó del hemisferio norte, que estaba en primavera, al hemisferio sur, en otoño tardío; resurgió después en el otoño-invierno del hemisferio norte. Se propagó por los distintos países de América del Sur y el clima frío fue un importante factor para ello. Afectó en su mayoría a la población escolar y a los adultos jóvenes, quienes no tenían inmunidad para esta nueva cepa; curiosamente, los mayores de sesenta años , que habrían estado en contacto con la cepa A H1 N1 circulante antes de 1957, tenían inmunidad parcial y no tuvieron complicaciones . Después de ocho a diez semanas , la epidemia empezó a disminuir en cada lugar, mientras alcanzaba otras regiones. En 201 O el mundo pudo observar la forma de presentación de la pandemia en el hemisferio norte, con el clima frío. En el intertanto se prepararon vacunas y se demostró que un antiviral anti-neuraminidasa es efectivo para disminuir la sintomatología. La epidemiología tendrá que contestar futuras preguntas , pues la nueva cepa pandémica A H1 N1 2009 sólo logró reemplazar en circulación a la antigua cepa A estacional H1 N1 , convirtiéndose ella en la estacional; además , en 201 O reaparecieron los virus influenza A H3N2 y B. Por lo tanto , las nuevas vacunas deberán ir dirigidas contra los tres virus circu lantes actualmente. La inmunidad de población (herd immunity) corresponde a la proporción de la población inmune a una determinada infección , ya sea por haber tenido un contacto natural con el agente o por haber sido vacunada. En una población se pueden describir dos formas generales de adquirir una infección: por contagio persona-persona y por una fuente externa (fecal-oral, insectos, animales , etcétera.). En el momento actual, caracterizado por la rapidez de· las comunicaciones y los viajes, puede ser necesario definir el origen de una infección (Ej.: epidemia de influenza) para entender y controlar su forma de presentación. Como resultado de estas interacciones, una infección puede ser endémica o epidémica, lo que puede ser objeto de intervención con medidas epidemiológicas como vacunas, aislamiento, etcétera. El problema se ilustra en tres situaciones.

Epidemia de una infección aguda. Por ejemplo , aparece un brote de varicela en un colegio o en un hospital como

Tabla 7-7. Condiciones patogénicas que afectan la forma de difusión de una virosis en la comunidad

Condiciones

Hechos destacables

Ejemplo de virus

Viabilidad viral en ambiente

Es mayor en virus desn udos Es baja en virus envueltos

Enterovirus, ca licivirus, rotavirus VIH, influenza, VRS

Variabil idad viral

Evade respuesta inmune

Influenza, VIH, HCV

Vía de contagio respiratoria fecal oral sexual parenteral por vectores

Infecci ón de mucosas con alta excreción viral Alta excreción viral Contacto directo individual Hay portadores asintomáticos Son difíciles de controlar

Virus respiratorios, exantemas infantiles Rotavirus, ca licivirus, HAV VIH, hepatitis B VIH, hepatitis B-C Arbovirus, arenavirus

Existe reservc5rio anima l

Difícil de controlar, imposible de erradicar

Influenza, rabia

Infección subclínica frecuente

Difícil de detectar y controla r su difusión

Virus respiratorios, VIH, hepatitis

Infecciones crónicas

Comienzo subclínico, excreción viral prolongada

HIV, virus papiloma, HBV

Late ncia vira l

El virus permanece oculto

Grupo herpes, VIH, HBV

C APÍTULO

l ,~

infección nosocomial. El número de contagiados dependerá de la contagiosidad de la virosis, de la proporción de casos sintomáticos y subclínicos propia de ella y del número de susceptibles. El índice de transmisibilidad (Ro) es importan te para predecir la evolución -intensidad y duración- de un brote. El número reproductivo básico (Ro) alude al número de casos secundarios que un caso generará en el curso de su enfermedad en una población susceptible. Por ejemplo , se ha descrito un índice de 18-20 para sarampión, de 1,3 para influenza estacional y de 1 ,4 para la gripe A H1 N1 2009 en México.

7 - l os

VIRUS Y LA COMUNIDAD

Endemias. Corresponden a la presencia permanente del agente en la comunidad , en cualquier proporción. Por ejemplo, la prevalencia de hepatitis B es alta en África y Asia, en comparación con otros continentes, y siempre es endémica; la infección por VIH ya es endémica en todo el mundo. Patrón mixto (endemia-epidemia). Algunas infecciones que tienen estacionalidad, cada año reaparecen con más o menos fuerza dependiendo de la inmunidad adquirida y de las variaciones del agente (Ej.: influenza, VRS). Incluso para algunos virus se han descrito ciclos epidémicos en eras pre y post vacunaciones (Ej.: rubéola, sarampión, parotiditis) (Figura 7-3).

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Figura 8-2. Técnicas de inmunodiagnóstico directas para detección de antígenos, e indirectas, para detección de antígenos o anticuerpos. 1. Sobre células infectadas. 2. En una fase sólida, donde el antígeno se adsorbe a una fase plana. 3. De captura, en que un anticuerpo es adsorbido a la fase sólida y posteriormente captura a un antígeno. 4. La fase sólida es una esfera inerte o biológica (Ej.: glóbulo rojo). Dependiendo del sistema de marcación -fluoresceína, enzima/sustrato, radioisótopo-, la prueba será de inmunfluorescencia, ELISA o radioinmunoanálisis.

81

VIROLOGÍA CLÍNICA

El sistema usado para marcar los anticuerpos y que finalmente detecta la formación del complejo antígeno-anticuerpo, define la denominación de diferentes técnicas, entre las cuales las más utilizadas son las siguientes: lnmunofluorescencia (/F) . El anticuerpo está conjugado con una molécula que emite fluorescencia bajo la estimulación con luz de una longitud de onda determinada (Ej.: isotiocianato de fluoresceína, rodamina, ficoeritrina y otros). Ensayo inmunoenzimático (ELISA) . Como en las reacciones inmunocitoquímicas, el anticuerpo va acoplado a una enzima (fosfatasa alcalina o peroxidasa) que reacciona con un sustrato cromógeno, dando origen a un producto coloreado, detectable a simple vista o con un espectrofotómetro, mediante el cual se puede cuantificar el cambio de color midiendo la absorbencia de luz. Radioinmunoanálisis (RIA) . El anticuerpo está marcado con un isótopo radioactiva y el complejo antígeno-anticuerpo se detecta en un contador gama. lnmunocromatografía (/Cr) . Al antígeno presente en la muestra se hace migrar por capilaridad a través de un papel; el complejo antígeno anticuerpo se manifiesta por una banda oscura visible a simple vista. Esta técnica utiliza una fase sólida que tiene anticuerpos específicos marcados y controles fijados en ciertos puntos; su uso requiere una infraestructura mínima, habitualmente disponible en cualquier centro de salud.

Estas técnicas de inmunodiagnóstico han sido habitualmente cualitativas, pues determinan la presencia o ausencia de un antígeno o un anticuerpo. Sin embargo, algunos ensayos se pueden utilizar también en forma cuantitativa, especialmente para la medición de títulos de anticuerpos. Por ejemplo, el uso de diluciones sucesivas del suero en la determinación de anticuerpos tipo lgM e lgG contra virus hanta variedad Andes mediante la técnica de ELISA, o la inhibición de hemaglutinación utilizada en la medición de anticuerpos para

Sustrato

Anticuerpo antivirus adherido a una enzima

Antígeno viral (reactivo de laboratorio)

IgM del paciente

Anti-IgM adherida a la placa de ELISA

o o o o o o o

Cambio de color

J:-E ~

*

Figura 8·3. Técnica de ELI SA, método de ensayo inmunoenzimático de captura de lgM usado para el diagnóstico senológ ico de sarampión y hantavi ru s.

--·82

influenza o rubéola. La antigenemia para CMV es otro ejemplo de técnica cuantitativa donde la detección de antígenos se mide por el recuento de leucocitos positivos al antígeno de CMV mediante técnica de inmunofluorescencia indirecta. Detección de ácidos nucleicos

Su fundamento es la identificación de secuencias de bases nucleotídicas específicas para cada virus. El ácido nucleico se puede visualizar mediante diversos métodos de purificación y sistemas de tinciones, pero habitualmente se estudian aprovechando el fenómeno específico de apareamiento de bases. Los métodos moleculares que se basan en esta estrategia se pueden clasificar en dos categorías, hibridación directa y amplificación, esta última a su vez referida a la secuencia blanco o de la señal de amplificación. Electroforesis del ácido nucleico . Algunos virus con genoma segmentado se pueden detectar extrayendo el genoma de la muestra y luego observando su patrón de migración electroforética en geles de agarosa o poliacrilamida. El diagnóstico de rotavirus es un buen ejemplo de esta técnica, pues su genoma de ARN segmentado y su excreción en alta concentración han permitido desarrollar un método simple y rápido para su detección en deposiciones, que se usa rutinariamente en diversos laboratorios (rotaforesis), como se expone en el Capítulo 13: Virus y diarreas.

En los virus cuyo genoma no es fragmentado (adenovirus, herpes simplex, CMV, VRS, etc.), luego de aislado el material genómico viral o amplificado mediante reacción en cadena de la polimerasa, se pueden usar enzimas de restricción (endonucleasas) que cortan el genoma en secuencias específicas (RFLP: restriction fragment length polyrhorphism), originando varios segmentos de distinto tamaño que conforman un patrón de movilidad electroforética característico que permite identificar variantes genéticas de un determinado virus. Esta técnica se usa extensamente en investigación para estudiar variación genética (Ej.: en adenovirus). Hibridación directa . Se fundamenta en la detección del ácido nucleico viral presente en la muestra que se estudia, sin mediar amplificación del genoma. Generalmente se usa una sonda de 20-30 nucleótidos, complementarios a la secuencia

A.

B.

l l Figura 8-4. Esquema de la técnica de ELISA por competencia para confirmación de VI H. En A los antígenos adsorbidos a la fase sólida reaccionan con los anticuerpos anti VIH marcados desarrollados en un animal, dando intensa reacción positiva. En B se pone primero el suero del paciente, que contiene anticuerpos contra VIH que se pegan a los antígenos; luego, al agregar losanticuerpos anti VIH marcados, habrá una menor positividad. La diferencia confirma la positividad de la prueba.

CAPiTULO 8 - DIAGNÓSTICO VIRAL

blanco. Las sondas se pueden marcar con elementos radioactivos y visualizar la formación del híbrido mediante una autorradiografía. Otras sondas, que pueden ser biotiniladas , se detectan mediante una reacción inmunoquímica. En la actualidad, por su menor sensibilidad, estos ensayos no forman parte de la rutina de un laboratorio de diagnóstico virológico.

cías de oligonucleótidos, diseñados con una longitud de alrededor de 18 a 25 nucleótidos, que contienen las bases complementarias a los extremos del fragmento de ADN "objetivo o blanco" que se desea identificar; una mezcla de PCR , que contiene los nucleótidos, sales y otros reactivos, y una enzima que polimerice el ADN -la Taq polimerasa- , derivada de la bacteria Thermophílus aquatícus , una enzima capaz de soportar altas temperaturas y que permite elongar y amplificar las hebras complementarias del ácido nucleico que posteriormente serán detectadas.

Los métodos de amplificación del material genético han revolucionado el diagnóstico de laboratorio más allá de su uso en el estudio de enfermedades infecciosas. Su constante progreso y perfeccionamiento los hace ser hoy los métodos más utilizados en los laboratorios de virología. A continuación se describen en detalle ambas alternativas de ensayos de amplificación.

La interacción de estos cuatro elementos se realiza en múltiples ciclos , cada uno de los cuales consta de tres fases : la fase de "desnaturación" del ADN, en que se separan las hebras a una temperatura mayor a 90 °C; la fase de apareamiento (annealíng) de los partidores con las hebras de ADN a una temperatura de 50 a 75 °C, pero que puede variar dependiendo de las secuencias de los partidores y del templado ; la fase de síntesis de las nuevas hebras de ADN por acción de la Taq polimerasa, a una temperatura de 72 a 78 °C.

Amplificación del segmento objetivo o blanco . El más conocido es la reacción en cadena de la polimerasa. Su fortaleza es la alta sensibilidad y su debilidad los potenciales resultados falsos positivos por contaminación durante el procedimiento. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Es la técnica molecular de amplificación más usada en los laboratorios de diagnóstico virológico. Para su ejecución se necesita una infraestructura que considere varios espacios independientes: uno "limpio" destinado en forma exclusiva a la preparación de los reactivos (partidores, sondas, enzimas, capilares) ; otro para la amplificación del material genético (termocicladores) , y otro para la detección del producto amplificado ("sucio"). Todos estos procesos requieren de la participación de personal entrenado en estas técnicas, los que deben velar por un trabajo unidireccional y sin quiebre de ninguna de las etapas.

Se genera así un número creciente de copias que entran al ciclo siguiente, de modo que al cabo de treinta a cuarenta ciclos se producen millones de copias de la secuencia de nucleótidos original. Usualmente, alrededor del ciclo t reinta de amplificación , se alcanza la eficiencia máxima de la reacción , graficada como la meseta de la curva logarítmica de la reacción (Figura 8-5). Finalmente, la PCR termina con la visualización o detección del producto amplificado (amplicón). Este producto se puede observar en un gel de electroforesis teñido con bromuro de etidio (geles de agarosa) o nitrato de plata (geles de acrilamida),

La ejecución de la técnica contempla cuatro elementos esenciales: el ácido nucleico de la muestra, que se extrae y purifica en la etapa inicial del proceso; partidores o secuen-

Región de interés

111111 11 111 11 1111 11 11 11 liill

1

liiliiilli 111 l!il l ili 11

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111111111111111111 11 111 Ciclo de PCR Desnaturalización por calor

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Hibridación de partidores

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Repetir 30-40 ciclos

Figura 8·5. Esquema de la reacción en cadena de la po!imerasa.

83

VIROLOGÍA CLÍNICA

o mediante hibridación con una sonda específica para el amplicón (Figura 8-6). Otras modalidades de fabricación comercial son en placas de ELISA, como el ensayo de carga viral de VIH Amplicor de Rache®. La técnica de PCR, diseñada para hebras de ADN, puede aplicarse también a virus ARN. Para ello, luego de extraer el ARN se realiza una transcripción inversa utilizando una enzima denominada "transcriptasa reversa", que es 'ADN polimerasa ARN dependiente. En este paso, el ARN es copiado a ADN, conocido como ADN complementario o cADN, que se utiliza como molde para la reacción posterior de PCR. A continuación se describen las variaciones y optimizaciones de técnicas de PCR más utilizadas en virología clínica. PCR anidada (nested PCR): esta variante de trabajo implica

dos reacciones sucesivas de PCR, cuyo objetivo es mejorar la sensibilidad de la técnica y a veces tipificar cepas. Utiliza cuatro partidores, y los que se usan primero se unen a porciones externas al segmento de interés diagnóstico. Esto implica que en alrededor de treinta ciclos de PCR, el segmento blanco se habrá amplificado en cantidades considerables. A partir de ese sustrato se procesa una segunda serie de PCR usando ahora partidores internos, más cercanos al segmento de máximo interés. Esta forma de PCR es de mayor sensibilidad, pero dado que para la segunda parte del PCR se requiere abrir los tubos de la reacción para agregar los segundos partidores, el peligro de contaminación puede poner en riesgo un resultado confiable. Por esta razón, muchos laboratorios evitan la implementación de este tipo de ensayos en su rutina. PCR múltiple (multip/ex PCR): permite identificar más de un virus en una misma muestra biológica. Para ello se ponen varios partidores para distintos virus en la mezcla de la reacción. Las condiciones del ensayo deben ser aplicables a todos los segmentos que se intenta amplificar en la búsqueda de un agente infeccioso. Es de especial utilidad en el estudio de múltiples etiologías de encefalitis, como virus herpex 1 y 2, varicela zóster, herpes 6 y enterovirus, por ejemplo. La posibilidad de reactividades cruzadas ha desalentado a algunos laboratorios a implementarlo. Reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real.

Los ensayos moleculares, que originalmente eran cualitativos,

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se han modificado para informar del número de copias de genoma viral detectadas por reacción y por consiguiente cuantificarlo en los distintos fluidos corporales. La PCR en tiempo real es un ensayo molecular automatizado que en forma simultánea a la amplificación del producto deseado va liberando una señal fluorescente. La combinación de ambos procesos, que acorta el tiempo total de diagnóstico, trabaja con volúmenes pequeños, en placas o en tubos capilares que se abren sólo una vez, lo que disminuye notoriamente la posibilidad de contaminación del ensayo y los diagnósticos falsos positivos. Además, tiene mayor sensibilidad que la PCR convencional. Las técnicas más representativas son la PCR en tiempo real Taq Man® y Light Cycler®. Los progresos de este tipo de diagnóstico han sido veloces, lo que les ha permitido responder a las necesidades de manejo oportuno de pacientes complejos, como los inmunosuprimidos, y de los portadores de enfermedades virales crónicas como VIH, y hepatitis C y B.

Amplificación de la señal. En este caso lo que se mide es la magnitud de la señal emitida como resultado de la unión entre las secuencias nucleotídicas de la sonda y del virus (ADN oARN). Ejemplos son los ensayos de cadena ramificada o branched ONA o RNA. El ácido nucleico extraído se hace reaccionar con oligonucleótidos adheridos a una superficie plástica de una placa de ELISA, y una vez producida la adherencia entre ambas partes, se lava el excedente de ADN o ARN. Posteriormente, se agrega la señal de amplificación, que se une, ~amo un tercer elemento, a la cadena al ácido nucleico viral y su oligonucleótido. Finalmente, se adiciona una enzima que libere la señal luminosa que exprese la unión exitosa de la secuencia viral en estudio con el oligonucleótido que se unió en forma complementaria a su secuencia. La cantidad de luz emitida y cuantificada es proporcional a la cantidad de genoma viral presente. Un ejemplo de un buen test de este tipo es la carga viral de ARN en pacientes con virus de inmunodeficiencia humana o de hepatitis C. En general los ensayos de amplificación de la señal son más específicos, por lo que tienen menos resultados falsos positivos, aunque son algo menos sensibles.

Figura 8·6. Gel de agarosa teñido con bromuro de etidio. Migración del segmento blanco de enterovirus amplificado desde las deposiciones de un lactante de un mes de vida. La columna 1 corresponde al control (-), ausencia de amplicón; la 2 a la paciente, que es igual al control(+) y es equivalente a un PM entre 50 y 100 pdb.

C APÍTULO

En concomitancia con el avance de los tratamientos de las enfermedades virales, la resistencia a los antivirales ha requerido de la implementación de técnicas de diagnóstico que entreguen información certera y oportuna. Para estos fines se han desarrollado dos tipos de ensayos, los análisis fenotípicos y los genotípicos. Ambos tienen ventajas y desventajas, que fundamentalmente están asociadas al procedimiento de cultivos celulares en el primer caso, y a los ensayos moleculares en el segundo. En los ensayos genotípicos se amplifica un segmento del genoma viral y luego se secuencia. La información obtenida puede referir a mutaciones en las secuencias que codifican los blancos de acción de los antivirales o pesquisar variantes genotípicas que en forma innata son resistentes a algunas drogas antivirales. Por ejemplo, en el primer caso , mutaciones en el gen de la fosfotransferasa del CMV (UL 97) implican una resistencia al ganciclovir. En el segundo caso , la identificación genotípica de hepatitis e y su resistencia al uso de interferón , o variantes genéticas de hepatitis 8 resistentes a lamivudina. Uno de los ensayos más usados en la práctica infectológica es la genotipificación del VIH para la elección de una buena combinación de antivirales para su tratamiento. Los genes de la transcripta reversa y de las proteasas habitualmente se amplifican y secuencian para la búsqueda de mutaciones asociadas a resistencia. Sin duda, este recurso ha mejorado el manejo de los pacientes VIH positivos; sin embargo, el costo de estos exámenes aún restringe su uso. Además , este examen representa una visión parcial de los mecanismos de resistencia en VIH , ya que sólo se estudian los puntos de resistencia conocidos. Los ensayos fenotípicos proporcionan información más completa del virus in vivo, el cual puede tener en su genoma más de una mutación responsable del comportamiento del virus VIH frente a los antirretrovirales. Sin embargo, la gran desventaja de estos ensayos es su costo, pues por su complejidad se realizan sólo en centros de referencia y sus resultados pueden demorar semanas. Microscopia electrónica Puede considerarse un método rápido cuyo fundamento es la visualización de la forma del virus para clasificarlo dentro de una familia de virus. Es de gran utilidad para el diagnóstico de virus que no crecen en cultivos celulares y particularmente de virus nuevos. Entre sus desventajas destacan el costo del microscopio y la necesidad de personal entrenado para su uso, así como muestras con al menos 1.000 partículas virales por mililitro. Como la inmunomicroscopia electrónica utiliza anticuerpos contra el virus buscado, aglutina partículas virales y con ello facilita su visualización.

Diagnóstico clásico Aislamiento viral El aislamiento viral en cultivos forma parte de la historia de la viroiogía clínica, y aunque está desapareciendo de muchos laboratorios porque está siendo reemplazado por las técnicas moleculares, aún se considera la técnica de referencia para muchos virus. El aislamiento viral en otros huéspedes animales (roedores, monos, huevos embrionados) es excepcional y se

8-

D IAGNÓSTICO V IRAL

hace sólo con fines de investigación o para la preparación de vacunas (influenza). Una de las principales ventajas de esta técnica es la buena sensibilidad, la posibilidad de obtener uno o más virus desde una misma muestra e incluso de descubrir agentes virales nuevos. Además, se puede obtener el virus completo en altas concentraciones para estudios de caracterización , de estructura antigénica y genómica, de sensibilidad a antivirales, etcétera. La desventaja principal radica en que no todos los virus crecen en cultivo, en el mayor tiempo de entrega de resultados , en el costo y en la necesidad de contar con una infraestructura física y de personal entrenado para su ejecución, elementos que elevan aún más su costo . Los cultivos virales requieren de una muestra con virus viable, una línea celular que le permita una replicación óptima, medios de cultivo que proporcionen el ambiente adecuado para la interacción entre células y virus , y un tiempo de espera para observar cambios morfológicos en las células hospederas como señal de replicación efectiva que orienta a la identificación final del virus. La presencia viral debe ser confirmada específicamente por otra técnica de inmunodiagnóstico o molecular.

Líneas celulares . No existe un tipo celular donde puedan replicar todos los virus , por lo que los laboratorios deben utilizar dos a tres líneas celulares diferentes para conseguir un espectro amplio de aislamiento viral. Se debe disponer de varias líneas celulares que le permitan a los virus expresar su tropismo y crecer eficientemente. Es comparable a la situación de la bacteriología clínica en que una muestra se siembra en distintos agares (sangre, chocolate, Mac Qonkey) y la bacteria buscada crece donde las condiciones sean más favorables. La mayoría de las células usadas en la actualidad son de origen comercial, y se mantienen en los laboratorios en pasajes sucesivos en forma periódica o se compran para ser utilizadas en forma inmediata. Las líneas celulares se clasifican en tres categorías: primarias , diploides (semicontinuas) y continuas. • Primarias: son células preparadas directamente desde un tejido animal o embrionario. Su el.aboración requiere de varios procedimientos y su propagación en pasajes sucesivos es limitada. Ejemplos de estas células son las células de riñón de mono y los fibroblastos de placenta. • Diploides o semicontinuas: son células de origen fetal humano o animal con un cariotipo diploide. Pueden ser utilizadas además en producción de vacunas, como la vacuna trivírica (sarampión, parotiditis y rubéola). Tienen entre cincuenta a cien pasajes o propagaciones. Un ejemplo de estas células son los fibroblastos humanos de origen prepucial fetal (FS o foreskin) y los fibroblastos de origen pulmonar, como las células MRC-5, que se utilizan preferentemente para rE:1plicar los virus de la familia herpes (herpes 1, 2, CMV, varicela). • Continuas: son de origen tumoral o células que han perdido su cariotipo diploide y su inhibición por contacto, por lo que pueden multiplicarse indefinidamente. Ejemplos de estas células son las líneas HEp-2 usadas para virus respiratorios, rabdomiosarcoma (RD) para ecovirus, riñón de perro (MDCK) para virus influenza, LLC-MK2 para parainfluenza y metaneumovirus.

85

V IROLOGÍA ClÍNICA

Inoculación de las muestras . Las células de cultivo pueden crecer en frascos, tubos, she/1 vial o placas. Una vez que hay una monocapa confluente se inocula la muestra, que seguirá diferentes procesos dependiendo del tipo de fluido o tejido a cultivar. Por ejemplo, si se trata de líquido cefalorraquídeo se inocula directamente, pero si la muestra es un tejido, se debe realizar trituración y centrifugación para inocular las partículas virales que se han liberado durante el proceso y que han quedado suspendidas en el sobrenadante luego de la centrifugación. Si las muestras son altamente contaminadas, como es el caso de las deposiciones o secreciones respiratorias , es necesario usar antibióticos y antifúngicos antes de la inoculación sobre el tipo de células escogidas, pues de otra manera se dañarán (efecto citotóxico), lo que impedirá continuar con el aislamiento viral. Este tipo de muestras debe ser centrifugado antes de inocular, al menos por 20 mina 2.000 rpm para que las bacterias y los restos celulares sedimenten , dejando a los virus en el sobrenadante. Efecto citopático e inmunodiagnóstico . En la actualidad estas dos opciones combinadas son las más utilizadas para "identificar" un virus. El efecto citopático representa un cambio de la morfología de la célula como consecuencia de la replicación intracelular. Los efectos observados pueden ser la destrucción celular (herpes simplex), la formación de sincicios (VRS) , el redondeamiento celular (adenovirus) y el aumento de la refringencia (citomegalovirus) (Figura 4-1). Algunos efectos citopáticos son típicos, rápidos y fáciles de reconocer, como el daño lítico del herpes simplex; sin embargo, para tipificar como herpes simplex 1 o 2 se requiere de inmunofluorescencia con anticuerpos monoclonales específicos para cada tipo. El empleo del inmunodiagnóstico, en combinación con la inoculación de la muestra con centrifugación (she/1 vía~ fue uno de los primeros avances hacia el diagnóstico rápido. El mejor ejemplo de esta metodología es la detección de CMV en un

Figura 8-7. Técnica de she/1 vial para CMV y tinción de antígenos tempranos (pp63). La monocapa inoculada con orina con CMV se tiñe a las 24 horas de cultivo y se observan los núcleos de los fibroblastos con proteínas virales teñidas con fluorescencia.

plazo de menos de 24 horas mediante tinción de los antígenos tempranos a nivel nuclear. La muestra inoculada por centrifugación fuerza la entrada y acelera la síntesis de las primeras proteínas virales, que pueden ser detectadas por inmunofluorescencia en un plazo de 24 horas versus el efecto citopático, que usualmente se presenta alrededor de los diez días, pero que puede llegar a demorar veintiún días. La centrifugación también se usa durante la adsorción en el cultivo de virus respiratorios , especialmente de adenovirus , lo que mejora la sensibilidad y rapidez del examen. Estos métodos de centrifugación y tinción con anticuerpos marcados con fluoresceína pueden aplicarse también en placas de múltiples pocillos , lo que facilita el manejo simultáneo de un gran número de muestras (Figura 8-7).

Serología La detección de anticuerpos como respuesta a una infección viral fue uno de los pilares del diagnóstico virológico. Si bien su uso e importancia sigue vigente en la práctica clínica, en individuos inmunocomprometidos la respuesta inmune a una infección es deficiente, por lo que el uso exclusivo de la serología no basta para establecer un diagnóstico definitivo. En aquellas infecciones persistentes, como las ocasionadas por los herpesvirus, sólo las infecciones primarias -no las reactivaciones- se pueden diagnosticar por las técnicas de serología clásica. Los ensayos serológicos tienen dos finalidades prácticas: hacer un diagnóstico de infección aguda o reciente mediante la medición de lgM específica contra antígenos virales, y conocer la condición de inmunidad a un virus particular determinando lgG específica. En general , la respuesta de anticuerpos lgM alcanza su acmé a las cuatro a ocho semanas de la exposición y dura unos pocos meses, haciéndose posterio"rmente indetectables. En

C APÍTULO

cambio, los anticuerpos lgG si bien también se elevan en la fase aguda de la infección, declinan lentamente e incluso pueden persistir por años a lo largo de la vida, dependiendo del modelo de infección viral. De acuerdo a esta información, los títulos ascendentes de lgG podrían ser de ayuda en el diagnóstico de una enfermedad aguda siempre y cuando dos determinaciones separadas por un plazo mínimo de 14 a 21 días muestren un cambio de negativo a positivo o un ascenso cuantitativo de títulos en cuatro diluciones séricas, en lo que se denomina seroconversión . Los ensayos serológicos de lgM son especialmente útiles cuando los virus tienen uno o muy pocos serotipos, como el virus de Epstein-Barr, la rubéola, el sarampión, la parotiditis y el CMV. De esta manera, el hallazgo de una lgM positiva para alguno de estos virus junto a un cuadro clínico sugerente, es de alta correlación con el diagnóstico de la infección reciente. La lgG es de particular utilidad en la evaluación pretrasplante de pacientes que recibirán precursores hematopoyéticos u órganos sólidos. El registro de lgG para agentes virales como CMV, VEB, VN, VIH , hepatitis C se realiza tanto al receptor como al donante del trasplante para evaluar los riesgos de infección y enfermedad luego del procedimiento. También tiene extenso uso en epidemiología para conocer el estado inmunitario de las poblaciones a muchos agentes, para evaluar vacunaciones, etcétera. Las pruebas diagnósticas utilizadas para pesquisar lgM o lgG pueden ser inmunoenzimáticas o de inmunofluorescencia.

Ensayos ínmunoenzímátícos . Se realizan en la modalidad indirecta en formatos de papel o plástico. En ellos el antígeno viral está unido a una fase sólida, por ejemplo, a una placa de ELISA. Sobre esta superficie se coloca el suero del paciente y se permite la unión entre el antígeno y anticuerpo. El lavado remueve el excedente de suero y luego se agrega un anticuerpo que reconozca la inmunoglobulina humana. Habitualmente, estos anticuerpos son producidos en una especie diferente a la humana (ratón , conejo, cabra, gallina, etc.) para evitar reacciones inespecíficas. Este anticuerpo lleva unido una enzima que

Tabla 8-4. Desde el

8-

D IAGNÓSTICO VIRAL

al ponerse en contacto con un sustrato produce un cambio de color que refleja la cadena de eventos que han ocurrido si hay anticuerpos en el suero del paciente que reconocen el virus para el cual el ELISA estaba diseñado. Por el contrario, si no hay cambio de color y la reacción es negativa, el paciente no tiene los anticuerpos buscados por el ensayo.

Ensayos de ínmunofluorescencía . En estos ensayos la plataforma son células infectadas que se fijan a un vidrio sobre el cual se agrega el suero del paciente. Luego de la incubación y los lavados correspondientes , la visualización de la unión antígeno-anticuerpo se realiza en un microscopio de luz ultravioleta observando la adsorción de anticuerpos con fluoresceína (FITC) a las células . Mediante esta técnica se puede buscar lgM , lgG , lgA específicas para diversos virus. Western Blot. Esta prueba es de alta especificidad y consiste en el reconocim iento de más de una proteína viral por los anticuerpos del paciente. Para ello, previamente se transfieren distintas proteínas de un virus a una tira de papel, la que se incuba con el suero del paciente. La unión antígeno anticuerpo se visualiza a través de reacciones calorimétricas o radioisotópicas. Este ensayo equivale a hacer varias pruebas inmunológicas contra un mismo virus , por lo que se usa como reacción confirmatoria. La aplicación más conocida del Western Blot es la confirmación del diagnóstico serológico de VIH , que en forma inicial se realiza con una técnica más simple y sensible , pero menos específica, como el ELISA. El campo de la virología clínica ha avanzado rápidamente, lo que beneficia directamente el manejo y pronóstico de los pacientes. El diagnóstico clínico y epidemiológico se considera sólo orientador, pero habitualmente es suficiente para situaciones comunes. El laboratorio viral es confirmatorio , pero su implementación es más compleja y sus requerim ientos pueden ser altos. Por lo tanto, se deben evaluar las necesidades de cada institución para lograr un equilibrio razonable de los recursos destinados a nuevas metodologías diagnósticas disponibles hoy y que continuarán surgiendo en el futuro (Tablas 8-4 y 8-5) .

diagnóstico virológico hasta la caracterización viral. ¿Dónde debemos situarnos?

Diagnóstico clínico y epidemiológico (pren sa, TV, Internet) Detección rápida de antígenos:

inmunofluorescencia ELISA, inmunocromatografía, aglutinación látex antigenemia CMV

o ($), ($$),

($$$) ($$$)

Aislamiento en cultivo celular Biología molecular:

PCRo RT-PCR: RLFP sondas moleculares, secuenciación

($$$$) ($$$$$)

Serología:

neutralización ELISA, IFI respuesta celular (LT. citoquina s, otra s)

($$ $$), ($$); ($$$$)

($) =valor relativo de los exámenes

87

ViROLOGÍA CLÍNICA

Tabla 8-5. Orientación para el uso de métodos diagnósticos en laboratorio viral

Tipo de virus

Técnicas clásicas (*)

lnmunodiagnóstico IF

ELISA

/Cr

SONDA-PCR

Suero

Cultivo

- Rinovirus

+

+

-VRS

+

+++

++++

+

++

+

+++

+++

+++

+++

+++

+++

++++

+++

+++

+++

+++

+

+++

+++

+++

Otro(*)

RESPIRATORIOS

- hMPV - Adenovirus -Influenza - Paraintluenza

++ ++++

++++

++ +++

++

ENTÉRICOS - Rotavirus - Norwalk

+

- Astrovirus

+

++++

++

o

++

++

+

++

++

++

- Poliovirus

+++

+++

+++

- Eco-Coxsackie

++

++

+++

++

++

+++

+++

++

+++

+

+

++++

++

- Parvovirus B 19

+

++

++

+++

-Virus Papiloma

o

++++

EXANTEMÁTICOS -Sarampión -Rubéola

+++

GRUPO HERPES Herpes simplex

+

+++

+++

+++

CMV

+

++++

+++

++

++

vzv

+

+

+++

+++

+++

EBV

+

+

+++

+++

++++

++

++

HHV6

HEPATITIS

++++

A B

e D E VIH ++++ uso de elección; +++ uso aceptable; ++uso restringido; + posible y restringido; - no se hace; 0: no se ha logrado; (*) requiere laboratorio complejo; IF: inmunofluorescencia; ICr: inmunocromatografía.

! ' 1 - - - -.....

88

o o o o +

++

++++

+++

+++

+++

+++

+

+++

+

++++

++++

+++

HECHOS DESTACADOS • El diagnóstico viral clínico epidemiológico es de orientación y puede confirmarse con una amplia variedad de técnicas de laboratorio. • El desarrollo de técnicas rápidas de inmunodiagnóstico y de biología molecular ha permitido tener resultados en pocas horas e incluir activamente a los virus dentro del diagnóstico diferencial infectológico. • La implementación de técnicas de PCR, particularmente las de tiempo real, ha contribuido a otorgar diagnósticos rápidos de alta sensibilidad, y con ello ha mejorado en forma significativa el manejo de una gran gama de patologías. • Mientras las técnicas de inmunodiagnóstico directas detectan sólo antígenos, las indirectas permiten estudiar antígenos y anticuerpos. • En la fase aguda de la enfermedad, tanto una muestra representativa de fluidos o tejidos blanco del virus como un transporte adecuado hasta el laboratorio son fundamentales para un buen diagnóstico virológico. • Los cultivos de virus en líneas celulares se usan para amplificar la cantidad de virus con el fin de facilitar la realización de otros estudios, como caracterización de cepas y variantes antigénicas, estudios de secuenciación de su genoma y la determinación de susceptibilidad a antivirales.

89

CAPÍTULO

9

Control de infecciones virales Luis Fidel Avendaño

Contenido Educaci9n

____________________________________ _]_Q

Medio ambiente

90

___§~~~~9-~!!~~----------------------------------------------------------------------------------------------------------~~-~~_r:!~~~_ción ~~sinfecci~~-antisee~J-~ _____ 9~

---~~f!2i_~ec~!!!~~~-------------------------------------------------------------------------------------~-~

L

a necesidad del hombre de sobrevivir como especie le ha compelido a diseñar estrategias para controlar los agentes que pudieran afectarlo, tales como los virus. El avance de la civilización ha traído cambios en el ecosistema a los que tanto los virus como sus hospederos no han estado ajenos. Los progresos de la ciencia y la tecnología en diversos aspectos -urbanización, transportes, costumbres, educación, comunicaciones, etc.- han permitido desarrollar estrategias para convivir con microorganismos potencialmente patógenos cuyo contacto parece inevitable. Pueden mencionarse siete grandes estrategias destinadas a controlar los agentes infecciosos: educación, modificación del medio ambiente, bioseguridad , esterilización y desinfección, antivirales, quimioprofilaxis y vacunas. En este capítulo se hará referencia sucintamente a algunas de ellas, sin incluir los antivirales y las vacunas, puesto que se tratan en profundidad en otros capítulos; igualmente, los aspectos de control específico de las infecciones se abordarán en los capítulos correspondientes a los virus que requieran menciones especiales.

E DUCACIÓ N La educación es indispensable en cada una de las estrategias de control de infecciones, pero su eficacia depende de muchos factores, como la transmisibilidad del agente, de los mecanismos de contagio y de la patogenia de la infección, entre otros. Debe estar siempre asociada a otras estrategias de control para lograr las metas, pues implica no sólo la adquisición de información, sino también la interiorización de la misma reflejada en cambios de hábitos y actitudes, que son en última instancia los que permiten concretar las acciones y los procedimientos. Por eso, su efectividad en el control de las infecciones varía si sus contenidos no se mantienen y refuerzan en el tiempo. Por ejemplo, la educación sobre la necesidad del lavarse las manos con agua y jabón, el uso de zonas limpias y sucias para

la preparación de los alimentos, la adecuada cocción de los mismos, más medidas de saneamiento ambiental (acceso a agua potable y alcantarillado) son intervenciones con un fuerte contenido educativo y efectivas para el control de las infecciones de transmisión fecal-oral. Las recomendaciones sobre el manejo de las secreciones en las virosis transmitidas por la vía respiratoria son menos efectivas, pues aunque un caso sintomático "se cubra la boca al toser", los ambientes cerrados son propicios para la transmisión viral por las secreciones expelidas por casos asintomáticos al hablar o simplemente respirar. El control de las infecciones transmitidas por vía sexual representa un desafío por la existencia de infecciones crónicas asintomáticas como fuentes de contagio y por la importancia que la sociedad le otorga al acto sexual. Incluso si se acepta que las vacunas son los medios más efectivos para controlar muchos agentes, su aplicación también requiere de educación, para que el público acepte y promueva su uso y las autoridades comprendan sus ventajas y financien su implementación , como ocurrió con la pandemia de influenza de 2009.

MEDIO AMBIENTE Como la población humana ha ido creciendo, necesariamente ha habitado nuevos territorios, alterando el carácter "silvestre" de la naturaleza. Desde que el hombre cambió su condición de nómade a sedentario (1 0.000 años a.C.), cultivó vegetales y domesticó animales, cambió su relación con los agentes microbianos naturales. En nuestro caso, aumentaron las instancias de intercambio y la influencia sobre virus de plantas y de animales silvestres, aparte de los virus propios de los seres humanos. En la medida en que ha aumentado el conocimiento sobre los diversos virus, el hombre está tratando de controlar el riesgo de infección y tomando medidas para minimizar las consecuencias negativas que ello pudiera traer para la naturaleza.

C APÍTULO

Dos tipos de intervenciones pueden ayudar a controlar la difusión de las infecciones virales.

Sistemas seguros de disponibilidad de agua, alimentos y de eliminación de excretas. Los recursos "agua potable y alcantarillado" son metas que se han ido cumpliendo progresivamente en las ciudades, dependiendo del nivel de desarrollo del país. Sin embargo, en áreas rurales es necesario implementar otros sistemas más simples, que dependiendo de las condiciones sociales y geográficas locales pueden ser eficientes, considerando que la menor concentración de población en estas áreas dificulta la difusión de muchas infecciones virales. La efectividad depende también de la relación agente-hospedero. En efecto, estas medidas han disminuido patologías bacterianas y parasitarias, pero las virales han resultado más resistentes. Así, en Chile la buena disponibilidad de agua potable y alcantarillado en 1990 evitó el ingreso del cólera y bajó la prevalencia de fiebres tíficas, pero ese efecto ha sido menor en la incidencia de hepatitis A. Igualmente, las diarreas de origen bacteriano han disminuido en los países desarrollados en relación a los países en desarrollo, pero las de causa viral, especialmente rotavirus , siguen siendo igualmente prevalentes.

\

Control de vectores. Es un desafío mucho mayor, pues implica controlar poblaciones de animales silvestres, especialmente aves, mamíferos e insectos, los que pueden participar como reservorios y/o vectores . En los capítulos pertinentes se discute en detalle la problemática que representan las infecciones por virus influenza, dengue, arbovirus, hantavirus, rabia y muchos otros. Hay buenos ejemplos de desarrollo de vacunas que han disminuido el impacto en la población humana -rabia, influenza- , aunque los virus se mantienen en sus reservorios silvestres. Medidas ambientales de control de vectores como la acción directa sobre la proliferación del mosquito Aedes aegypti, ha disminuido parcialmente la prevalencia de dengue en las ciudades. La vigilancia de patógenos de animales domésticos (cerdos, aves, equinos) también ha limitado la aparición de epidemias en humanos y en animales (epizootias) .

BIOSEGURIDAD Comprende un conjunto de medidas permanentes destinadas a proteger al individuo hospedero, su comunidad y al medio ambiente de los riesgos de contaminación , tanto con agentes patógenos biológicos -en este caso virus- como con químicos, físicos o sustancias radioactivas. Esta definición conlleva tres principios básicos: la universalidad de las medidas, situaciones y personas involucradas; el uso de barreras y otras medidas para prevenir exposiciones a agentes patógenos, y sistemas de eliminación del material contaminado. Las normas y recomendaciones para prevenir infecciones por materiales contaminados o situaciones de riesgo se describen para los efectos de este capítulo en dos ambientes: en clínica (infecciones asociadas a la atención en salud) y en las áreas de trabajo de laboratorio. La calidad y magnitud de las medidas para cumplir con estas normas y recomendaciones depende de una serie de condiciones , entre ellas del tipo de actividad que se realiza en las áreas hospitalarias, ambulatorias, laboratorios ; del tipo

9-

C ONTROL DE INFECCION ES VIRALES

de personal y su entrenamiento; de la infraestructura para la atención de pacientes y para el trabajo de laboratorio; de la inmunocompetencia de los pacientes y los trabajadores; de los agentes patógenos que representan la epidemiología local, además de aquellos asociados a los pacientes atendidos en las diversas áreas de salud. Para estos fines , los agentes se clasifican según su riesgo de generar infecciones en el individuo o en la comunidad. El nivel del riesgo involucrado en cada virus está asociado con patogenicidad , dosis infectiva, vías de transmisión , rango de hospederos y disponibilidad de medidas terapéuticas y preventivas. Por ejemplo, es completamente diferente el riesgo para un administrativo que atiende público aislado en una cabina, que para una enfermera encargada de la selección de pacientes en un servicio de urgencia, o el de una auxiliar de párvulos de un jardín infantil (Tabla 9-1 ). Como muchas infecciones son subclínicas o en período de incubación no se manifiestan, las normas de seguridad deben cumplirse siempre, en forma universal, independiente de si se enfrenta una situación conocida de riesgo. Estas normas son aplicables a la comunidad, a un ambiente escolar, a una residencia de ancianos , a una guardería infantil, etc. Durante períodos epidémicos, especialmente de los brotes virales de invierno, las recomendaciones preventivas se refuerzan oficialmente por prensa y televisión , tales como lavado frecuente de manos, uso de pañuelos desechables, evitar aglomeraciones, etcétera.

En clínica. Es el manejo que debe observarse en la atención sanitaria de individuos hospitalizados, ambulatorios y en la comunidad , para evitar que ellos o el personal que los atiende adquieran una nueva infección. En los sistemas de atención de salud generalmente hay normativas sobre atención de pacientes con enfermedades infecciosas, que deben ser conocidas, aplicadas y reforzadas permanentemente. En cada centro hospitalario debe haber un comité encargado del control y prevención de infecciones que vele por la dictación y cumplimiento de las normas respectivas. Especial cuidado requieren los procedimientos durante la recolección, traslado y procesamiento de las muestras biológicas para evitar contaminaciones del personal y de la muestra misma. En los centros de salud debe existir infraestructura y equipamiento para lavado de manos, aislamiento individual, desinfección de salas, manejo apropiado de muestras clínicas durante su obtención y traslado, restricción de circulación de personal, etc. En la Tabla 9-2 se describen las precauciones estándar para cumplir con estos objetivos.

En laboratorios. Aunque se cuenta con precauciones estándar para el trabajo en laboratorio d~pendiendo del peligro del agente involucrado, las muestras deben ser procesadas en laboratorios con niveles de bioseguridad crecientes (BSL: biosafety leve~, que se clasifican de uno a cuatro de acuerdo al riesgo que representan los microorganismos (Tabla 9-3). Otros factores están en juego en el trabajo de laboratorio, como la formación potencial de aerosoles, la concentración y estabilidad del virus en el ambiente, el tipo de trabajo (in vitro, in vivo , diagnóstico, propagación, etc.), el uso de cepas recombinantes, etc. Así, los laboratorios clínicos de cualquier centro de salud asistencial o docente deben adoptar las medidas correspondientes al nivel 2, mientras que el trabajo con patógenos más peligrosos (hantavirus, virus Ébola, virus de 91

VIROLOGÍA CLÍNICA

Tabla 9-1. Clasificación de los virus según grupos de riesgo

Grupo 1:

Agentes de bajo riesgo individual y colectivo Improbablemente causan enfermedad humana Ej.: muchos virus de animales (fiebre aftosa del ganado)

Grupo 11:

Agentes de moderado riesgo individual, bajo riesgo colectivo Causan enfermedades en condiciones normales y raramente podrían afectar al manipulador y diseminarse a la comunidad; son difícilmente transmitidos por aerosoles en el laboratorio. Hay tratamientos y medios de prevención efectivos (Ej.: sarampión, rubéola, adenovirus, parainfiuenza, herpesvirus, rotavirus, poliovirus, rinovirus, etc.)

Grupo 111:

Agentes de riesgo individual alto y bajo riesgo comunitario Pueden causar enfermedad grave, representando un riesgo para el operador y la comunidad, pero habitualmente no se transmiten por contacto casual; sin embargo, hay medidas terapéuticas o preventivas disponibles. Ej.: rabia, arbovirus, hepatitis By C, VI H, fiebre amarilla, dengue, hantavirus

Grupo IV:

Agentes de alto riesgo individual y colectivo Pueden causar enfermedad grave, generalmente sin tratamiento, constituyendo riesgo para el manipulador, o de difusión en la comunidad por contacto individual con seres humanos o animales (Ej.: virus tbola, Marburg, arenavirus La ssa, Junín, Machupo) Fuentes: www.absa.org, y Health and Safety Executive. Advisory Committee on Dangerous Pathogens.The approved list of biological agents. 2004.

Tabla 9-2. Precauciones estándar de uso habitual

• Descontaminación y aseo apropiado del instrumental, material y ambiente de trabajo • Lavado de manos con jabón simple, jabón desinfectante o alcohol gel • Uso de guantes, mascarillas y delantales, dependiendo del procedimiento (recolección y manejo de muestras, trabajo de laboratorio, procedimiento clínico médico o quirúrgico, parto, etc.) • Antisepsia de piel con alcohol yodado, povidona yodada al 10% o alcohol al 70%; clorhexidina en personas alérgicas • Adopción de medidas para evitar cortes, pinchaduras o salpicaduras, manteniendo recipientes especiales para desechos (jeringas, agujas, fórilites) • Restricción de circulación de personal en áreas de trabajo • Educación y vacunación del personal cuando sea pertinente

Tabla 9-3. Clasificación de los laboratorios según grupos de riesgo

Nivel

Características Personal del laboratorio instruido sobre métodos a desarrollar Trabajo con patógenos de nivel 1 Lugar de fácil limpieza, puertas cerradas al trabajar; facilidad para lavado de manos (antisépticos), uso de delantal y de desinfectantes Sistema de pipeteo sin la boca Extracción del aire hacia la atmósfera

2

3

4

--·92

Acceso limitado del personal. Trabajo hasta patógenos de nivel 2 Disponibilidad de cámaras de bioseguridad 1o 11 Transporte de material de deshecho al autoclave en recipientes ad hoc Personal entrenado para operar patógenos del grupo 3 Corriente aérea con filtros HEPA (high efficiency particu/ate air) Uso de respiradores individuales Área separada de circulación general Puertas transparentes, cerradas con llave; flujo de aire con presión negativa Disponibilidad de autoclave Aislamiento del resto del edificio CirQ.Jiación unidireccional del personal; cambio de ropa y ducha Protección para respirar Equipo de ventilación por tubos independientes con filtros HEPA Presión negativa en el laboratorio Sistemas de alarma, fuente alternativa de energía eléctrica Teléfono con comunicación externa

C APÍTULO

fiebres hemorrágicas, virus emergentes y otros) requiere bioseguridad nivel 3 a 4. Los virus cuya vía de contagio es parenteral, a través de agujas, transfusiones y otros procedimientos, representan un especial desafío para los sistemas de bioseguridad: VHB, VHC, VIH . Es recomendable que en el trabajo de un laboratorio de virología exista un protocolo escrito de buenas prácticas y una constante supervisión y evaluación de las normas de bioseguridad de parte de todo el personal; además, ante situaciones epidemiológicas nuevas o inciertas, las normas de trabajo deben realizarse en nivel 2 con prácticas de 3.

9 - C ONTROL DE

INFECCION ES VIRALES

Algunos agentes oxidantes, como el ozono, el peróxido de oxígeno y el ácido paraacético, actúan a través de la liberación de radicales -OH libres. Los compuestos halógenos como el yodo o el cloro son muy usados porque pueden precipitar proteínas y oxidar grupos SH de enzimas esenciales al metabolismo celular y microbiano. Los compuestos fenól icos actúan por alteración de las membranas lipídicas, por lo que no son activos en virus desnudos, pero se puede modificar su composición aumentando su actividad (Ej .: hexaclorofeno). Los compuestos de amonio cuaternario tienen cuatro grupos orgánicos unidos al nitrógeno (Ej .: cloruro de benzalconio) y desnaturalizan las membranas, liberando contenidos intracelulares.

ESTERILIZACIÓN, DESINFECCIÓN Y ANTISEPSIA

Esterilización

Estos conceptos deben definirse claramente para evitar confusiones, pues suelen usarse indistintamente.

La esterilización es el método más eficaz, pues destruye completamente todo tipo de microorganismos. Se requiere de equipamiento, infraestructura y personal capacitado en estas prácticas. Para cierto material que puede deteriorarse, como sondas, instrumental para endoscopia, dental y otros, suele emplearse esterilización con gases o con irradiación ionizante (Tabla 9-4).

La desinfección es la acción de limpiar y descontaminar un artículo de agentes microbianos, con distinto grado de eficacia. La esterilización es la eliminación total de agentes infecciosos de un material clínico, lo que garantiza su uso con seguridad. La antisepsia es la aplicación de sustancias químicas a tejidos vivos, como la piel , para eliminar parcial y transitoriamente microorganismos que puedan complicar la evolución de un procedimiento invasivo, por ejemplo. Estos agentes actúan sobre distintos microorganismos con distinto grado de eficiencia. Los virus se inactivan con los métodos fisicoquímicos usados para otros microorganismos; pero los v~us con manto son más lábiles a las condiciones del ambiente que los desnudos, pues el manto lipoproteico es más frágil que la capa proteica superficial de los virus desnudos. Estos agentes actúan a través de diferentes mecanismos. El calor desnatura las proteínas, pero cuando se usa en forma de vapor húmedo es más eficiente porque difunde y penetra mejor, alterando en forma irreversible las macromoléculas celulares. La alquilación de grupos terminales hidroxilo, amino, carboxilo y sulfhi€Jrilo bloquea reacciones en diversos procesos metabólicos, y muchos agentes -óxido de etileno, formaldehído y glutaraldehído- actúan de esa forma.

oc

El calor húmedo se emplea en autoclaves a 121-132 y 15 lb de presión por 20 a 60 minutos para ropa, instrumental de metal, material de vidrio, envases de vidrio con tapa rosca de plástico, algodón, goma, algunos plásticos (puntas, tubos Eppendorf) y líquidos sin proteínas. El calor seco es menos eficiente porque su difusión y penetración es más lenta. Se requieren mayores temperaturas y tiempos que los que se obtienen en estufas. Se usan varios esquemas: 200 por 125 min; 171 por 1 h; 160 por 2 por 16 horas. Se emplea para esterilizar matehoras o 121 rial de vidrio o de metal.

oc

oc

oc

oc

Óxido de etileno. En forma de gas es eficiente, aunque es inflamable y explosiva, por lo que se exigen estrictas regulaciones para su uso. Se utiliza para esterilizar objetos que se deterioran con la acción del calor, tales como instrumental, plásticos, gomas, artículos eléctricos, motores. No sirve para líquidos; actúa en esporas. Se usa a 54 por 3 h, pero para

oc

Tabla 9-4. Sistemas de esteril ización por medios fís1cos o químicos

Medios

Concentración o grado

Físicos Vapor a presión Calor seco Filtración Rayos ultravioleta Radiaciones ionizantes

121-132 °( por varios períodos 1 h a 171 °(; 2 h a 160 °(; 16 h a 121 °( Poros de 0,22 -0,45 ~m; filtros HEPA Exposición a ondas de 254 nm por tiempo variable Exposición variable a rayos gamma

Uso de gases Óxido de etileno Formaldehído en vapor • HP2 en vapor Plasma Químicos Ácido paraacético Glutaraldehído

450- 1200 mg/L a 29-65 °( por 2-5 h 2%- 5% a 55-60 °( 30% a 55-60 °( Gas de H20 2 con alto grado de ionización 0,2% 2%

93

VIROLOGÍA CLÍNICA

eliminar residuos del gas sólo puede emplearse a las 15 h de iniciado el proceso. Plasma de peróxido de hidrógeno. Es eficiente y se usa para instrumental, vidrios, látex, gomas y polímeros. Requiere de equipo especial y el proceso tarda una hora.

Desinfección (Tabla 9-5) Cuando no puede emplearse el calor -como para el tratamiento de superficies y objetos como endoscopios, instrumental quirúrgico de plástico u otro componente sensible al calor- la desinfección puede ser de alto rendimiento. La limpieza previa del material reusable es indispensable, pues la presencia de materia orgánica disminuye su efectividad. Los desinfectantes se clasifican en grado alto, medio y bajo según su eficacia. La desinfección de alto grado puede ser equivalente a la esterilización. Se realiza mediante calor húmedo (75-1 00 oc por 30 min) o líquidos como glutaraldehído al 2%, peróxido de hidrógeno o agua oxigenada al 3%-25%, ácido para acético y compuestos clorados. Los desinfectantes fenólicos usados para bacterias son menos efectivos contra virus, que se inactivan efectivamente con soluciones de hipoclorito, de extenso uso casero, y con menos eficiencia con glutaraldehído. El hipoclorito se usa extensamente para desinfectar superficies contaminadas con productos biológicos (1 0.000 ppm (ppm = partes/1.000.000) y superficies potencialmente contaminadas (1 .000 ppm).

Antisepsia Se usa para disminuir el número de microorganismos de la superficie de la piel. Tienen distintos grados de seguridad y eficacia. Por ejemplo, el simple lavado con agua y jabón corriente elimina por simple arrastre la mayor parte de los virus y puede ser suficiente (Ej.: virosis respiratorias); si el lavado se hace con sustancias desinfectantes Gabanes, yodo, alcohol y otros) su eficacia es mayor, aunque siempre transitoria. En efecto, si luego del aseo hay nuevo contacto con la fuente contaminante (Ej.: secreciones respiratorias), debe repetirse el procedimiento.

Los antisépticos más habituales son el alcohol, con o sin mezcla con sustancias yodadas (povidona yodada), la clorhexidina y el triclosán.

QUIMIOPROFILAXIS Es la posibilidad de administrar medicamentos con anterioridad a la exposición para disminuir el riesgo de contagio. Si bien esto es relativamente frecuente en bacteriología, en virología en pocas situaciones es eficaz. Antivirales en influenza. Los antivirales adamantanos y los inhibidores de la neuraminidasa pueden usarse en forma profiláctica frente a una epidemia emergente o ante la necesidad de viajar a un lugar donde el virus influenza está ocasionando un brote. Habitualmente esta medida se toma mientras se vacuna, en espera de que se genere la inmunidad específica. En la nueva pandemia AH1 N1 de 2009, en que no había vacuna disponible, se usó profusamente oseltamivir, al que el nuevo virus se demostró sensible. Tiene el inconveniente de que es una medida transitoria y que inevitablemente implicará la aparición de cepas resistentes al antiviral usado. Monoclonales humanizados en VAS. Luego de que se demostró la efectividad de la profilaxis con suero hiperinmune VRS, se desarrollaron anticuerpos monoclonales humanizados (palivizumab) para prevenir la infección en prematuros, por el alto riesgo de enfermedad grave y muerte. Esta medida ha sido exitosa, pero su inconveniente es el alto precio del preparado (Capítulo 12: Infecciones virales respiratorias). Herpes recurrente. Se usa aciclovir o valaciclovir para la prevención de herpes genital recurrente, lo que evita las reactivaciones, pero no la latencia del virus en los ganglios nerviosos sensitivos locales. Suele usarse en inmunocomprometidos en diversas circunstancias. CMV en inmunosuprimidos (especialmente en trasplantados). Se ha recomendado el tratamiento profiláctico con ganciclovir, aprovechando la capacidad actual de monitorizar en el tiempo la actividad de la infección por CMV.

Tabla 9-5. S1stemas de desinfección

Método Calor húmedo: hervir

Concentración

Eficacia

75-100 oc por 30m in

Alta

Líquidos

al2%

Alta

3%-25%

Alta

• Formaldehído

3%-8%

Alta a mediana

• Dióxido de cloro

Variab le

Alta

Variable

Alta

100- 1000 ppm de cloro libre

Alta

• Glutaraldehído • Peróxido de hidrógeno (HP 2)

• Ácido paraacético • Compuestos de cloro

70% a 95%

Mediana

• Compuestos fenólicos

0,4 a 5%

Media a baja

• Compuestos yodados

30-50 ppm/L

Mediana

0,4%-1,6%

Baja

• Alcohol etílico o isopropílico

• Compuestos de amonio cuaternario

--·94

C APÍTULO

9 - C ONTROL DE INFECCIONES VIRALES

HECHOS DESTACADOS • La educación es necesaria en cualquier medida de control, pero su eficacia es variable. • La implementación de agua potable y alcantarillado es de alto rendimiento. El control de vectores, especialmente de animales·silvestres e insectos, representa una seria limitación al control de los virus. • Las medidas de bioseguridad están destinadas a proteger al individuo hospedero, a su comunidad y al medio ambiente de la contaminación de agentes patógenos, en este caso, virus. Su aplicación debe ser universal y permanente. • El nivel de bioseguridad de los laboratorios debe corresponder a los niveles de riesgo de los patógenos con que se trabaja, para lo cual hay normativa internacional. • Los agentes patógenos, en este caso los virus, se pueden eliminar de diversas formas dependiendo de las metas y condiciones. Los términos esterilización, desinfección y antisepsia no son sinónimos y su realización implica metódicas y objetivos distintos. • La quimioprofilaxis antiviral puede hacerse en contadas ocasiones, pero es de buen rendimiento.

95

CAPÍTULO



Vacunas virales Katia Abarca

Contenido

~~-~pue~J~~~~~~-Y.~-'?~!:1-~~--------·----------------------------------------------------------~~ Tipos de vacunas virales Conceptos básicos en vaccinología

100

El futuro de las vacunas virales

100

a vacunación consiste en la exposición controlada a un agente causal, a uno cercanamente relacionado o a alguno de sus componentes, en una presentación biológica que genere una respuesta inmune, asegurando baja o nula patogenicidad. El término vacuna proviene del latín vaccinus ("de las vacas"), y fue acuñado por Eduard Jenner, primer científico que utilizó la vacunación al administrar material de lesión de viruela de las vacas (cow pox) a humanos, logrando así protección cruzada contra esta infección.

L

La vacunación es una inmunización activa porque el receptor desarrolla sus propios mecanismos defensivos contra la enfermedad, a diferencia de la inmunización pasiva, que consiste en recibir anticuerpos sintetizados en otro organismo como preparados de inmunoglobulinas administradas por vía parenteral o anticuerpos traspasados desde la madre al feto a través de la placenta.

RESPUESTA INMUNE A VACUNAS El objetivo fundamental de las vacunas es otorgar una protección directa al individuo vacunado mediante la estimulación de la respuesta inmune. Algunas vacunas generan secundariamente una protección en individuos no vacunados, en lo que se conoce como protección indirecta o de rebaño.

Protección directa al individuo vacunado Los mecanismos involucrados en la inmunidad adquirida a través de las vacunas son los mismos que operan en una infección natural. La introducción de un antígeno en el organismo desencadena una respuesta inmune humoral, celular o ambas, que protege al individuo ante una posterior exposición natural al agente. La respuesta humoral que genera la formación de anticuerpos ocurre en dos etapas, denominadas respuesta primaria y secundaria. La respuesta primaria ocurre luego de la primera adminis-

- - & 1 96

97

tración de un antígeno determinado y comprende la producción de anticuerpos de tipo lgM y posteriormente lgG "inmaduras" (con baja afinidad por su antígeno). Estos anticuerpos demoran entre 24 horas y dos semanas en comenzar a producirse, aumentan en concentración y posteriormente tienden a disminuir en el tiempo. La reexposición al antígeno -como dosis sucesivas de una vacuna o contactos naturales con el agente- provoca una respuesta secundaria, caracterizada por un alza de los anticuerpos más rápida y en mayor concentración, principalmente del tipo lgG "maduras", de alta afinidad por su antígeno, y con una posterior disminución más lenta en su concentración, otorgando protección por más largo plazo, incluso a veces de por vida. La respuesta secundaria se debe a la presencia de linfocitos de memoria generados en la primera administración del antígeno, los que con cuando son estimulados rápidamente se transforman en células productoras de anticuerpos. La respuesta inmune humoral es mediada por linfocitos B, los cuales con el estímulo de la vacuna se transforman en células plasmáticas productoras de anticuerpos. La respuesta inmune celular es mediada por la célula dendrítica o presentadora de antígeno, que procesa el antígeno y lo presenta unido al receptor (TCR) a los linfocitos T citotóxicos y T ayudadores (Capítulo 5: Mecanismos de defensa antivira~.

Protección indirecta a sujetos no vacunados Además del objetivo principal de conferir protección inmune al individuo que recibe la vacuna, algunas inmunizaciones pueden otorgar inmunidad a poblaciones o comunidades no vacunadas. La protección colectiva o de rebaño es la resistencia de una población frente a una determinada infección debido a la inmunidad de una elevada proporción de sus miembros. Esta inmunidad se explica porque la mayoría de la población, o el grupo poblacional que constituye el principal reservorio y difusor de la infección, ya ha sido inmunizado; entonces, la circulación del virus silvestre disminuye y con ello la probabilidad de los individuos no inmunizados de exponerse a la infección

CAPÍTULO

Mediante la administración sistemática de vacunas se ha logrado inmunizar a grandes poblaciones , llegándose en los casos más exitosos a la erradicación (viruela) o eliminación en ciertas áreas geográficas de algunas importantes enfermedades virales, tales como la polio o el sarampión .

TIPOS DE VACUNAS VIRALES

Clasificación de las vacunas según su composición Si el virus está vivo , se denominan vacunas de virus vivo o infectivas, de lo contrario, se las llama vacunas no infectivas . Las primeras en producirse fueron las vacunas no infectivas, que contienen agentes inactivados por medios físicos o químicos. Se caracterizan por generar sólo una inmunidad humoral , especialmente en base a lgG , por lo cual requieren dosis repetidas. Inducen una defensa de corto tiempo, pueden combinarse con otros antígenos y administrarse a embarazadas e inmunosuprimidos. En algunos casos, en lugar de usar virus completos se preparan sólo con subunidades antigénicas.

Componentes de las vacunas virales {Tabla 10-1) El principal componente de las vacunas es el inmunógeno, que puede ser el virus completo -vivo atenuado o inactivado-, fracciones del virus o antígenos purificados. Además de los componentes antigénicos, las vacunas pueden contener preservantes, adyuvantes y estabilizantes. Los preservantes son sustancias que ayudan a mantener la esterilidad del preparado, conservando sus propiedades inmunogénicas. El más conocido es el timerosal, que se usa principalmente en vacunas multidosis para evitar la contami-

VIRALES

nación; se le ha atribuido, sin evidencia científica, un efecto neurotóxico. Los adyuvantes son sustancias que se unen o mezclan con el antígeno para incrementar la calidad y cantidad de la respuesta inmune que inducen.

se reduce, los que por tanto enferman menos (protección de rebaño o herd protection) . Otro ejemplo de protección de individuos no vacunados directamente es lo que ocurre con la vacuna polio oral (Sabin), en que el virus de la vacuna, por estar vivo, se replica en el tracto digestivo de los vacunados y es eliminado al ambiente por varias semanas, pudiendo contagiar a otros sujetos por la vía fecal-oral, quienes así montan o refuerzan su propia respuesta inmune (inmunidad de rebaño o herd immuníty) .

1Ü -VACUNAS

Las vacunas por virus vivos atenuados o infectivas son más difíciles de obtener, pero inducen una inmunidad más completa -humoral y celular, local (lgA) y sistémica- y de mayor duración. Su inconveniente es que son de uso restringido en embarazadas e inmunosuprimidos, que pueden interferir con otras vacu. nas o infecciones naturales y que existe la posibilidad , aunque remota, de que reviertan a cepa virulenta {Tabla 10-2).

Tabla 10-1 . Componentes de las vacunas

Rol

Compontnte u objetivo

Ejemplos

lnmunógeno

Microorganismo completo o fracciones antigénicas

Virus polio 1 aten uado HBsAg recombina nte Pa rtículas tipo virus de L1 de virus papiloma

Preservantes

Mantener esterilidad de la vacuna

Time rosa l

Adyuva ntes

Potenciar la respuesta inmune

Sales de aluminio Adyuvante de Freund AS04 ISCOMs

Estabiliza ntes

Mantener la esta bilidad de la vacuna dura nte su almacenaje, importante en vacunas liofilizadas

Tabla 10-2. VentaJas y desventajas de las vacunas por wus v1vo (mfectivas) y no infectivas

Característica

Vacuna por virus vivo

Vacuna no infectiva

Desarrollo clásico

Lento, azaroso, caro

Rápido, estandarizado

Uso de bioingeniería

Va rios ejempl os

Varias aplicaciones

lnóculo

Peq ueño

Alta concentración

Nú mero de dosis

Una o dos

Múltiples

Vía de inocu lación

Natural (oral, nasa l) o parenteral

Parentera l

Efecto secundario

Leve, loca l y/o general

Leve, local y/o genera l

Inm unidad: tipo

Humoral (lgG) y ce lular; loca l (lg A) y sistémica

Humoral general (lgG)

Duración de inmunidad

Larga (varios años)

Corta (1 a 2 años)

Virus contaminantes

Posible, anecdótico

Virus vivo residual muy raro

Estabilidad

Requiere estricta cadena de frío

Más estable

Virulencia

Puede revertir, rarame nte

Sin riesgo -

nterferencia

Con virus vivos natu rales o de vacunas

No hay, puede contener muchos antígenos

1

97

VIROLOGÍA CLÍNICA

Vacunas de virus vivo Entre ellas se incluyen las vacunas de virus vivo atenuado y las vacunas de virus relacionados.

Vacunas de virus vivo atenuado. Se preparan seleccionando mutantes no virulentas o de virulencia atenuada. La atenuación habitualmente se consigue mediante pasajes sucesivos del virus en hospederos no habituales (animales) o, más frecuentemente, en cultivos celulares. Por ejemplo, la vacuna antisarampión actual deriva de una cepa Edmonston obtenida de un niño, que posteriormente fue pasada sucesivamente en cultivos de riñón de mono, en células amnióticas humanas y en embrión de pollo; sin embargo, aún tenía muchos efectos secundarios, de modo que se le hicieron 85 pasajes adicionales en células de embrión de pollo a 32 oc (cepa Schwartz) . Más recientemente se ha logrado obtener virus atenuados mediante mutaciones con técnicas de ingeniería genética. Ejemplos de vacunas a virus vivo atenuado son sarampión, rubéola, parotiditis, varicela, polio oral (Sabin), fiebre amarilla, rotavirus e influenza de uso nasal. Esta última consiste en un virus influenza vivo adaptado al frío, es decir, genéticamente programado para reproducirse a bajas temperaturas, como la de la vía respiratoria superior (33-35 °C}. Al descender la infección a la mucosa faríngea o más abajo, el virus se inactiva por la mayor temperatura corporal (37 °C}. De esta forma, el virus vacuna sólo se reproduce en la mucosa nasal estimulando una respuesta inmune similar a la infección natural.

Vacunas de virus vivo relacionado ljennerianas). Comprenden virus de otras especies que no son patógenos para el ser humano. El ejemplo histórico es el de la vacunación contra la viruela con el virus del vacuno (cowpox). Se han desarrollado vacunas mediante combinación de virus de animales y humanos. Es el caso de la vacuna contra la viruela, que reemplazó a la original de Jenner, constituida por el virus vaccinia, cuyo verdadero origen no se ha podido precisar. El virus vaccinia podría corresponder a un cowpox surgido de múltiples pasajes en laboratorio, a un híbrido de este cowpox y a algún otro poxvirus, o a un poxvirus extinto. Algunas vacunas contra rotavirus han sido elaboradas mediante reordenamiento (reassortment) de genes de virus de animales (simios o bovinos) con rotavirus humano. Dado que las vacunas de virus vivo se reproducen en el organismo receptor, generan una potente respuesta humoral y

celular, habitualmente de larga duración, por lo que en general basta con una o dos dosis para conseguir una inmunidad duradera. Por contener virus vivos tienen el riesgo, aunque muy bajo, de revertir a cepas virulentas y generar enfermedad; este riesgo es mayor en individuos inmunosuprimidos. El ejemplo más claro es la enfermedad tipo poliomielitis asociada a la vacuna Sabin. Por ello, las vacunas a virus vivo suelen estar contraindicadas en pacientes inmunosuprimidos y en embarazadas. Vacunas virales no infectivas Incluyen vacunas que contienen el virus completo inactivado, sólo fracciones antigénicas o subunidades del virus, o partículas similares a virus elaboradas artificialmente (Tabla 10-3) .

Vacunas de virus completo inactivado. Se elaboran inactivando el virus habitualmente por métodos físicos (calor) o químicos (formalina, propiolactona) . Fueron las primeras vacunas ensayadas (polio Salk, influenza, sarampión, VRS) por su facilidad de preparación. Ejemplos actuales de vacunas de virus completo inactivado son las vacunas contra hepatitis A, la vacuna polio parenteral y la vacuna antirrábica. Vacunas de subunidades o fracciones antigénicas. Consisten principalmente en antígenos de la superficie viral , ya sea extraídos del virus natural o sintetizados en el laboratorio. La mayoría de las vacunas contra la influenza están hechas de fracciones antigénicas, ya sea del virus fragmentado (split virus) o de ciertos antígenos purificados, como hemaglutinina y neuraminidasa (vacunas de subunidades). Vacunas de antígenos sintetizados por tecnología de ADN recombinante. La primera vacuna contra la hepatitis B se elaboró con antígeno de superficie extraído de sangre de pacientes previamente infectados, pero los problemas de seguridad de una vacuna de este tipo limitaron su uso. La vacuna de mayor uso actual contiene el antígeno de superficie (HBsAg) sintetizado en el laboratorio mediante tecnología recombinante, esto es, sintetizado por un vector (el hongo Saccaromyces cerevisae) al cual se le ha insertado el gen que codifica para dicho antígeno (Figura 10-1 ). Vacunas de ADN. Recientemente se ha desarrollado esta estrategia para preparar vacunas de subunidades, que consiste en administrar, ya sea en forma aislada (ADN desnudo) o inserta en un vector, la parte del material genético del virus que '

Tabla 10-3. Clasificación de las vacunas virales según su composición

Tipo de vacuna

Componente de la vacuna

Ejemplos: vacuna contra

Viru s vivo, infectiva

Virus vivo atenuado

polio oral, sa rampión, rubéola, parotiditi s, varicela - herpes zóste r, fiebre amarilla, rotavirus cepa humana, influenza nasal adaptada al frío

Virus relacionado

viruela; rotavirus simio-humano y bovino-h umano

Virus completo inactivad o

hepatitis A, pol io parenteral, antirrábica

De subunidades naturales

influenza inactivada (virus fraccionado o antígenos purificados)

De subunidades sintetizadas en laboratorio

hepatitis B (antígeno de superfície recombinante)

De ADN viral

varias en desarrollo

Partículas similares a virus y virosomas

papiloma humano (proteína L1 de cápside), hepatitis A viroso mal, influenza virosomal

Viru s inactivado, no infectivas

--·98

C APÍTULO

10

-VACUNAS VI RALES

HBsAg HBcAg ADN

genHBsAg

vector plasmidial

polimerasa

42nm HBeAg

00

o

O

o

o

Figura 10-1 . Desarrollo de vacuna por tecnología de ADN recombinante. (1) Del virus hepatitis B se ext rae el gen que codi fi ca el antígeno de superficie (HBsAg) (2), que se inserta en un vector plasmid ial (3) que se transfecta en una levadura (4) que produce abundante proteína (HBsAg), que se purifica y (S) se usa para la producción de la vacuna.

codifica para una proteína inmunogénica. El ADN de la vacuna es traducido a proteína por las células musculares y esta proteína estimula la respuesta inmune protectora. Aún no existen vacunas de ADN licenciadas. Vacunas de partículas similares a virus. Elaboradas artificialmente, incluyen a los virosomas y a las vacunas de partículas similares a virus propiamente tal (virus like particles o VLP). Los virosomas son partículas que contienen un fosfolípido que en forma natural toma la forma de un virus circular en el cual se insertan ciertos antígenos. Existe una vacuna contra la hepatitis A virosomal y una contra la influenza. Las nuevas vacunas contra el virus papiloma humano consisten en VLP compuestas de la proteína L1 de este virus elaborada con tecnología recombinante (producida en Saccaromyces cerevisae o en un baculovirus), la cual se autoensambla en partículas similares a un virus. Estas vacunas son seguras porque no contienen el material genético del virus; además, por su conformación espacial similar a un virus, generan una respuesta inmune de buena calidad .

Programa Ampliado de Inmunizaciones (PAI), que entrega asistencia técnica y económica a los distintos países con la meta de que las vacunas sean accesibles a toda la población infantil, mediante un calendario específico que incluye vacunas contra diversas enfermedades bacterianas y virales consideradas prioritarias.

Los objetivos iniciales del programa eran la erradicación de la polio, el sarampión y el tétanos neonatal, la -eliminación de la meningitis tuberculosa en niños y el control de la difteria y el coqueluche. Posteriormente se agregaron las vacunas contra Haemophilus inf/uenzae tipo b, la rubéola y la hepatitis B; sin embargo, su incorporación progresiva en la región no ha sido homogénea.

Se pueden clasificar en vacunas sistemáticas y no sistemáticas.

Vacunas no sistemáticas. Son aquellas que no se aplican como parte de un programa nacional, sino que su indicación está enfocada sólo a ciertos individuos por determinadas características o bien , están indicadas en -forma universal, pero el país aún no decide su incorporación programática, ya sea por motivos económicos o por su epidemiología local. Las indicaciones individuales pueden· corresponder a situaciones especiales de exposición o riesgo (Ej.: antirrábica, antigripal, neumocócica), vacunas para situaciones epidemiológicas especiales como brotes o epidemias (antigripal, anti-meningocócica), vacunas recomendadas para viajes a zonas endémicas (fiebre amarilla, encefalitis japonesa), entre otras. Ejemplos de vacunas virales de indicación universal, pero que aún no han sido incorporadas en todos los países, son las vacunas contra rubéola, parotiditis, varicela, polio inactivada, hepatitis A, rotavirus y virus papiloma.

Vacunas sistemáticas. Son aquellas que se administran a todos los individuos en forma gratuita, como resultado de una política nacional. Con el fin de implementar vacunaciones universales en todos los países, la OMS estableció en 1974 el

El esquema de vacunación recomendado por la OMS, actualizado en abril de 2009, se muestra en Tabla 10-4. Estas recomendaciones resumen diversas publicaciones sobre la posición de la OMS frente a las diferentes vacunas.

Las vacunas no infectivas en general producen una respuesta inmune de menor intensidad y duración que la obtenida con las vacunas de virus vivo atenuado, por lo que suelen requerir de varias dosis. Sin embargo, son seguras pues carecen del riesgo de provocar enfermedad en el sujeto que las recibe.

Clasificación sanitaria o de salud pública

V IROLOGÍA CLÍNICA

CONCEPTOS BÁSICOS EN VACCINOLOGÍA lnmunogenicidad. Capacidad de la vacuna de generar una respuesta inmune específica y adecuada. Una respuesta adecuada debe otorgar el tipo de inmunidad requerida para la protección de cada agente, humoral, celular o ambas; el sitio de producción de anticuerpos, es decir, anticuerpos séricos o locales, secretorios o de mucosas; ser inducida frente al antígeno adecuado, esto es, aquel que estimula una respuesta inmune protectora, y ser de larga duración. Esta última cualidad ocasionalmente se logra con la administración de una sola dosis de vacuna, ya que la mayoría de las veces se requieren dosis repetidas del antígeno para obtener un efecto de refuerzo (booster), esto es, para aumentar rápidamente la concentración de anticuerpos y su duración en el tiempo. En la mayoría de las vacunas virales el análisis de inmunogenicidad se efectúa midiendo la concentración de anticuerpos específicos, que se expresa como títulos de anticuerpos o media geométrica, y el porcentaje de individuos vacunados que genera anticuerpos a niveles considerados protectores en determinado tiempo después de la administración de la vacuna. No siempre se sabe con exactitud qué nivel de anticuerpos es protector.

Seguridad. Implica que la vacuna no genere efectos secundarios importantes en relación a los riesgos de sufrir la enfermedad . Ninguna vacuna está exenta de provocar efectos secundarios o reacciones adversas . Reactogenicidad. Capacidad de una vacuna de provocar reacciones adversas , ya sean locales (eritema, edema y dolor en el sitio de inyección) o generales (fiebre, anorexia, vómitos , decaimiento, etcétera). Eficacia. Capacidad de una vacuna de prevenir la enfermedad a nivel individual (sujetos vacunados) . Se evalúa mediante estudios de campo de fase 111, idealmente aleatorizados, doble ciego y controlados. Efectividad. Capacidad de una vacuna de prevenir la enfermedad en una población, en las condiciones reales de administración en una comunidad. Intervienen otros factores como la cobertura alcanzada, el cumplimiento de dosis sucesivas y la adecuada mantención (cadena de frío) y administración de la vacuna. Eficiencia. Relación entre los beneficios obtenidos con el uso de una vacuna y los costos generados por su administración . Desde un punto de vista económico (costo-beneficio), se evalúan los gastos generados por la enfermedad en población no vacunada en relación a los aquellos generados por la implementación de la vacunación. Se puede calcular cuánto dinero permite ahorrar la administración de una determinada vacuna. Se considera que una vacuna es costo beneficiosa cuando permite ahorrar dinero. Desde un punto de vista médico (costo-efectividad), se evalúan los costos derivados de la enfermedad sin vacuna versus con vacun?ción. Los indicadores son el costo necesario para evitar un año de vida ajustado por discapacidad (DALY) o ajustados por calidad de vida (OALY). Una vacuna es costo efectiva

--·100

cuando el costo para evitar la pérdida de un año de vida ajustado por discapacidad es menor a tres veces el producto interno bruto (PIB) per cápita del país y muy costo efectiva cuando este valor es igual o menor a una vez el PIB per cápita.

Estabilidad. Capacidad de la vacuna de permanecer activa en las condiciones de transporte y almacenaje a que es sometida. Para ello es crítica su mantención en cierto rango de temperatura (entre Oy 8 °C), en lo que se denomina cadena de frío. La mayoría de las vacunas se inactivan a mayores temperaturas, pero muchas son inactivadas por congelación, siendo más lábiles las vacunas de virus vivos. Contraindicaciones. En general , las vacunas a virus vivo están contraindicadas en sujetos inmunodeprimidos y mujeres embarazadas. La vacuna polio oral (Sabin) no debe ser administrada a sujetos inmunocomprometidos ni a sus contactos cercanos (hermanos), quienes deben recibir la vacuna polio inactivada de administración parenteral (Salk) . Es contraindicación absoluta el antecedente de alergia severa o reacción anafiláctica a una vacuna o alguno de sus constituyentes. Las vacunas no deben administrarse en presencia de fiebre alta y enfermedad aguda severa; sin embargo, los cuadros leves o moderados, con fiebre de baja cuantía, no son contraindicación para la vacunación. La presencia de vómitos persistentes contraindica la administración de vacunas orales.

EL FUTURO DE LAS VACUNAS VIRALES

Nuevas rutas de administración A pesar de que muchos agentes virales penetran al huésped a través de las mucosas y de que la inmunidad local efectivamente protege contra muchos de ellos, la mayoría de las vacunas se administra por vía parenteral. Se encuentran en desarrollo diversas vacunas para administración por vía de mucosas, tales como la vacuna contra la influenza vía nasal, adaptada al frío, que ya se encuentra licenciada y en uso desde hace algunos años y se trabaja intensamente en vacunas de mucosas contra VIH. Otra ruta de administración de vacunas es la vía oral mediante alimentos transgénicos (frutas o verduras) que actúan como vectores de ciertos antígenos. Otra ruta novedosa es la cutánea, a través de parches cutáneos o de microagujas.

Nuevas tecnologías en la elaboración de antígenos Con el explosivo avance de la biología molecular y la ingeniería genética son muchas las nuevas metodologías para sintetizar antígenos vaccinales y producir mutaciones dirigidas. Una técnica es la genética reversa, que se utiliza en la elaboración de algunas vacunas para influenza aviar. Mediante esta tecnología se inserta en un virus influenza prototipo de laboratorio -en los genes que codifican para hemaglutinina y neuraminidasa- una secuencia genética específica de la cepa viral de interés; por el reordenamiento característico del virus influenza, se generará entre otras, una cepa vacuna! que contiene las secuencias de HA y NA de interés.

CAPÍTULO



-VACUNAS VIRALES

Tabla 10-4. 1nmu nización ruti naria recomendada por la OMS Antígeno

Niños

Adolescentes

Adultos

Refuerzo Td

Refuerzo Td en adulto joven o embarazada

Recomendaciones globales BCG

1 dosis

DTP Haemophilus influenzae tipo b Hepatitis B HPV

3 dosis, 1 o 2 refuerzos (DTP)

Neumocócica conjugada Polio Sarampión

3 dosis con DTP . 3-4 dosis, con DTP 3 dosis (niñas) 3-4 dosis, con DTP 3-4 dosis, con DTP Primera dosis IPV

3 dosis (sujetos de riesgo no inmunizados previamente)

1

2 dosis

Recomendaciones para ciertas regiones Encefalitis japonesa Fiebre amarilla Rotavirus

Dosis según el tipo de vacuna (viva atenuada o derivada de cerebro de ratón) Vacuna derivada de cerebro de ratón, refuerzo cada 3 años hasta los 10-15 años de edad 1 dosis, con sarampión 2 o 3 dosis según la vacuna

Recomendaciones para algunas poblaciones de alto riesgo Fiebre tifoidea Cólera Meningocócica (PS) Hepatitis A Rabia

Vacuna Vi: 1 dosis; vacu na Ty21 a: 3-4 dosis Refuerzo 3-7 años post vacunación primaria 2 dosis 1 dosis 2 dosis 3 dosis

Recomendaciones para programas de inmunización con ciertas características Parotiditis Rubéola Influenza (inactivada)

2 dosis, con sarampión 1 dosis 1 dosis Primer año: 2 dosis, luego revacunación anual con 1 dosis 1 dosis desde 9 años, revacunación anual

Recomendaciones globales BCG: Hepatitis B:

En países con alta carga de enfermedad y de alto riesgo que viven en áreas de baja carga de enfermedad. En países con alta endemicidad (> 8% de la población HBsAg positiva) administrar la primera dosis tan pronto como sea posible luego del nacimiento.

Para ciertas regiones Encefalitis japonesa y fiebre amarilla: Rotavirus: Fiebre tifoidea:

Sólo para países donde constituyen un problema de salud pública. Fuertemente recomendada en países donde los datos sugieran que su incorporación tendrá un impacto en la salud pública y sean capaces de sostener el uso de la vacuna en el tiempo. En escolares y preescolares de áreas donde la enfermedad es relevante en estos grupos etarios, particularmente donde Salmonella Typhi es resistente a antibióticos.

Cólera:

Para poblaciones en riesgo inminente de cólera (residentes de áreas urbanas muy pobres, refugiados y viajeros a áreas de alto riesgo).

Meningococo:

Recomendada para grupos de alto riesgo (fuerzas armadas, campos de entrenamiento, escuelas de fronteras y viajeros a áreas epidémicas) y para personas con predisposición (asplenia, inmunodeficiencias congénitas). Personas de alto riesgo en áreas de baja endemicidad y poblaciones que viven en áreas de endemicidad intermedia y grupos de alto riesgo (ciertos grupos étnicos y religiosos). Personas de alto riesgo de exposición, incluyendo niños que viven en regiones enzoóticas en rabia.

Hepatitis A: Rabia:

Para ciertos programas de inmunización Parotiditis:

Programas con alto grado de implementación, con capacidad de mantener coberturas sobre el 80% y donde la reducción de la enfermedad es una prioridad sanitaria.

Rubéola:

Países que desean reducir la rubéola congénita, en uso universal deben asegurarse elevadas coberturas. Puede enfocarse sólo a adolescentes y mujeres en edad fértil o universal a todos los infantes. Sujetos de alto riesgo, incluyendo adultos mayores en países donde existe una política 'de vacunación de influenza.

Influenza estacional:

101

VIROLOGIA CLÍNICA

HECHOS DESTACADOS • Las vacunas son una de las herramientas más eficaces en el control de las enfermedades infecciosas en general y de las virales en particular. • Jenner inició la vaccinología al observar que las ordeñadoras de vacas infectadas con el virus de la viruela del ganado estaban protegidas contra la viruela. Esta primera vacuna es un ejemplo de cómo inducir protección contra una enfermedad mediante la inoculación de un virus de animal relacionado al agente causal en humanos (vaccinia). • Se emplean dos estrategias para el desarrollo de vacunas: los virus vivos atenuados y los virus no infectivos o sus fracciones antigénicas. • El progreso de la biología molecular y la ingeniería genética ha permitido optimizar las estrategias descritas mediante la elaboración sintética de antígenos vaccinales, la obtención de mutantes no patógenas, y el desarrollo de partículas similares a virus/virosomas y vacunas de ADN, entre otras estrategias. • Están en desarrollo vacunas de inoculación en mucosas como formas menos invasivas y más económicas de inmunización, introducidas en alimentos o administrables a través de la piel. • La implementación de programas de vacunación a grandes poblaciones, principalmente enfocados a los niños, ha evitado millones de muertes y ha tenido grandes éxitos, como la erradicación de la viruela del mundo y granqes avances en el control de la poliomielitis y el sarampión . • Las vacunas actuales no sólo protegen a las personas de muchas infecciones virales, sino también de cánceres asociados a virus, como el cáncer del hígado y del cuello uterino, asociados a infecciones virus hepatitis B y virus papiloma, respectivamente.

- - 102

CAPÍTULO

11

Antivirales Luis Fidel Avendaño

Contenido

Et~pas_J~ la multipJ~~_ón ~~~~------ ------------------------------------------1Q~ Mecanismos de acción de los antivirales 105 Adsorción: anticuerpos naturales, palivizumab Penetración y denudamiento: amantadina- rimantadina, pleconaril, inhibidores de la fusión

105 106

Síntesis de macromoléculas

106

ADN : aciclovir y ganciclovir

106

ARN Antirretrovirales análogos de nucleósidos: zidovudina y otros Antirretrovirales nucleotídicos: tenofovir

109 11 O 11 O 11 O

Antirretrovirales no análogos de nucleósidos Antirretrovirales inhibidores de la integrasa Ribavirina Análogos de pirofosfato Proteínas: interferón e inhibidores de proteasas Liberación viral

11 O 11 O 11 O 111

------~~~_e-~ ~~-~--~~-~0_~-----------------------------------------------------------------------!2]_

1 desarrollo de la terapia antiviral ha debido superar dos obstáculos inherentes a la naturaleza de la interacción del virus con el hospedero. Primero, los virus son parásitos intracelulares obligados, por lo que los antivirales deben alcanzar concentraciones adecuadas a nivel intracelular, lo que obliga en algunos casos a suministrar dosis altas, cercanas a los niveles tóxicos. Segundo, los virus carecen de capacidad energética metabólica propia y utilizan la de la célula, por lo que se corre el riesgo de que los antivirales actúen también sobre las células normales. Entonces, su eficacia depende en gran medida de la selectividad del antiviral, es decir, de la capacidad de discriminar entre procesos virales y celulares.

E

Los avances en el conocimiento de la estructura viral, de la genética y de los procesos moleculares involucrados en la infección viral han permitido definir algunas etapas por las que pasan las enzimas virales o celulares codificadas por los virus, que podrían ser inhibidos selectivamente, sin afectar los procesos metabólicos normales. En general el espectro de acción de los antivirales es restringido. Su uso requiere de un diagnóstico específico y rápido, condición que se cumple sólo en algunos cuadros clínicos característicos (varicela, herpes zóster, sarampión, etc.) o situaciones epidemiológicas (influenza). Hoy se acepta que la mayoría de loq cuadros infecciosos virales representan "síndromes" de etiología múltiple (infecciones respiratorias, diarreas, exantemas, etc.) o infecciones persistentes (herpes, citomegalovirus, hepatitis B y C, VIH, y otros), donde la manifestación de los síntomas es tardía. Además, la creciente población de individuos inmunosuprimidos hace más difícil establecer la etiología

en base a características clínicas. Sin embargo, el avance biotecnológico ha puesto a disposición una variedad de técnicas para el diagnóstico viral específico -que entregan resultados en plazo de horas-, lo que facilita el uso racional de antivirales. La evaluación de la terapia antiviral también es compleja. La especificidad de la relación virus-célula hospedera dificulta la extrapolación de resultados obtenidos ín vítro o en animales a la infección en seres humanos; además, no se dispone de modelos animales para estudiar algunos virus que sólo afectan al hombre. El desarrollo de un antiviral de uso clínico no demora menos de diez años. En efecto, una vez demostrada la eficacia e inocuidad ín vítro y luego ín vivo en modelos animales, se deben analizar las características farmacodinámicas y la toxicidad en humanos, en un número limitado de individuos sanos (fase 1); posteriormente, se diseñan estudios clínicos controlados en mayor escala, analizando múltiples parámetros, como metas de tratar;niento, tamaño de la muestra, esquemas de tratamiento, uso de sistemas aleatorios y doble ciego, etc. (fases 2-4). En la evaluación de la terapia antiviral puede influir la virulencia del virus, a veces dependiente del tipo, subtipo o genotipo a que pertenezca la cepa (Ej.: influenza, adenovirus, hepatits C, VIH, etc.). La respuesta natural del individuo ante la infección, y por ende al tratamiento antiviral, también depende de su estado inmur:Jitario, que puede ser difícil de medir cuantitativamente. Finalmente, la precocidad del tratamiento es un factor de éxito fundamental que se logra raramente, pues muchas virosis se mañifiestan cuando la infección está bastante desarrollada. Además, algunos grupos de virus -herpes, hepatitis B y C, VIH 103

V IROLOGÍA CLÍNICA

genital, piel y otras) e invadir una célula susceptible. Necesita vencer una serie de obstáculos en el medio exterior (temperatura, humedad , etc.) e interno del organismo a infectar (piel, barrera mucociliar, lipoproteínas e inmunoglobulinas de mucosas, acidez gástrica, etc.). Luego, el virus se adsorbe mediante moléculas de superficie (ligandos) sólo a células que posean estructuras que actúen como receptores para esos virus. Por lo tanto , la susceptibilidad a una infección viral específica depende de una condición genética que determina el tropismo de los virus por especies, individuos , órganos , tejidos y células. Esta etapa es asiento de la acción antiviral de varios elementos naturales y artificiales.

y otros- producen infecciones persistentes con reactivaciones periódicas y no son factibles de erradicar del organismo. El control de las infecciones virales mediante prevención con vacunas es más exitoso que el tratamiento de casos ya constituidos. Actualmente existen pocos antivirales de demostrada utilidad clínica, siendo indispensable entender cómo y por qué mecanismos actúan. El mayor desarrollo se ha visto en relación a la terapia contra el VIH-SIDA (Capítulo 21: Virus en inmunocomprometidos) . Las indicaciones actuales de los antivirales se limitan a algunas situaciones clínicas, muchas relacionadas a pacientes inmunocomprometidos. Ante cada caso debe evaluarse el beneficio versus el riesgo que implica el tratamiento antiviral, considerando también la posibilidad de generar cepas resistentes. Por ejemplo , una infección benigna como el resfrío común no requiere de antivirales; al contrario , la sospecha clínica de encefalitis herpética implica tratamiento inmediato, aun antes de confirmar la etiología.

Penetración Ocurre básicamente mediante dos tipos de procesos: por fusión de la envoltura viral con la membrana celular (parainfluenza, VIH y otros virus envueltos) y por endocitosis, tipo fagocitosis , en que el virus desnudo o envuelto entra a una vesícula citoplasmática, de la que se libera por lisis de la misma (adenovirus) o por fusión del manto viral con la membrana de la vesícula (influenza) .

La disponibilidad de antivirales de uso clínico se reduce actualmente a alrededor de cincuenta compuestos licenciados oficialmente en los últimos diez años. Cerca de la mitad se destina al tratamiento de la infección por VIH ; el resto se usa especialmente en el tratamiento de infecciones por herpesvirus (herpes simplex, varicela zóster, CMV) , hepatitis By C y virus influenzas.

Denudamiento Diversos procesos enzimáticos liberan el ácido nucleico viral de su cápsula proteica, el que queda en el citoplasma en los virus ARN (excepto influenza) o es trasladado al núcleo celular si es virus ADN (excepto poxvirus).

ETAPAS DE LA MULTIPLICACIÓN VIRAL Los antivirales naturales y artificiales se analizarán considerando las etapas de la replicación viral, donde se centra su blanco de acción. Para estos fines , estas etapas se resumen y simplifican (Capítulo 3: Replicación vira~ (Figura 11-1 ).

Síntesis de macromoléculas: ácidos nudeicos

y proteínas El mensaje genético contenido en el ácido nucleico viral se transcribe a ARN mensajeros (ARNm) tempranos, los que luego son traducidos a proteínas tempranas , que tienen carácter de enzimas. Estas enzimas, que pueden alterar el metabolismo celular en grado variable, actúan sobre los ácidos nucleicos virales con dos objetivos : replicar el ácido nucleico y activar

Adsorción El virus , desde una fuente generalmente humana, debe llegar a la puerta de entrada (mucosas , vía respiratoria, digestiva,

Alteran funciones

-ARN

-

transcripción

traducción

ARNm

ADN polimerasas, integrasas, kinasas, proteasas 1

1

1 1

nucleótidos

-,,- -__________ ------------

/ polimerasa

¡

1 1

a-C-TP } ARN a-T-TP ADN ' a-A-TP moldeAN a-G-TP a-U-TP

ARNm

.-

'':

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í

Proteínas"tardías" estructurales

! -----N~~~~~-AN----J l _ _ - - --

- - - - - - - - - - - , - - - - - - - - - - - - - - ' ... - - -- -- -- -- --- ~

i

Nuevos virus

Figura 11-1. Replicación viral: esquema de la síntesis de macromoléculas. Los genomas de ácidos nucleicos (AN), genera lmente de hebra única para vi rus ARN y doble para virus ADN, son transcritos a ARN mensajeros (ARNm) y luego traducidos a proteínas tempranas. Estas son enzimas que alteran la función celular, replican el AN y transcriben/ traducen los genes de proteínas estructura les, haciendo más eficiente el proceso globa l. Finalmente, se forman nuevos virus por ensamblaje de nuevos AN con las proteínas. Algunas proteasas pa rticipan en la "maduración" de proteínas estructurales; hay virus que portan enzimas en su estructura.

--·104

C APÍTULO

la formación de proteínas estructurales (tardías) a través de la transcripción de los ARNm tardíos. El proceso de traducción puede seguir varias estrategias dependiendo de si el genoma viral es ARN o ADN; pueden haber genomas segmentados (rotavirus, virus influenza), en que cada segmento codifica una proteína y otras veces el mensajero codifica un sólo polipéptido grande que posteriormente se fracciona en proteínas más pequeñas (polio, VIH). Los elementos pre9ursores de la formación de macromoléculas virales (bases nitrogenadas, aminoácidos , P, ATP, azúcares, etc.) son de origen celular. Algunas enzimas que inician el proceso descrito existen normalmente en la célula, especialmente para virus ADN , pero otras vienen incluidas en la estructura del virus o son codificadas por sus genomas, de modo de optimizar la multiplicación viral dentro de la célula. Esta etapa de síntesis de macromoléculas representa el principal blanco de acción de muchos antivirales.

Maduración

y ensamblaje

Las proteínas estructurales recubren al ácido nucleico y se ensamblan conformando la nucleocápsula de nuevas partículas virales. Los componentes de la cápside pueden sufrir modificaciones postraduccionales , tales como cortes , metilaciones y otras modificaciones que permiten la maduración de la partícula. Esta maduración transcurre habitualmente dentro de la célula, pero algunos virus completan su maduración después de haber sido liberados de ella. Normalmente, en el proceso de replicación se producen ácidos nucleicos y polipéptidos en exceso que no se ensamblan , material que puede salir de la célula y circular, representando componentes virales específicos detectables con fines de diagnóstico y de seguimiento evolutivo.

11 -

A NTIVIRALES

Liberación Los virus desnudos, formados sólo por ácido nucleico y cu bierta proteica, habitualmente salen por lisis celular. Los virus que poseen envoltura egresan por yemación desde los sistemas de membranas nucleares o citoplasmáticas de la célula, pudiendo producir la muerte celular si el proceso es muy intenso. Durante la yemación pueden quedar componentes de la membrana celular incluidos en el manto viral , fenómeno de significación en patogenia relacionada con la respuesta inmune.

MECANISMOS DE ACCIÓN DE LOS ANTIVIRALES Numerosas drogas y sustancias naturales actúan como inhibidores virales por diferentes mecanismos, interfiriendo en puntos específicos del proceso de multiplicación viral. Muchos de estos agentes son tóxicos y sólo pueden usarse para tratamiento local; otros están en etapa de investigación y su uso en seres humanos no es aceptado. Sólo unos pocos agentes antivirales tienen una demostrada eficacia que autoriza su uso clínico. A continuación se hará referencia a los antivirales de mayor interés -ya sea por su eficacia clínica o porque representan una línea de investigación promisoria- y se describirán según la etapa de la replicación en que actúan (Tabla 11-1 ).

Adsorción Anticuerpos . Los anticuerpos representan la forma natural de prevenir las infecciones virales. Producidos en forma natural o artificial son altamente específicos y actúan fundamentalmente porque neutralizan al virus extracelular impidiendo la adsor-

Tabla 11-1. Agentes antivirales naturales y artificiales de uso clínico

Etapa de la replicación

Agente

Uso recomendado en

Adsorción

Anticuerpos Palivizamab

Virus específi cos VRS

Penetración

Amantadina y rima ntadina Pleconaril Enfuvi rtiva, maraviroc

Infl uenza A Enterovirus y rin ovirus VIH

ADN

Aciclovir, va laciclovir, famciclovir Ga nciclovir, va lganciclovir AZT, ddl, ddC, d4T Cidofovir La mivudina Adefovir

HSV 1-2, VZV CMV VIH-SIDA Herpesvirus, papiloma VIH, HBV HBV

ARN

Ribavi rina

VRS, arenavirus, hantavirus, HCV

Pirofosfato

Foscarnet

HSV, CMV, VZV,

Proteínas

lnterferón alfa Saq uinavir, ritonavir, indinavir

Virus hepatitis By C VIH

Li beración

Oseltamivir, za namivir

lnfl uenzas A y B

Respuesta inmune

lsoprinosina, levamisol

¿Virus respi ratorios? ·

Síntesis de macromoléculas

105

V IROLOGÍA CLÍNICA

ción. Como no interfieren en la replicación intracelular ni en la propagación viral de célula a célula, su eficacia depende de la concentración que alcancen en el sitio afectado, de la precocidad con que se administren y de la etapa patogénica en que se encuentre la infección viral. Hay dos formas de presentación de las inmunoglobulinas naturales: corriente e hiperinmune. La "inmunoglobulina corriente" es un concentrado de anticuerpos obtenidos de individuos normales que contiene una variedad de anticuerpos contra los agentes prevalentes en su localidad, pero en baja concentración; su uso actual es limitado y se relaciona con la prevención o atenuación del sarampión y de la hepatitis A. La gamaglobulina hiperinmune se obtiene de individuos recién vacunados o convalecientes de una infección específica, por lo que contiene un mayor título de anticuerpos contra un tipo de virus (Ej .: varicela zóster, rabia, hepatitis B). Este objetivo de interferir la infección viral mediante anticuerpos naturales con capacidad de neutralizar al virus, podría lograrse en ciertas infecciones virales vacunado precozmente al individuo que ha tenido un contacto bien definido, pues el período de incubación de la vacuna suele ser más corto que el de la enfermedad natural, como ocurre en el sarampión y la hepatitis. Gracias al avance de la tecnología se ha logrado producir anticuerpos monoclonales humanizados, anticuerpos específicos en alta concentración. El uso de anticuerpos contra el VRS (palivizamab) en poblaciones de alto riesgo (prematuros, cardiópatas y otros) ha sido exitoso. Se usa en dosis de 15 mg/ kg , una vez al mes, durante los meses epidémicos de VRS. Esta producción biosintética ha abierto las posibilidades a la producción industrial de monoclonales contra otros virus.

Análogos de receptores . La administración de sustancias semejantes a los receptores virales (receptores solubles) es una estrategia experimental en desarrollo para el modelo VIHSIDA:

Penetración y denudamiento Amantadina y rimantadina. En 1966 se aprobó su uso en los EE.UU. para la profilaxis y el tratamiento precoz de infecciones por cualquier cepa de influenza A. Se usa comúnmente como antiparkinsoniano. El mecanismo de acción es el siguiente: la hemaglutinina (HA) del virus influenza es la glicoproteína ligando que se une al ácido neuramínico de los receptores celulares, promoviendo la entrada a la célula por endocitosis; la acidificación del virus a través del canal forma la proteína M2 en la membrana viral, desnaturaliza irreversiblemente la HA y permite la fusión del manto viral con la membrana endocítica celular; la vesícula se abre y se libera la ribonucleoproteína viral (RNP) hacia el citoplasma, que se traslada al núcleo celular para iniciar la síntesis de macromoléculas. La amantadina inhibe la acción de canal de H de M2, impidiendo la acidificación del virus y consiguientemente la liberación de la RNP y su transporte al núcleo. La amantadina se absorbe bien por vía oral. Se recomiendan dosis de 100 mg cada 12 horas en adultos y 4-8 mg/ kg/ día en menores de nueve años, con un máximo de 150 mg/ día. Se presenta en forma de comprimidos de 100 mg (Symetrel®, Prayanol®, Virosol®) . Se indica para la profilaxis de influenza A en poblaciones con riesgo de complicaciones, como porta-

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dores de patología crónica (cardiovascular, broncopulmonar, metabólica), inmunosuprimidos y mayores de 65 años que no han recibido vacunación. La droga debe administrarse tan pronto se identifique influenza A en la comunidad y puede prolongarse por varias semanas , según la situación , si no se puede vacunar. Se logra una protección contra enfermedad sintomática del 50% al 90%, aunque existen infecciones subclínicas. Puede indicarse quimioprofilaxis por diez días en contactos familiares en situaciones especiales; también se puede administrar simultáneamente con la vacuna, mientras se induce la inmunidad. Para el tratamiento de la influenza A se recomiendan iguales dosis en los primeros dos días de síntomas, por cinco a diez días o hasta 48 horas después de la resolución de los síntomas; la duración de la fiebre y otros signos se reduce en 50%. Como efecto secundario suelen observarse molestias leves derivadas del sistema nervioso central, como insomnio, dificultad de concentración, ansiedad, etc., que desaparecen espontáneamente o al suspender la droga. La rimantadina es semejante a la amantadina en su mecanismo de acción , indicaciones y dosificación. En dosis de 200 mg/ día tiene menor frecuencia de efectos secundarios que la amantadina. El uso de ambas drogas se ha restringido por la aparición frecuente de cepas resistentes, por los efectos secundarios y porque hay nuevos antivirales más potentes para influenza Ay B.

Pleconaril. Es un derivado isoxasólico con actividad contra picornavirus -enterovirus y rinovirus- por un mecanismo de adherencia a unos bolsillos hidrofóbicos de la cápsula de los picornavirus , lo que la hace más rígida y dificulta la adsorción y penetración viral. Existen estudios experimentales avanzados, pero no se ha licenciado aún para uso clínico . lnhibidores de la fusión . El enfuvirtide, T-20 (Fuzeón®) es un inhibidor de fusión de desarrollo licenciado en 2003 para la terapia de VIH-1 . Es un péptido análogo de los péptidos de las glicoproteínas virales (gP41) que interactúa por competencia con ca-receptores de quimioquinas (CCXR5 y otros), impidiendo los cambios conformacionales necesarios de la gP41 viral para que permita la fusión y la entrada viral ; se usa asociado a otros antirretrovirales. Recientemente se han licenciado otros bloqueadores de ca-receptores CCR5 para uso en VIH, como maraviroc (Celsentri ®) y vicriviroc.

Síntesis de macromoléculas (ácidos nucleicos y proteínas) Ácido desoxirribonucleico (ADN): aciclovir y agentes derivados. Representan agentes activos en la terapia de virus del grupo herpes, caracterizados por tener un genoma de ADN y por generar infecciones persistentes latentes. La familia Herpesviridae actualmente comprende ocho virus: herpes simplex 1 y 2 (HSV 1-2), varicela zóster (VZV), virus de Epstein-Barr (EBV), citomegalovirus (CMV) , herpes 6-7 (exantema súbito) y herpes 8 (sarcoma de Kaposi). El aciclovir (ACV) es actualmente el agente más efectivo

contra las infecciones por virus herpes. Es un nucleósido purínico sintético (guanosina) con un compuesto acíclico en

C APÍTULO

lugar del azúcar cíclico del nucleósido natural (Figura 11-2). Penetra en la célula infectada y es fosforilado a monofosfato (ACV-MP) entre cuarenta y cien veces más eficientemente por la timinidina quinasa (TK) viral que por la celular, pues la primera es menos estricta para recibir sustratos "fraudulentos" como el aciclovir que la celular; luego es fosforilado por enzimas ceo

11 -

A NTIVIRALES

lulares a la forma de trifosfato (ACV-TP), la cual inhibe a la ADN polimerasa viral más selectivamente que a la celular; el ACV-TP compite con la guanosina natural (dGTP), y al ser incorporado, se corta la elongación de la cadena de ADN, pues no posee un OH en la posición 3' para unir el próximo nucleósido trifosforilado. Por lo tanto, la selectividad de la droga se basa en

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Isoleucemia

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Sustrato de proteasa

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m!

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·~ H~; r Inhibidor de proteasa Figura 11 -2. Estructura de algunos antivirales. Se muestra la estructura de la timidina para compara rla con algunos análogos de nucleósidos naturales.

107

VI ROLOGÍA CLÍNICA

la interferencia de actividades enzimáticas propias de la replicación viral: las células infectadas tienen más avidez por ACV que las células normales y el ACV-TP inhibe más fuertemente a la ADN polimerasa viral que la celular (Figura 11-3). Se ha detectado resistencia in vitro e in vivo al ACV por mutaciones en los genes de la TK y de la polimerasa; se ha observado en cepas mantenidas en laboratorio o procedentes de muestras clínicas previas al tratamiento con ACV. Estas mutantes son generalmente menos patógenas que las cepas silvestres , y muchas de ellas se han aislado de pacientes inmunosuprimidos (SIDA), en los que parecen jugar un papel patógeno. Por el contrario, las cepas aisladas de individuos inmunocompetentes con terapia prolongada (Ej.: herpes genital recurrente) han mostrado resistencia transitoria, sin importancia clínica. Se ha demostrado su actividad in vitro principalmente en HSV y VZV y tienen menor acción sobre CMV y EBV. El ACV se excreta por el riñón; luego de la administración intravenosa de 1O mg/ kg de ACV por 8 horas se logra en nivel máximo de 20 ~g/mL. Después de una dosis oral de 200 mg, se observan concentraciones de 0,3-0,7 ~g/mL a las 1,5-4 horas; se alcanzan niveles plasmáticos estables al segundo día de tratamiento. Las concentraciones en el líquido cefalorraquídeo representan aproximadamente la mitad de los valores plasmáticos ; en saliva y secreciones vaginales alcanzan niveles del13% al17%. La absorción percutánea es baja. La dosis inhibitoria para HSV varía de O,1-1 ,6 ~g/mL, mientras que para VZV son tres a cuatro veces más altas. No hay contraindicaciones para el uso de ACV, salvo que haya antecedentes de hipersensibilidad a ella. Como efecto secundario suelen observarse náuseas, vómitos y cefaleas. Se dispone comercialmente de ACV en forma de crema al 5%, ungüento oftálmico al 3%, comprimidos de 200, 400 y 800 mg, suspensión de 200 y 400 mg/ 5 mL y ampollas de 250 mg para uso intravenoso. El uso terapéutico depende de la localización y gravedad de la infección, en especial la producida por virus herpes sim,.--------------------------------

¡

ACICLOVIR-ACV

plex y varicela zóster. En las queratitis epiteliales herpéticas, se recomienda ungüento oftálmico cada 4 horas; el tratamiento de infecciones herpéticas profundas, como uveítis o compromisos del estroma, es menos satisfactorio. El uso tópico de ACV en el herpes labial recurrente es controvertido y más aún la aplicación tópica cinco veces al día en infecciones herpéticas genitales. El uso oral ha tenido éxito en el tratamiento de infecciones mucocutáneas herpéticas primarias o recurrentes , disminuyendo la excreción viral y costrificando más rápido las lesiones. En adultos se han probado esquemas terapéuticos con dosis entre 200 y 800 mg cinco veces al día, por el plazo de una semana a varios meses, según se trate de casos agudos o de prevención de recurrencias, sin aparición de efectos secundarios importantes. El tratamiento controla el proceso agudo, pero no erradica el virus latente ni evita las recurren cias. En pediatría el gran desafío lo constituyen las infecciones severas por herpes simplex -encefalitis e infección neonataiY las por VZV en pacientes inmunocomprometidos, en especial en leucémicos. En estas circunstancias, se recomiendan dosis de 20 mg/ kg (o 500 mg/ m2) cada 8 horas vía intravenosa, por 1O a 21 días. En la gingivo-estomatitis herpética primaria del lactante se usan 10-20 mg/kg/ dosis, cuatro veces al día, oral. En herpes orolabial en escolares sobre doce años y adultos se recomiendan 200 mg por cinco veces al día, o 400 mg tres veces al día, durante cinco días. En pacientes inmunocomprometidos -sometidos a trasplantes de médula ósea, riñón , SIDA, etc.- se plantea el uso profiláctico y/ o terapéutico con ACV, con el cual se obtienen efectos favorables , aunque con frecuentes recidivas al suspender la droga. Se prescriben dosis intravenosas de 500 mg/m 2 cada 8 horas o 200-400 mg vía oral cinco veces al día, según la situación clínica. La varicela en niños inmunocompetentes, adolescentes y adultos puede ser intensa, con fiebre alta y persistencia de vesículas en piel, sin aparición de costras; se recomienda tratar ante la aparición de las primeras vesículas con ACV en dosis

Fosforilación T-kinasa viral

(--------------------------------

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ACICLOVIR- P

j Gq~~~:!o celular

\ -------~~;~L;;I~-~-~~--------) ADNviral molde ADN polimerasa viral

·-- J~~·· · ACICLOVIR - PPP

Nuevo ADNviral Figura 11-3. Mecanismo de acción del aciclovir.Tras una primera fosforilación por la TK vira l, las qu inasas celulares forman el ACV trifosfato, que actúa a dos niveles: inhibe la ADN polimerasa y corta la elongación de la cadena de ADN viral.

---108

CAPÍTULO

más altas que para virus herpes simplex: 20 - 40 mg/ kg/ dosis, 4 veces al día, por 4 a 7 días, hasta que las lesiones se costri fiquen. El tratamiento del herpes-zóster también requiere estas dosis, por siete días. En niños inmunocomprometidos con varicela se indican 500 mg/ m2 cada 8 horas intravenoso, por cinco días, tan pronto comiencen los síntomas. La industria farmacéutica ha avanzado produciendo drogas semejantes al aciclovir en su espectro y su mecanismo de acción, que tendrían ventajas farmacodinámicas , tales como valaciclovir, famciclovir y penciclovir (Tabla 11-2). El ganciclovir (dihidroxpropilmetilguanina) es un nucleósido cíclico estructuralmente semejante al ACV, de actividad contra el grupo herpesvirus, usado preferentemente contra el CMV. Es fosforilado a monofosfato (GCV-MP) por quinasas o proteasas inducidas por el HSV (TK) o el CMV (PK) y luego a la forma activa trifosforilada (GCV-TP); se acumula diez veces más en células infectadas por CMV que en normales. En célu las infectadas por HSV se convierte en GCV-MP por la misma timidina quinasa que fosforila el ACV. El GCV-TP inhibe competitivamente la unión de la dGTP a la ADN polimerasa y aunque posee un OH en posición 3', inhibe la elongación de la cadena de ADN. Al igual que lo que sucede con ACV, han aparecido cepas resistentes por mutaciones en los genes que codifican la quinasa y la polimerasa del CMV. Se encuentra disponible comercialmente en viales de 500 mg de polvo para diluir en 1O mL para uso intravenoso (Cymevene®) . Los ensayos clínicos han mostrado efectividad en revertir cuadros progresivos en in-

11 -

ANTIVIRALES

munosuprimidos, pero muchos han recidivado al suspender la droga, por lo que se requiere de una terapia de mantenimiento. Su indicación debe restringirse a infecciones por CMV, en especial en inmunosuprimidos: retinitis en pacientes con SIDA, neumonía intersticial en trasplantados . Las dosis recomendadas para inducción del tratamiento son de 5 mg/kg , dos veces al día, por 10-14 días, seguidas por dosis de mantenimiento de 5-7 mg/ kg por 5-7 días semanales. Actualmente se dispone de fórmula oral para terapia de mantenimiento, de 3.000 mg/ día (4 cápsulas de 250 mg por tres veces) . El valganciclovir (Valcyte®) es una formulación oral de actividad y mecanismo de acción igual al ganciclovir, que podría sustituir su administración intravenosa. Se recomienda en dosis de 900 mg dos veces al día para terapia de inducción y 450 mg cada 12 horas como dosis de mantención (tabletas 450 mg).

Ácido ribonucleico (ARN)

Antirretrovirales análogos de nuc/eósidos. El ciclo replicativo del VIH tiene características propias que merecen una breve descripción . El VIH se adsorbe mediante la glicoproteína gp 120 a receptores CD4 en monocitos/ macrófagos y linfocitos T CD4+ , con participación de ca-receptores (CXCR4 en linfocitos T y CCR5 en macrófagos) , lo que permite la penetración por fusión de membranas. Una vez denudada la nucleocápsula en el citoplasma, su genoma de ARN sufre una transcripción • inversa a ADN (ADNc) por la transcriptasa reversa (TR) presente en el virus; el ADN se duplica por acción de la TR y

Tabla 11-2. Indicaciones clínicas de antivira les contra herpesvirus

Antiviral

Condición clínica

Dosis

Aciclovir Tabletas: 200- 400- 800 mg

HSV mucocutáneo

15 mg/kg 5 veces/día, oral (máx. 200 mg por dosis) Crema dérmica al 5%

HSV queratitis HSV neonatal HSV encefa litis y VZV en in munodeprimido Va ricela zóster

Crema oftálmica al 3% 6 veces/d ía 20 mg/kg/8 h IV 1.500 mg/m 2 /d ía, IV, repartido en 3 dosis Niños: 20-40 mg/kg/dosis, 4 veces/día, ora l; Ad ultos: 800 mg/dosis por 5 veces por 5-7 días

HSV genital HSV labia l Varicela zóster

500- 1.000 mg 2 veces / día, oral 7 días en primoinfección, 3 en recurrencia (adu ltos) 2.000 mg 2 veces por 1 día 1.000 mg 2-3 veces/d ía, ora l (adu ltos) por 7 días

Penciclovir

HSV mucocutá neo

Crema al1 %, cada 2 h

Famciclovir Tabletas: 125 - 250 - 750 mg

HSV mucocutáneo Varicela zóster

125-500 mg 2 veces/día, oral (adultos) 500 mg 3 veces/día, oral (adultos) por 7 días

Ganciclovir Ampolla: 500 mg Cápsu las: 250 mg

CMV CMV en ad ultos

Inducción: 5-6 mg/kg/dosis, cada 12 h, IV Ma ntención: 5 mg/kg/día, por 5 días/semana, IV Ora l: 1.000 mg 3 veces/día, para ma ntención y prevención

Valganciclovir Tabletas: 450 mg

CMV en ad ultos

Inducción: 900 mg 2 veces día, oral

Fosca rnet Vial 24 mg/ml en 250 ml

CMV

Inducción: 60 mg/kg/8 h IV Mantención: 90- 120 mg/kg/IV, dosis diaria

Cidofovir Vial: 375 mg/ 5 ml

CMV

5 mg/kg/dosis IV sema nal o Inducción: 1 mg/kg/dosis iv 3 veces/semana Mantención: 5 mg/kg, IV, 2 veces por semana

Suspensión: 200- 400 mg/5 ml Vial: 250 mg

Va laciclovir Tabletas: 500 mg

Mantención: 900 mg/día, oral

109

VIROLOGÍA ClÍNICA

una integrasa viral inserta el ADN viral en el ADN de la célula blanco, constituyendo un "provirus". El ciclo continúa cuando factores celulares y virales estimulan la transcripción del provirus formando 30 ARN mensajeros para la síntesis de diferentes proteínas estructurales y funcionales del VIH. Las proteasas virales se encargan entonces de cortar los polipéptidos precursores (gag, poi y otros) para producir las proteínas maduras que deben ensamblarse para formar nuevos. virus. Estas enzimas son los principales blancos de la estrategia antiviral. La zidovudina (azidotimidina, AZT, 3'azido-3deoxythymidina, Retrovir®) es un análogo de timidina en que un grupo azido (N 3) reemplaza al grupo 3'hidroxi (-OH) del azúcar. La fosforilación a AZT-TP es realizada por enzimas celulares y esta forma activa tiene cien veces más afinidad por la TR que por la ADN polimerasa celular. La AZT-TP se une mejor a la TR de VIH-1 que los nucleótidos naturales, y al ser incorporada al ADN viral, su grupo N3 impide la formación del enlace fosfodiester 5' 3' con el siguiente nucleótido a ser incorporado, deteniendo la elongación de la cadena de ADN . El AZT es un inhibidor competitivo de la TR y detiene la elongación del ADN. Se han aislado cepas AZT resistentes por mutaciones en la TR, hecho más frecuente a medida que se prolonga la terapia y avanza la enfermedad. Esta droga ha sido la base del tratamiento anti VIH-SIDA - desde la monoterapia inicial a la terapia múltiple actual- , que apoyado en sistemas de monitorización ha obtenido resultados promisorios en los indicadores de laboratorio, en la prolongación de la supervivencia y en la mejoría de la calidad de vida. En pediatría se ha incorporado al AZT en el tratamiento de la infección por VIH, aprovechando que no produce malformación fetal o parto prematuro. El efecto más espectacular se ha demostrado con el uso de AZT durante el embarazo, parto y posparto al disminuir la transmisión materno-fetal de VIH del30% al40% a menos deiS%. Hay muchos otros análogos de nucleósidos desarrollados en esta línea cuyo mecanismo de acción es semejante al del AZT. Sólo se mencionarán algunos, que habitualmente se usan como componentes de la tri o tetraterapia actual. La dideoxinosina, ddl (Videx®), es un análogo de nucleósido que se desarrolló como una prodroga de la dideoxiadenosina (ddA), menos neurotóxica. Entre los análogos de nucleósidos de desarrollo más reciente deben mencionarse zalcitabina, ddC o dideoxicitidina (Hivid®); stavudina, d4T (Zerit®); lamivudina, 3TC (Epivir®, Zeffix®); abacavir (Ziagen®), y emtricitavine (Emtriva®). Algunos de ellos ya se presentan en formulaciones combinadas para facilitar su administración, como lamivudine con zidovudine (Combivir®) y además con abacavir (Trizivir®).

Antirretrovirales nucleotídicos. El tenofovir (Viread®) administrado vía oral, una vez fosforilado por enzimas celulares actúa como inhibidor de la TR de VIH y de virus hepatitis B y terminador de cadena. Antirretrovirales no análogos de nucleósidos. Se han desarrollado ~arios compuestos que actúan como inhibidores de la transcriptasa reversa -delavirdina (Rescriptor®), nevirapina (Viramune®), efavirenz (Sustiva® Stocrin®) -, que actúan uniéndose firmemente a un sitio cercano al sitio activo de la TR, distorsionando su estructura.

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Antirretrovirales inhibidores de la integrasa. Actúan inhibiendo la integración del ADN retroviral (provirus) al ADN celular (Ej.: Raltegravir®), cortando el ciclo replicativo viral. La terapia actual de la infección por VIH -dada la emergencia de cepas resistentes durante el tratamiento- consiste en un "cocktail" de antivirales que actúan en diferentes etapas del ciclo replicativo viral. Por ejemplo, se usan dos o tres análogos de nucleósidos con un inhibidor de proteasa. En este esquema puede sustituirse alguno por los nuevos antivirales que se están desarrollando, como se verá en el capítulo sobre VIH .

Ribavirina (Virasole®) . Es un nucleósido análogo sintético de la guanosina, con una mitad triazólica unida a una ribosa. Es convertida a monofosfato, difosfato y trifosfato por enzimas celulares, e inhibe la actividad de la inosina monofosfato dehidrogenasa interfiriendo en la síntesis de GTP, por ·lo que actúa sobre virus ARN y ADN. Puede administrarse por vía oral o aerosol con un pequeño generador de partículas; por esta vía se obtienen concentraciones a nivel respiratorio cien veces superiores. La ribavirina se ha ensayado contra muchos virus, como VRS; influenza A y B; fiebre de Lassa y otros arenavirus; y hantavirus. Su uso en infecciones respiratorias bajas por VRS es controvertido, aunque el tratamiento con aerosol en forma continua por 12 a 18 horas diarias, por 3 a 7 días, ha disminuido la excreción de VRS y la sintomatología, así como ha mejorado la oxigenación arterial. El uso por vía oral ha mostrado efectividad en el tratamiento de la fiebre de Lassa, producida por un arenavirus, reduciendo la mortalidad de los grupos de riesgo del 71% al 31%, en comparación al tratamiento con suero hiperinmune; también se ha ensayado la vía intravenosa en este tipo de infección. Análogos de pirofosfatos. El fosfonoformato, PFA (Foscarnet®), es un análogo de pirofosfato que inhibe no competitivamente la polimerasa viral más que la celular. Se ha empleado solo o asociado a otras drogas en infecciones por CMV, HSV, hepatitis By VIH. En infecciones por HSV resistentes a ACV se recomiendan 40 mg/kg cada 8 horas durante un mínimo de diez días. Proteínas

lnterferón (IF). Es un agente antiviral natural promisorio por ser de amplio espectro de acción y posible de inducir de muchas formas. A pesar de los grandes avances en caracterización y producción biosintética de IF, el uso clínico actual es restringido. Se han preparado formas pergiladas de IF (PEG) unidas a polietilenglicol para agrandar la molécula y aumentar su vida media activa. Los IF son polipéptidos producidos por células de vertebrados ante contacto con virus vivos o inactivados y otros agentes, como polirribonucleótidos sintéticos, ARN de doble cadena y otras sustancias naturales o artificiales. Inducen un estado antiviral transitorio en las células de la misma especie, por lo que los IF generados en animales no sirven para uso en humanos. Hay tres tipos de IF, denominados alfa, beta y gamma, producidos por leucocitos, fibroblastos y linfocitos T, respectivamente. El interferón se une a receptores específicos de

CAPÍTULO

la superficie celular desencadenando la producción de mediadores enzimáticos citoplasmáticos -endonucleasas , 2-5 oligoadenilato sintetasa, proteína quinasa- que inhiben la transcripción del ARNm viral y consecuentemente, la síntesis de proteína viral. El IF tiene tres actividades biológicas importantes: inmunemodulador, antiproliferativo celular y antiviral. Es uno de los factores clave en la recuperación de infecciones virales, pues se produce a las pocas horas de la infección y su acción persiste varios días. Dado su amplio espectro, su producción durante una infección viral puede interferir con el establecimiento de otra infección viral o con la respuesta a vacunas por virus vivo. Es capaz de inhibir la multiplicación celular deteniendo el ciclo celular en la etapa de síntesis de ADN , lo que explica la depresión medular observada frecuentemente con su uso y es la base para ensayos terapéuticos en cáncer. Otra acción importante es la modulación de la respuesta inmune humoral y celular. Inhibe o estimula la formación de anticuerpos según las condiciones; aumenta la actividad de las células NK y de los linfocitos T citotóxicos; facilita la fagocitosis y deprime la respuesta por hipersensibilidad retardada y la reacción del huésped versus injerto. El uso clínico del IF se dificultó inicialmente por las complicaciones para obtener preparados concentrados, pero con la bioingeniería se han obtenido preparados comerciales de gran pureza. En la actualidad se dispone de formas comerciales de interferón como IF alfa 2a (Roferon A®), alfa 2b (lntron A®) y alfa N3 (Aiferon N®), beta 1-b (Betaferón®) y gamma 1-b (Actimmune®)). Los IF pueden administrarse por vía intravenosa, intramuscular o intranasal. Los efectos secundarios tóxicos observados incluyen fiebre, cefalea, escalofríos y linfopenia, pero remiten al suspender la terapia. También pueden observarse trastornos gastrointestinales, disminución de peso, alopecia, depresión medular y parestesias; los efectos hematológicos son dosisdependientes y reversibles. La experiencia clínica con IF ha tenido limitaciones por su rápida inactivación, su falta de absorción oral y la presencia de efectos secundarios no deseados. Se ha empleado con éxito relativo en afecciones locales como virus herpes y papiloma (condiloma acuminado) ; asimismo, se logra algún grado de beneficio en afecciones sistémicas como hepatitis crónicas por virus B asociado a lamivudina; en hepatitis C en conjunto con ribavi rina; en CMV y SIDA, además de otras afecciones neoplásicas (leucemia de células velludas, sarcoma de Kaposi).

lnhibidores de proteasas . Durante la maduración, las proteasas virales normalmente fragmentan los grandes polipéptidos en dos o más segmentos para generar los polipéptidos virales funcionales y estructurales. La estructura de los inhibidores de proteasas de VIH es semejante al sustrato de la proteasa (péptido miméticos) e inhiben esta actividad por competencia, impidiendo el corte y consiguiente maduración de proteínas (Figura 11-2). Existen varios disponibles comercialmente -saquinavir (lnvirase®), ritonavir (Norvir®) , indinavir (Crixivan®) , nelfinavir (Viracepte®) y amprenavir (Agenerase® Prozei®), lopinavir (Kaletra®) , atazanavir (Reyataz®)- y se usan asociados a antirretrovirales que actúan en otras etapas de la replicación.

11 - A NTIVIRALES

Liberación viral En la década de 1990 se desarrollaron dos drogas análogas del ácido siálico, inhibidores por competencia de la neuraminidasa, pues se fijan a ella ocupando los sitios de unión a ácido siálico. La hemaglutinina del virus influenza se une al ácido siálico en el epitelio respiratorio , permitiendo la entrada del virus; igualmente, los virus recién liberados se unen al ácido siálico de las mucosas, que actúa como puente entre los nuevos virus , aglutinándolos. La neuraminidasa cumple la función de romper esta unión y liberar los virus permitiendo su difusión; igualmente, esta función la cumple durante la entrada del virus a la mucosa respiratoria, liberándolo de su unión al ácido siálico presente en secreciones y permitiendo su adsorción a las células epiteliales. Los inhibidores interfieren la acción de la neuraminidasa en la liberación de los virus, los que quedan unidos por residuos de ácido siálico a la superficie celular o entre ellos mismos. Son efectivos contra influenza A y B. El oseltamivir (Tamiflu®, Rimivat®) se recomienda en dosis de 75 mg cada 12 horas por cinco días, antes de las 48 horas de iniciados los síntomas ; en prevención se usan 75 mg una vez al día por siete días. Para niños mayores de un año se dispone de suspensión (60 mg/ 5 mL), en dosis terapéutica de 2 mg/kg cada 12 horas; en prevención de contactos se indican 30-60 mg una vez al día, por diez días. Desde 2008 se han descrito cepas de influenza A H1 N1 resistentes en 90% a oseltamivir, pero que no afecta a la nueva cepa A H 1N 1 de origen porcino que causó la pandemia en 2009. El zanamivir (Relenza®) se puede usar a partir de los siete años en inhalaciones de 1O mg cada 12 horas, pero su disponibilidad comercial es menor.

· Respuesta inmune Una serie de sustancias naturales y artificiales se han recomendado para el tratamiento de infecciones virales, basados en su capacidad de estimular la respuesta inmune del hospedero. Hay muchos preparados comerciales disponibles, pero su mecanismo de acción y resultados son controvertidos. Sólo se hará referencia a dos de ellos.

lsoprinosina. Este derivado sintético de la inopina actúa como inmunomodulador por estímulo de la proliferación de linfocitos, donde reforzaría la estructura y función de los polirribosomas. Se ha ensayado en virus ARN y ADN con resultados discutibles; los estudios doble ciego han mostrado sólo disminución de la eliminación viral en pacientes con rinovirus o influenza A, pero no una mejoría clínica. Se recomiendan dosis de ataque de 100 mg/ kg/ día, para continuar con dosis de mantenimiento de 50 mg/kg/ día (suspensión : 250 mg/ 5 mL). En adultos se recomiendan 3 a 6 g diarios (comprimidos 500 mg) , fraccionados cada 4 a 6 horas. La tolerancia es buena y el único efecto no deseado es la elevación de la uricemia. Levamisol. Su acción antiviral se basa en su capacidad de estimular la respuesta inmune celular deprimida. En un estudio doble ciego en niños con infecciones respiratorias a repetición (2 ,5 mg/ kg/ día dos veces por semana), se notó reducción en el número, intensidad y duración de los episodios. Su uso clínico es controvertido , pues los resultados han sido poco convincentes .

111 liiiiiiiiii'iiiiif

VIROLOGIA CLINICA

--·112

HECHOS DESTACADOS • El desarrollo de antivirales se ha visto dificultado por dos condiciones inherentes a la relación virus-hospedero. Como los virus usan la maquinaria metabólica celular para su replicación, los antivirales deben tener selectividad por los procesos virales sobre los celulares . El carácter de parásito intracelular obliga a usar dosis altas para alcanzar niveles efectivos dentro de la célula, las que pueden ser cercanas a las dosis tóxicas . Es necesario conocer la replicación viral para entender los mecanismos de acción de los antivirales. • Se han licenciado pocos antivirales para uso clínico, que se utilizan principalmente en infecciones por herpesvirus (herpes simplex, varicela zóster, CMV) , VIH -SIDA, influenza y hepatitis crónicas B y C. El desarrollo de anticuerpos monoclonales humanizados para prevención de VRS es una estrategia actual promisoria. • El aciclovir y ganciclovir son efectivos contra herpesvirus, pero no erradican la latencia del virus. Para VIH -SIDA se usan terapias asociadas de tres o más antivirales , combinando aquellos que actúan en distintos puntos del ciclo replicativo , para prevenir y minimizar resistencias. Hay muchos antivirales disponibles y se siguen licenciando nuevas drogas, pero su alto precio y los efectos secundarios son limitaciones que deben ser sopesadas. En influenza se han usado exitosamente los inhibidores de neuraminidasa, pero ya están surgiendo cepas resistentes. La terapia antiviral en hepatitis crónicas tiene un éxito limitado.

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mn.::=~ 114

CAPÍTULO

12

Infecciones virales respiratorias Luis Fidel Avendaño

Contenido

jJ_ª

___f-ª[email protected]__QªJª_§j_rJfecgionE?s vim[E?_s_______________~____________ Rinovirus 119

Coronavirus Virus influenza

120 121

_ Virus respiratorio sincicial

127

--~~_!apneu.r2:!_~~irus_______ _

130

Parainfluenza

131

Adenovirus

131

~ocavirus

134

as infecciones respiratorias agudas {IRA) representan un problema prioritario de salud pública a nivel mundial; numerosos indicadores de mortalidad y morbilidad así lo demuestran. Las enfermedades infecciosas representan un tercio de las causas de muerte en el mundo y las infecciones respiratorias agudas ocupan el primer lugar dentro de ellas. Diversas estimaciones regionales o globales posicionan a las infecciones respiratorias agudas como causa prioritaria de consultas ambulatorias y de hospitalizaciones. En Chile ocupan el segundo y tercer lugar como causa de muerte en niños y adultos, respectivamente. Numerosos estudios las señalan también como las principales causas de consulta ambulatoria y de ausentismo tanto escolar como laboral. Su forma estacional de presentación y su alta contagiosidad sitúan a los virus como potenciales responsables de la mayoría de las infecciones respiratorias agudas.

L

El avance en diagnóstico viral ha confirmado la participación de virus en patología pediátrica respiratoria, con frecuencias que varían desde más del 50% si comprometen al tracto res-

y nuevos virus respiratorios _ _ _ __

piratorio inferior, hasta el 90% si afectan al tracto respiratorio superior. En adultos la situación de las infecciones respiratorias altas es semejante, pero en las bajas se describen predominantemente etiologías bacterianas. Sin embargo, la aplicación de diagnóstico viral está demostrando también una participación relevante de los virus respiratorios en las infecciones respiratorias bajas. Se han incluido muchos virus en el grupo de "virus respiratorios" porque tienen como "órgano blanco" al aparato respiratorio. Sin embargo, otros virus, tales como sarampión, varicela, enterovirus y hantavirus también pueden comprometerlo en el curso de una infección sistémica, especialmente en los individuos inmunocomprometidos (citomegalovirus, herpesvirus, varicela zóster) (Tabla 12-1 ). La forma de presentación clínica de las virosis respiratorias varía desde casos asintomáticos hasta infecciones fatales, con muchas situaciones intermedias. Algunos virus producen predominantemente infecciones del tracto respiratorio alto (rinovirus, coronavirus, adenovirus), mientras que otros pueden

Tabla 12-1. Virus que afectan predominantemente el aparato respiratorio

Virus

Variedades: tipos, serotipos, genotipos y otras

Rinovirus

Más de 100 serotipos

Coronavirus

OC43, 229E, SARS, NL63, HKU1

Virus respi ratorio sincicial (VRS)

Grupos A y B; genotipos y lineajes

Metapneumovirus

Grupos A y B; genotipos

Adenovi ru s

55 serotipos

Influenza

Tipos A, By C; subtipos A H1-3, N1-2; muchas cepas

Parainftuenza

4 serotipos

Bocavirus

¿1 serotipo?

Otros -

Hantavirus, enterovirus, sarampión, varicela, CMV

117

V IROLOGÍA CLÍNICA

comprometer también el árbol respiratorio inferior, con severidad variable (adenovirus, virus respiratorio sincicial, metapneumovirus, virus influenza y parainfluenza). En general, se acepta que cualquier virus respiratorio puede comprometer uno o varios niveles del aparato respiratorio y producir infecciones clínicas y subclínicas, pero hay cierta selectividad de los virus por comprometer algunos niveles del aparato respiratorio (Tabla 12-2). Durante una epidemia de un virus como por ejemplo influenza o VRS, la mayor parte de las infecciones respiratorias altas o bajas serán producidas por el virus prevalente; también habrá · una proporción importante de infecciones subclínicas, las que actúan como fuentes de contagio no detectables. Debido a la inmunidad de masas (herd immunity) habitualmente no coexisten dos epidemias importantes por virus distintos, sino que se van alternando. Por ejemplo, en Chile es común observar brotes de parainfluenza seguidos de influenza y luego VRS a partir de mediados del otoño; más tardíamente, en inviernoprimavera, aparece el metapneumovirus. De este modo, los ápices de las epidemias se suceden y rara vez coinciden. Este fenómeno de interferencia viral puede explicarse porque los infectados están produciendo interferón, que "interfiere" con el desarrollo de una infección por otro virus circulante en ese momento. Las infecciones respiratorias virales son un buen ejemplo de modelo de infección viral "aguda", en que los virus afectan al individuo, con o sin síntomas, y luego lo abandonan, habitualmente en plazos de días o semanas. Como se mencionó en el Capítulo 4: Patogenia viral (Tabla 4-1), el curso de la infección depende de la interacción de factores dependientes del hospedero humano (edad, estado inmunológico derivado de infecciones y vacunaciones previas, actividad, tabaquismo, etc.), del virus (dosis infectante, tipo, serotipo y cepa viral), y del ambiente (estación, clima, humedad, contaminación, ubicación geográfica, rural/urbano, hospital/comunidad, etcétera). Desde el punto de vista del hospedero, las IRA son más frecuentes en la infancia y en los menores de dos años, que representan el grupo de mayor riesgo de gravedad; en los adultos son comparativamente menos frecuentes y la gravedad se relaciona especialmente con la mayor edad y con la presencia de comorbilidades . La forma de presentación estacional de los virus respiratorios es un factor relevante que permite orientar el diagnóstico clínico, que en algunas circunstancias requiere de estudio viral específico.

En este capítulo se encuentran excelentes ejemplos de emergencia viral , el más clásico de los cuales ha sido la ocurrencia de epidemias mundiales por virus influenza A derivados de aves en 1918, 1957 y 1968. La pandemia del síndrome de infección respiratoria aguda severa (SARS) es un ejemplo reciente de este fenómeno, que amenaza permanentemente a la humanidad. A continuación se resumen algunos aspectos generales de la patogenia de las infecciones virales respiratorias, necesarios para entender las virosis específicas, que se describirán en forma individual.

Patogenia de las infecciones virales Este proceso se describe considerando como hospedero a un individuo, pero también se alude a la infección a nivel de una célula (virología molecular) o de una población (epidemiología) (Capítulos 4: Patogenia viral y Capítulo 7: Los virus y la comunidad).

Más de doscientos virus respiratorios de estructura diversa -ARN o ADN, desnudos o envueltos- son capaces de infectar al hombre, y aunque se pueden agrupar en unas pocas familias, la gran variedad de serotipos, genotipos y cepas identificables actualmente indica que existen muchos patógenos. La fuente de contagio es habitualmente otro ser humano excretor de un virus con o sin infección clínica evidente. Si bien la excreción viral es mayor en los casos sintomáticos, el aislamiento relativo a que se someten al permanecer en reposo disminuye la eficiencia de la diseminación viral; por el contrario, los casos de pacientes leves o subclínicos, aunque eliminan menos cantidad de virus en sus secreciones, siguen haciendo sus actividades normales, lo que contribuye activamente a la difusión de los virus. En muchas infecciones respiratorias los preescolares y escolares son los principales diseminadores de virus, pues cumplen ambas condiciones de excretar altas concentraciones de virus por las secreciones y de estar en contacto frecuente y cercano con sus compañeros y familiares . El contagio a partir de animales también se menciona en este capítulo. En casos de hantavirus la fuente de virus es un roedor; la emergencia de pandemias de influenza ha tenido un origen en virus aviarios y/o porcinos, en lo que constituye una amenaza siempre latente. Finalmente, los coronavirus, que habitualmente provocan cuadros respiratorios altos, han deriva-

Tabla 12-2. Virus frecuentemente asociados a infecciones que afectan distinto n1vel del aparato respiratorio

Síndrome

Virus responsables

Resfrío común

Rinovirus ++++, coronavirus ++

Faringitis

Adenovi rus +++,influenza ++, para influenza ++

Laringitis

Parainfluenza ++++, influenza++

Estadq gripal

lnfluenzas A y B++++, pa rainfluenzas 1-3 ++, hantavirus

Bronquiolitis

VRS ++++, metapneumovirus, +++, parainfluenza ++

Neumonía

VRS +++, influenza ++, metapneumovirus ++, para influenza 3 ++, adenovirus +, SARS; hantavirus

Infección subclínica

Cualquiera de los mencionados

Cualquiera de los síndromes anteriores

Cualquiera de los mencionados, en forma epidémica o esporádica, en distintas proporciones

C APiTULO

do hacia la emergencia de cepas animales que han adquirido el carácter de pandemias (SARS). El mecanismo de contagio es a través de las secreciones respiratorias que se eliminan en forma de partículas grandes (mayores de 5 ¡Jm), que se depositan tanto en las manos como en el ambiente (delantales, juguetes, instrumental médico, mobiliario, etc.), o pequeñas (< 5 ¡Jm: gotitas de Pflüger), que conforman aerosoles y que quedan suspendidas en el ambiente. Un estornudo o una tos pueden expeler secreciones a 65 km/h y a una distancia de 9 metros. En algunos virus, como rinovirus y VRS, el contacto con las manos contaminadas es la principal forma de transmisión. La puerta de entrada es la mucosa respiratoria alta, incluyendo las conjuntivas oculares para algunos virus, la que también constituye el órgano blanco de la infección viral ; la diseminación en el organismo ocurre por contigüidad en la mucosa, por las secreciones contaminadas o por el traspaso del virus desde célula infectada a célula sana. Si bien puede haber escape de virus a la sangre y otros territorios, esta fase de viremia no es indispensable en la patogenia de la infección, por lo que las virosis respiratorias se consideran infecciones localizadas.

Estos hechos patogénicos explican cuatro conceptos básicos comunes a las virosis respiratorias: el período de incubación es muy corto , de horas a cinco días; hay gran producción de virus en la puerta de entrada, facilitando la excreción viral y la alta contagiosidad; la difusión viral por contigüidad en la mucosa genera compromiso simultáneo y bilateral de más de un segmento del árbol respiratorio y sus anexos, por ejemplo senos paranasales y oído medio; los mecanismos de defensa son fundamentalmente de carácter local , tanto innatos como adquiridos específicos (inmunoglobulina A); además, la inmunidad específica es transitoria y dura sólo algunos meses (Tabla 12-3). Es complejo prevenir las infecciones respiratorias virales, porque la alta contagiosidad es favorecida por la presencia de infecciones subclínicas, la sociabilidad del ser humano y por que no se dispone de vacunas, salvo para virus influenza. El tratamiento es fundamentalmente sintomático, pues sólo se cuenta con antivirales contra virus influenza.

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

RINOVIRUS Los rinovirus son el principal agente etiológico del resfrío común y sólo en la década de los sesenta se logró aislar el virus en cultivo celular. La enfermedad es habitualmente leve, pero representa una causa importante de ausentismo escolar y laboral en todo el mundo; además, se le considera el agente infeccioso que más frecuentemente desencadena crisis obstructivas en individuos asmáticos y reactivaciones en enfermos con enfermedad pulmonar obstructiva crónica.

Propiedades Los rinovirus son virus pequeños, icosaédricos desnudos, de 18 a 30 nm , que pertenecen al género Rhinovirus (del griego rhinos : nariz), en la familia Picomaviridae . Tienen un genoma de una hebra de ARN de 7-8 kb, de polaridad positiva, con una proteína unida en forma covalente al extremo 5' y una cola de poli A en el extremo 3'. A diferencia de otros picornavirus , son inestables al pH ácido del estómago y su temperatura óptima de multiplicación es 33 °C, característica considerada de "adaptación evolutiva", pues favorece su multiplicación en la mucosa nasal, que tiene una temperatura menor a 37 °C. Los receptores del virus son las moléculas de adhesión intercelular ICAM-1 y penetra a las células del epitelio respiratorio. El ARN actúa como mensajero y se traduce formando una poliproteína de alto peso molecular, que es posteriormente cortada por enzimas para generar las preproteínas estructurales (P1 P4), que son nuevamente procesadas generando las proteínas estructurales y no estructurales. El ARN se duplica a través de una hebra intermediaria; además de ayudar a la formación de la progenie viral , las proteínas no estructurales interfieren con la traducción de los ARNm celulares . Por neutralización se han podido diferenciar más de 11 Oserotipos de rinovirus.

Patogenia La fuente de contagio son los seres humanos portadores de infecciones clínicas o subclínicas. El virus se transmite por mecanismo directo, por aerosoles y por las secreciones respiratorias depositadas pocas horas antes en el ambiente (manos, ropa, objetos, juguetes, muebles, etc.). El virus infecta el epitelio del tracto respiratorio alto y se multiplica esencialmente en el tercio

Tabla 12-3. Consecuencias de la patogenia de las infecc1ones virales respiratorias

Hechos

Consecuencias

Transmisión

Directa de persona a persona, por gotas grandes o depositadas en el ambiente (secreciones en manos, ropa, muebles, juguetes, etc.) y pequeñas (< 6 ~m), que forman aeroso les. Potencial fuente ani mal en virus influenza (aves, cerdos y otros) y en hantavirus

Puerta de entrada= órgano bla nco

Período de incu bación corto, de horas a pocos días Alta contagiosidad

Infección localizada= priman los meca nismos de defensa loca les

Inmunidad innata: barrera epitelia l (cil ios, tos, tejido linfá tico asociad o) y respuesta inflamatoria (leucocitos, macrófagos, fiebre, citoquinas, etc.) Inmunidad adquirida: loca l (lgA) y genera l (lgG); linfocitos T CD8 - CD4 (Th l-Th2). Es de corta du ración y hay reinfecciones frecuentes

Propagación por vec indad

En el individuo: compromete va rios niveles del aparato respi ratorio, en forma bilateral En la comunidad: afecta a varios miembros con contacto cercano en la familia, el colegio, el trabajo, etc.

119

V iROLOGÍA CLÍNICA

anterior de las fosas nasales; la transmisión por las manos se considera la vía preferencial de contagio, dada la costumbre natural de asearse manualmente las fosas nasales. Luego de una incubación de uno a tres días, la infección se manifiesta por una respuesta inflamatoria y exudativa en el tracto respiratorio superior -que constituye el "resfrío común"- caracterizada por rinorrea, congestión nasal y algunos síntomas generales. Esta sintomatología se debe más bien a la respuesta inmune inflamatoria resultante de la liberación de citoquinas (IL8) y quimioquinas que a la destrucción celular inducida por la multiplicación viral.

Prevención

y tratamiento

La gran variedad de serotipos ha dificultado el desarrollo de vacunas y actualmente no existen medidas efectivas para su prevención . El aislamiento individual y el lavado frecuente de manos podrían disminuir la alta contagiosidad del resfrío común. No existen antivirales para uso clínico y el tratami ento sintomático recomendado ha variado desde procedimientos tradicionales (caldo de ave, infusiones de hierbas, propóleo) hasta mezclas de descongestionantes, antialérgicos, analgésicos y antiinflamatorios. De acuerdo a la patogenia descrita de la sintomatología, tal vez debiera explorarse mejor la utilidad de los antiinflamatorios.

Epidemiología La infección por rinovirus ocurre en todo el mundo a lo largo del año, aumenta a principios del otoño y en primavera en los climas templados, y en épocas lluviosas en las zonas tropicales. Los adultos experimentan dos a cuatro episodios de resfríos anuales, mientras que los niños y lactantes son más susceptibles y tienen seis a ocho cuadros anuales, constituyendo la principal fuente de contagio. Durante un año circulan varios serotipos y habitualmente los momentos de mayor incidencia de resfríos coinciden con la entrada al período escolar. Estudios moleculares de rinovirus en adultos que manifiestan síntomas en su trabajo han mostrado que se han contagiado en sus propios hogares con las cepas traídas por los niños desde el colegio, y no en sus lugares de trabajo. Por otro lado, la inoculación de rinovirus en voluntarios ha demostrado que la dosis infectiva es muy baja y que la transmisión a través de las manos es más eficiente que por aerosoles. La infección confiere inmunidad transitoria, con poca protección cruzada entre distintos serotipos, lo que unido a la alta contagiosidad y gran número de serotipos , explica la alta frecuencia de los resfríos.

Cuadro clínico Se caracteriza por malestar general discreto, fiebre baja o ausente, estornudos, odinofagia leve y rinorrea serosa, que en el curso de los días tiende a hacerse purulenta. La infección es autolimitada y dura alrededor de una semana; la prolongación de los síntomas debe hacer sospechar una complicación bacteriana (sinusitis, adenoiditis , otitis) o la activación de procesos alérgicos. Asimismo, los rinovirus pueden desencadenar crisis obstructivas en individuos asmáticos o reactivar procesos de obstrucción pulmonar crónica. Existen frecuentes infecciones leves y asintomáticas, que también representan fuente de contagio. Aunque se han detectado rinovirus en infecciones respiratorias bajas, su papel patogénico en esta entidad está en discusión.

Diagnóstico Dada la benignidad de la enfermedad, habitualmente basta con hacer un diagnóstico clínico, considerando los antecedentes epidemiológicos de estacionalidad y de contacto con otro enfermo; hay rinitis bacterianas, alérgicas o de otra naturaleza que pueden dar síntomas semejantes. El diagnóstico de laboratorio es difícil y se realiza en pocos laboratorios, más bien con fines de investigación, pues requiere detección del genoma por reacción de polimerasa en cadena (PCR).

120

CoRONAVIRUS Representan la segunda causa de resfrío común. Dadas la dificultad diagnóstica y la benignidad de la patología habitual que producen, son poco conocidos como agentes patógenos. Sin embargo, la emergencia de una variante que provocó una pandemia de neumonías severas en 2002 (SARS} , alertó al mundo sobre su importancia.

Estructura Pertenecen a la familia Coronavírídae, que comprende los géneros Corona virus y Torovírus . Los coronavirus infectan al hombre (HCoVs), a algunos mamíferos (caninos, felinos, porcinos, bovinos) y a las aves. Son virus pleiomórficos de 60 a 220 nm , con una envoltura lipídica que contiene insertas espículas de 10 nm, que le dan su nombre (del latín corona). Tienen un genoma de una hebra de ARN de polaridad positiva, de 30.000 bases, que codifica dos proteínas grandes, las que posteriormente son cortadas para generar las proteínas de superficie (S), de membrana (M), la nucleoproteína (N) y dos ARN polimerasas (replicasas R1 , R2).

Patogenia y cuadro clínico Luego de un período de incubación de tres días, el virus se multiplica en el epitelio respiratorio superior, produciendo destrucción celular y luego inflamación , edema y exudación. El cuadro clínico corresponde a un resfrío común, con romadizo y leve malestar general que dura una semana; habitualmente no hay fiebre y presentan escasa tos y dolor de garganta. Al igual que los rinovirus, puede provocar reagudizaciones en pacientes con enfermedad obstructiva pulmonar crónica y desencadenar crisis en individuos asmáticos .

Epidemiología Serológica y genéticamente se han descrito cuatro grupos de coronavirus . Tres cepas de coronavirus humanos (HuCoV229E, HuCoV-OC43 y SARS-CoV) se han asociado a infecciones respiratorias agudas, desde resfríos hasta neumonías graves. Las primeras dos, descubiertas en la década de los sesenta en estudios sobre resfríos, pertenecen a los grupos 1 y 2; el SARS se clasifica en el grupo 4. Usando técnicas moleculares para la detección del SARS, se han seguido detectando nuevos HCoVs en bajas frecuencias en niños con infecciones respiratorias agudas altas o bajas (HCoV-NL63, HCoV-NH).

CAPiTULO

La emergenCia el 2002 del SARS -una variante de coronavirus de origen animal- alertó al mundo por la posibilidad de una pandemia. En una ejemplar colaboración de científicos, clínicos y epidemiólogos para afrontar el problema, coordinados por la OMS, se logró en pocas semanas identificar el agente, incluso secuenciar su genoma completo y desarrollar técnicas de diagnóstico (PCR), mientras paralelamente clínicos y epidemiólogos controlaron la difusión de la infección . En efecto , la epidemia comprometió a dieciséis países en Asia y Europa, mientras que en América sólo se registraron casos en Canadá. En julio de 2003 se declaró terminada la pandemia. Aunque la infección era muy severa, con una mortalidad dell 0%, la cepa viral no tuvo la capacidad de transmitirse fácilmente entre seres humanos descrita en los virus influenza. Esta experiencia sirvió para preparar a la humanidad para afrontar la amenaza de una pandemia por un virus de transmisión respiratoria, concitando la cooperación del mundo científico y político. Posteriormente se han detectado algunos casos de coronavirus animal en humanos, sin aparición de brotes.

Prevención

y tratamiento

No hay medida de prevención eficiente y el tratamiento es sintomático . Sin embargo, la epidemia de SARS mostró que el aislamiento individual y el cumplimiento estricto de medidas de control de enfermedades transmisibles (uso de mascarillas, delantales, lavado de manos, etc.) limitaron la expansión de la infección, aun antes de tener completamente identificado el agente.

12 - INFECCIONES VIRALES

RESPIRATORIAS

Estructura. Los virus influenza, de forma más o menos esférica y tamaño de 80 a 120 nm, se caracterizan por tener un genoma segmentado de ARN de polaridad negativa de 9.000 pares de bases, una nucleocápsula de simetría helicoidal conformada por las proteínas que rodean cada uno de los segmentos, que se unen a la proteína matriz (M), y un manto que la envuelve, donde destacan las glicoproteínas de superficie hemaglutinina (HA) y neuraminidasa (NA).

La partícula viral contiene además ARN polimerasas unidas en forma no covalente con cada uno de los ocho segmentos de ARN del genoma, enzimas indispensables para iniciar el proceso de replicación viral. Por reactividad de antígenos internos de la nucleoproteína (NP) y de la matriz (M1) se pueden distinguir tres "tipos" de virus influenza (A, B y C), los que tienen además muchas otras características diferenciales. Los virus A se han aislado en muchas especies animales, además del hombre, mientras que los B y C sólo en humanos; las glicoproteínas de superficie del virus influenza tipo A tienen mucha más variabilidad antigénica que las del By C; los genomas de los virus A y B codifican diez proteínas en sus ocho segmentos (segmentos 4 y 6 codifican para las dos glicoproteínas de superficie) , mientras que los virus C tienen siete segmentos y codifican sólo una proteína de superficie (segmento 4). Los ocho segmentos de los tipos A y B codifican -en el orden descendente de tamaño molecular- las proteínas estructurales y no estructurales (NS) del virus: PB2, PBI, PA (P= polimerasa) , HA, NP (nucleoproteína), NA, MI cM2 (M= matriz) y NSI-NS2 (Figura 12-1 ).

VIRUS INFLUENZA Los virus influenza destacan dentro de la patología infecciosa respiratoria por tres razones : porque constituyen "el modelo" de infección viral con capacidad de variación y de evasión de la respuesta inmune del hospedero, porque simbolizan un problema epidemiológico, epidemia/pandemia/zoonosis, de gran impacto en todo el mundo, que para su control y manejo ha requerido la organización de la salud a nivel mundial (OMS), y porque las medidas de control, que incluyen vacunas y antivirales, representan un desafío para la ciencia y la biotecnología. Por lo tanto, en este capítulo se analizarán con detención los hechos biológicos inherentes a la relación virus-hospedero humano y animal para entender los esfuerzos de científicos y políticos por controlar su aparición y difusión .

NA

Propiedades Clasificación . El término myxo proviene del griego myxa, que significa mucus, y realza la afinidad de los virus por mucopolisacáridos y glicoproteínas, en particular por células que contienen ácido siálico en sus receptores. El avance en el conocimiento de la estructura y replicación viral permitió perfeccionar la histórica denominación de myxovirus. Se definieron las familias Paramyxoviridae y Orthomyxoviridae, basados en que estas últimas tienen un genoma segmentado y que parte de su replicación se realiza en el núcleo celular, fenómeno de excepción en los virus ARN . En la primera familia se incluyeron los virus parainfluenza, sarampión, parotiditis y virus respiratorio sincicial, mientras que en la segunda los virus influenza.

Figura 12-1 . Esquema de .la estructura del virus influenza. Las glicoproteínas de superficie HA y NA emergen desde una doble capa lipídica (manto), que a su vez presenta poros conformados por la proteína M2. La proteína Ml conforma la matriz y está representada por círcu los azules. Los ocho espirales interiores corresponden al ARN segmentado cubierto por las proteínas PB l , PB2 y NP; cada segmento codifica uno (1-6) o dos (7, 8) ARN mensajeros, para generar diez proteínas. Los círculos de su extremo inferior correspon,den a ARN polimerasa. Esquema confeccionado por Tita Avendaño.

121

V IROLOGÍA CLÍNICA

Las ARN polimerasas (ARN dependientes) constituyen la maquinaria replicativa viral. La proteína NP que recubre al ARN cumple sus funciones en el núcleo celular y tiene secuencias que promueven su traslado desde el sitio de síntesis citoplasmático al núcleo. En el manto viral emergen aproximadamente quinientas glicoproteínas: HA y NA. La HA es la más abundante (80%), tiene forma de bastón trimérico y -además de ser el principal antígeno inductor de anticuerpos neutralizantes- cumple dos funciones en la replicación viral: la unión durante la adsorción viral a receptores celulares con ácido siálico y durante la penetración viral, en la vacuola endocítica acidificada la HA, es cortada por proteasas y se genera un péptido (HA 1) que promueve la fusión del manto viral con la membrana de la vacuola de inclusión , permitiendo la liberación del ARN hacia el citoplasma y su traslado al núcleo celular (Figura 12-2) . El nombre de hemaglutinina deriva de su capacidad de aglutinar glóbulos rojos de diversas especies animales, fenómeno que se utiliza para el diagnóstico y clasificación de las cepas de influenza. La neuraminidasa es una proteína tetramérica en forma de callampa que cumple la importante función de cortar la unión del ácido siálico celular a la hemaglutinina viral durante la salida del virus de la célula infectada, permitiendo la liberación de partículas virales al medio extracelular y evitando la aglutinación de los nuevos virus o su adsorción a las células vecinas. En la naturaleza se han descrito muchas hemaglutininas y neuraminidasas, pero en la especie humana sólo se detectan tres hemaglutininas (H1 , H2, H3) y dos neuraminidasas (N1, N2), las que permiten definir el "subtipo" del virus influenza. La nomenclatura de los virus influenza que permite entender la composición de las vacunas es la siguiente . Se especifica el tipo de virus (A, B), el lugar de origen de la cepa, el

135Á

número de la cepa en el laboratorio donde primero creció, el año de aislamiento, y el subtipo de hemaglutinina y neuraminidasa del virus A. Cuando el origen es animal , se agrega la especificación junto al tipo viral. Ej .: A / Sydney/05/ 97(H3N2) ; Asw/ New Yersey/ 76 (Hsw1 N1), en este último ejemplo se trataría del virus Influenza A, identificado en el estado de New Jersey, el año 1976, con la hemaglutinina 1 del cerdo y neuraminidasa 1.

Variación genética. La variación antigénica, observada especialmente en virus influenza A, se explica por dos mecanismos. Primero , las ARN polimerasas (ARN dependientes) constituyen la maquinaria replicativa viral y tienen cierto grado de inexactitud en el proceso de transcripción del ARN , estimándose que cometen un error cada 10.000 bases , sin que exista posteriormente un proceso enzimático reparativo , como verdaderamente ocurre en la repl icación del ADN. Estas variaciones menores (dríft) pueden derivar en cambios de polipéptidos, como se observa en la HA, que de 250 aminoácidos experimenta dos a tres sustituciones cada año. De la acumulación de estas mutaciones puntuales pueden resultar tanto virus no viables como nuevas cepas con capacidad infectiva, las que en tres a cinco años pueden predominar y representar variantes contra las cuales la población local tiene sólo inmunidad parcial. El segundo mecanismo de variación se basa en dos hechos biológicos relevantes: la fragmentación del genoma viral y la existencia de reservorio animal de virus influenza A. En efecto, el hospedero natural del virus son las aves acuáticas silvestres (patos, gansos, playeras, gaviotas y otras). En ellas, el virus se multiplica en el sistema digestivo y se disemina por las deposiciones, pudiendo contagiar otras aves silvestres y domésticas (pollos, pavos, patos) , mamíferos acuáticos (focas, ballenas) y terrestres (hombres, caballos, vacunos, felinos, cerdos). En aves se han encontrado todas las variedades de HA (1 a 16) y de NA (1 a 9), pero sólo las cepas con HA 1 a 3 y NA 1 y 2 se han adaptado al hombre. Existe una barrera -dependiente del tipo de aminoácidos presentes en los bolsillos en la cabeza de las HA (receptor bíndíng sítes) encargados de la unión específica a los receptores celulares con ácido siálico- que dificulta la replicación viral en hospederos de otras especies. Esta barrera puede excepcionalmente romperse y un virus de ave infectar a un ser humano, como ocurrió en la pandemia de 1918 (H1 N1) y en brotes limitados de influenza aviar (H5N1, H7N7). La transmisión desde un animal al ser humano podría hacerse también a través de un huésped intermediario que sufra la infección simultánea por dos virus de distinto origen y que durante el proceso de replicación experimente una mezcla o "reordenamiento" (reassortant) de segmentos de los virus infectantes (shíft) . El cerdo habría cumplido este papel en las pandemias de 1957 (H2N2) y 1968 (H3N2), las que se originaron en China, donde el contacto estrecho con animales domésticos es habitual (Figura 12-3).

Epidemiología Figura 12·2. Estructura de la hemaglutinina de virus influenza. Las subunidades Hl tienen los sitios de uriión al receptor celular y zonas antigénicas neutralizables. Luego, por acción de las proteasas se corta n y abren, emerg iendo las subunidades H2, que actúa n como péptido de fu sión.

Los virus influenza han producido epidemias en todo el mundo y ocasionalmente pandemias. A partir del siglo XVIII es posible encontrar relatos históricos de pandemias que se habrían originado en Asia, preferentemente en China. Las del siglo xx

C APÍTU LO

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

Nuevo Asw HlNl

PB2 PBl

PA HA

NP NA M NS

'---------' Cerdo norteamericano clásico - - - Aviar norteamericano ~¡¡¡¡~ Humano estacional H3N2 • Cerdo euroasiático Figura 12·3. Variación antigénica en virus influenza A por mecanismo de reordena miento. La adquisición de los segmentos NA y M provenientes de virus de cerdo eu roasiático por parte del virus de cerdo ameri ca no generó la nueva cepa porcina A 2009 H1N1, que circuló entre humanos.

han sido mejor caracterizadas. Así, la de 1918 (H1 N1 ), que ocurrió durante la primera guerra mundial, fue la más devastadora, pues produjo entre 20 y 40 millones de muertes, correspondientes en ese momento a casi el 10% de la población mundial. La originó una cepa aviar -cuyo origen geográfico aún no se esclarece- que se trasmitió al hospedero humano. Se presentó en tres ondas de distinta mortalidad, tal vez influenciada por fenómenos de adaptación viral concomitantes a la movilización de las tropas combatientes. Las otras tres pandemias han tenido claramente su origen en Asia y se han generado por mezclas de cepas de aves y de humanos (shifts); no se ha dilucidado el origen de la cepa reemergente de 1977 (gripe Rusa, H1 N1), pero se estima que podría haber sido una fuente animal. En los períodos no pandémicos circulan cepas humanas con variaciones menores (drifts) contra las que la población tiene inmunidad parcial, por lo que las epidemias son de menor magnitud. Sin embargo, han aparecido algunos brotes de gripe provocados por cepas animales -especialmente la aviar A H5N1-, que afortunadamente no se han transmitido directamente entre seres humanos. En el hemisferio norte, en la primavera de 2009 emergió una nueva cepa de influenza A de origen porcino en México y los EE.UU. que inició una pandemia, sembrando alarma mundial sobre su virulencia y capacidad de difusión. Afortunadamente, el tiempo demostró que esta nueva cepa tiene igual o menor virulencia que las estacionales anteriores y se logró preparar una vacuna con dicha cepa para controlar su circulación en 201 O; además, esta cepa ha sido s~nsible a un antiviral (oseltamivir). Curiosamente, tan imprevisiblemente como apareció esta cepa, denominada A 2009 H1 N1, se propagó y dominó en todo el mundo en 2009 y en el hemisferio norte en 201 O; sin embargo, perdió su fuerza en el hemisferio sur y el1 O de agosto de 201 O, la OMS declaró el término de la pandemia, comunicando que el A 2009 H1 N1

estaba circulando internacionalmente junto a las cepas estacionales y que posiblemente esa cepa se establecería como cepa estacional. En efecto, en el invierno de 201 O están circulando en el hemisferio sur los virus influenzas A 2009 H1 N1, A H3N2 y B; contra estas cepas se ha preparado una vacuna para la temporada 2011 {Tabla 12-4). En 1947, doce años después de que se había logrado cultivar el virus influenza humana, se tomó conciencia de la importancia del fenómeno de variación antigénica en la influenza y se organizó en Londres un Centro Mundial de Influenza con el doble objetivo de entender la epidemiología de la influenza y de aislar las cepas circulantes para hacer las formulaciones de composición de las vacunas. Actualmente, la OMS cuenta con una red de vigilancia donde participan activamente cuatro centros de referencia (Reino Unido, EE.UU., Australia y Japón) y más de 83 países con uno o más centros centinelas de influenza. De este modo, se vigilan permanentemente las cepas circulantes en todo el mundo en hombres, aves y algunos mamíferos. Estudios genéticos han mostrado que las aves acuáticas silvestres son la fuente original de virus influenza A, y que los virus se habrían transmitido y adaptado a aves terrestres y domésticas, a mamíferos acuáticos (focas, ballenas) y terrestres {humanos, cerdos, equinos) (Figura 12-4).

Influenza aviar Es una infección causada por cualquier subtipo de influenza A, que ocurre naturalmente en aves. Las aves silvestres son portadoras de virus influenza en sus intestinos y habitualmente no se enferman. Sin embargo, el virus es transmisible entre las aves y suele infectar aves domésticas como pollos, pavos, patos y gansos. Se han descrito dos formas de presentación, de baja y alta virulencia, esta última especialmente en los subtipos H5 y H7. La infección por cepas de baja virulencia (LPAI: /ow pathogenic A influenza) suele no detectarse, pues ocasiona 123

V IROLOGÍA CLÍNICA

Tabla 12-4. Cepas de wus mtluenza A detectadas en humanos

Año

Nombre y lugar

Origen

1918

H1 N1 a

Espa ñola (EE.UU.)

aviar

1957

H2 N2 a,b

Asiática (Chi na)

aviar, por cerdo

1968

H3 N2 a, b

Hong Kong (China)

aviar, por cerdo

1976

Hsw1 N1

Fort Dix - EE.U U.

cerdo

1977

H1 N1 a

Ru sa (China)

humano (aviar)

1995

H7 N7

Inglaterra

aviar

1997

H5 N1

Hong Kong (Chi na)

aviar

1999

H9 N2

Hong Kong (Chi na)

aviar

2002

H7 N2

Virg inia, EE.UU.

aviar

2003

H7 N7

Holanda

aviar

2003

H9 N2

Hong Kong

aviar

2003

H5 N1 e

China, Sudeste

aviar

2003

H1 N2

Europa, Asia, América

humano

2003

H5 N1 e

As ia, África

aviar

2003

H7 N2

New York, EE.U U.

aviar

2004

H7 N3

Ca nadá

aviar

2004

H5 N1 e

Tai landia, Viet nam

aviar

2004

H10 N7

Egipto

aviar

2009

Hsw1 N1 a

Nortea mérica

cerdo

a Originó una pandemia b Por recomb inación de cepas humanas y avia res (shift) e Cepa de alta virulencia (HPAI) en aves silvestres y de corral: epizootia

Gato, tigre

Vacuno

HSNl

Equino H7N7,H4N8

Gallina H4,5,7,9,10 N1,2,4,7 HSNl H7N7

Faisán H9N2

HlON84

Restricción de

rango de hospedero

~~ acúticas silvestres (patos, gansos, playeras) Hl-15, Nl-9

Figura 12-4. Hospederos de viru s infiuenza A.

sólo síntomas leves, como alteración de las plumas y baja en la producción de huevos. Las cepas más patógenas (HPAI) pueden enfermar a las aves silvestres y cuando afectan aves de corral , se transmiten rápidamente y producen compromiso general, con mortalidad en 48 horas de hasta el 90% al 100%.

--·124

La fuente natural de virus influenza aviar son las aves acuáticas silvestres, en las cuales la infección viral tiene cierta estacionalidad , que predomina en verano y otoño. Algunas de ellas tienen ciclos migratorios que podrían favorecer la expansión de las epidemias. El virus aviar ingresa por vía respiratoria,

C APiTULO

se multiplica en el intestino y se transmite por la saliva, secreciones nasales y deposiciones; es estable en el am-

biente y en deposiciones puede permanecer viable por varias semanas. El contagio de individuos susceptibles ocurre por contacto directo con las aves infectadas o con secreciones o deposiciones que quedan en el ambiente o que contaminan agua, alimentos, basura, jaulas y medios de transporte de aves. Durante la replicación viral el virus se adsorbe a la célula por la unión de la hemaglutinina viral a un receptor celular que contiene glicoproteínas con ácido siálico. El tipo de receptor celular varía de una especie a otra, lo que dificulta el "salto de especie" entre aves y mamíferos, incluyendo al hombre. Sin embargo, pequeñas variaciones en los receptores pueden hacerlos más susceptibles al virus aviar. En efecto, la hemaglutinina viral puede establecer uniones con receptores celulares que expongan uniones alfa 2-3 y alfa 2-6 del ácido siálico con la galactosa, y los seres humanos tienen mayor afinidad por las uniones 2-6 y las aves por 2-3. Los cerdos presentan ambos tipos de receptores en sus células. En la hemaglutinina se ha observado que la mutación "Ser - Tyr 205" o "Leu - Gln 226" determina cambio de esta especificidad. Esta ha sido la base para sostener que los cerdos han servido de agentes intermediarios entre las infecciones aviares y humanas. Se han descrito epidemias zoonóticas por cepas de baja y de alta patogenicidad, que representan un riesgo de emergencia de una nueva pandemia humana. La epidemia de gripe aviar por la cepa altamente patógena H5N1 aparecida en Asia en 1997 es un ejemplo de riesgo de aparición de una pandemia. Desde 2003 el virus ha circulado en dieciséis países, pro~ duciendo una considerable mortalidad en aves acuáticas que ha implicado la muerte de 200 millones de aves en Asia, tanto por la enfermedad como por sacrificio con el fin de controlar la epidemia. Paralelamente, han ocurrido casos humanos severos con una mortalidad cercana al 50% en varios países de Asia. Afortunadamente, esta cepa no se ha propagado eficientemente entre seres humanos más allá del segundo contagio y a la fecha sólo se han reportado brotes aislados. La OMS lleva un registro acucioso de la evolución de la epidemia de H5N1 y desde 2003 hasta el 4 de marzo de 201 O, se han registrado 486 casos humanos con 287 fallecidos (letalidad del 59%). La epidemia ha afectado a quince países de Asia y África, especialmente Indonesia y Vietnam. No se puede predecir el riesgo de generar una pandemia en seres humanos de esta epidemia aviar o de otras futuras, pues para que se establezca una pandemia el virus debe pasar por las mutaciones necesarias para quebrar la barrera de especie y luego adquirir la capacidad de propagarse entre humanos. Desde su emergencia en Hong Kong en 1997 hasta ahora, la variante H5H1 no ha adquirido la segunda propiedad. La OMS clasifica actualmente esta epidemia de virus influenza A H5N1 en el nivel 5 de riesgo, que corresponde a "presencia de brotes aislados sin contagio secundario entre humanos".

Patogenia La fuente de contagio puede ser un caso sintomático o subclínico. La infección se transmite por contacto directo con el virus en las secreciones respiratorias, que son exhaladas en forma de aerosoles de partículas pequeñas y grandes y de-

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

positadas en el ambiente. La puerta de entrada es el epitelio de la vía respiratoria alta, donde el virus se adsorbe mediante la hemaglutinina (ligando) a las células que tienen ácido siálico (receptor) y se multiplica en el epitelio ciliada. Se transmite por vecindad, comprometiendo la mucosa respiratoria alta y traqueobronquial , pudiendo también alcanzar bronquios más finos y el parénquima pulmonar. El hecho de que la puerta de entrada y el órgano blanco de la infección sea la mucosa respiratoria explica el corto período de incubación -de uno a tres días- y su alta contagiosidad. Los casos sintomáticos excretan más virus que los subclínicos, por lo que son más contagiantes. La patogenia de la infección corresponde a una infección localizada del aparato respiratorio. Sin embargo, hay escape de virus a la sangre e inducción de una respuesta inmune sistémica que estimula la producción de inmunoglobulinas G, M y A, además de interferón, interleuquina 6, TNF alfa y otras citoquinas; estas últimas serían responsables de la sintomatología general. La inmunidad adquirida por la infección natural es transitoria, fundamentalmente en base algA local, y no es muy eficiente, considerando la acumulativa variación antigénica de las cepas circulantes . Sin embargo, el contacto sucesivo con diferentes cepas naturales o vacunas genera una respuesta secundaria de anticuerpos de mayor magnitud y de mayor espectro de afinidad. La lesión del epitelio respiratorio comienza a repararse a los tres días, pero puede tardar hasta cuatro semanas. Esta alteración de la barrera mecánica epitelial, unida a cierto grado de depresión inmunológica celular transitoria, podría favorecer la aparición de infecciones bacterianas secundarias.

Manifestaciones clínicas El ambiente epidemiológico corresponde a un brote de una infección respiratoria febril que súbitamente afecta a la población de niños y adultos, por seis a diez semanas. El cuadro típico de influenza consiste en fiebre, cefalea, dolores osteomusculares, tos seca y odinofagia, al que pueden agregarse síntomas gastrointestinales como vómitos y diarreas. Durante los cinco a siete días que dura el período de estado, la tos se va haciendo más productiva y la secreción va pasando de seromucosa a purulenta; la fiebre puede presentarse en una onda de tres a cuatro días o en dos ondas, en que la segunda es más corta. Concomitantemente, en la comunidad pueden observarse casos de resfrío, faringitis, laringitis, traqueobronquitis, neumonitis, etc. de diversa magnitud, que también corresponden a infección por virus influenza. La recuperación es gradual y demora alrededor de una semana.

Complicaciones La prolongación de la fiebre debe hacer sospechar una complicación bacteriana. Las más frecuentes son infecciones respiratorias altas, como otitis, adenoiditis y sinusitis. La neumonía viral pura se caracteriza por una progresión severa, febril desde el inicio, con evidencia radiológica de compromiso pulmonar bilateral. Puede existir una neumonía mixta viral y bacteriana, especialmente por S. pneumoniae o S. aureus, donde la sintomatología aparece más tardíamente durante el período de estado. La más ·frecuente es la neumopatía bacteriana, que se manifiesta durante la defervescencia de la gripe; la radiología con compromiso alveolar confirma el diagnóstico. 125

V IROLOGÍA CLÍNICA

Diagnóstico El diagnóstico debe ser clínico y epidemiológico. Algunos exámenes generales pueden ser de apoyo. El hemograma con leucopenia, sin desviación a izquierda y velocidad de sedimentación baja - esperable en una infección viral- no es frecuente y en casos de influenza no complicada se encuentra leucocitosis de 15.000 y VHS sobre 40 mm/h. La radiología puede ser normal o con algún grado de compromiso intersticial bilateral. El diagnóstico clínico se puede confirmar con estudios virológicos, para lo cual se dispone comercialmente de una variedad de técnicas. Las de inmunodiagnóstico -inmunofluorescencia, ELISA e inmunocromatografía- detectan núcleo proteínas que permiten definir si el virus influenza es de tipo A o B y son las más utilizadas, porque dan resultados en menos de dos horas; tienen buena sensibilidad y especificidad y permiten documentar la sospecha diagnóstica en la primera semana de evolución. Recientemente, a raíz de la pandemia de influenza A H1 N1 2009, se implementó extensamente la reacción de la polimerasa en cadena (PCR) para el diagnóstico, mostrando una franca mayor sensibilidad que las técnicas de inmunodiagnóstico; se usa tanto para diagnosticar como para tipificar las cepas circulantes. Con fines epidemiológicos se usa aislamiento viral en cultivo celular y/o huevo embrionado para identificar las cepas circulantes en la región, que se pueden caracterizar por inhibición de la hemaglutinación (!HA) con anticuerpos de referencia, PCR y secuenciación. La !HA también puede utilizarse para estudiar susceptibilidad (en sólo una muestra) o infección reciente, determinando anticuerpos contra antígenos de virus A H1, H2, y H3 y de B, en sueros de etapas aguda y convaleciente, lo que permite diferenciar respuesta a infección o a vacunación . La red de vigilancia de la OMS se responsabiliza de la caracterización viral.

Profilaxis y tratamiento La alta contagiosidad de la influenza y la presencia de casos subclínicos hacen poco efectivas las medidas de aislamiento . Si bien es posible hacer quimioprofilaxis con antivirales, la prevención más efectiva se logra con el uso de vacunas inactivadas dirigidas a la población de más alto riesgo de sufrir infecciones graves. La composición de la vacuna debe ir ajustándose periódicamente, acorde con las cepas prevalentes recomendadas por la OMS. Desde 1977 circulan dos subtipos de influenza A (H3N2 y H1 N1), lo que implica que la vacuna debe tener las últimas cepaS-circulantes de esos subtipos de A, además del tipo B. Sin émbargo, como la cepa pandémica A H1 N1 (2009) sustituyó a las cepas estacionales anteriores, la recomendación para 201 O fue colocar sólo vacuna monovalente A 2009 H1 N1, situación que ha cambiado en 2011. La vacuna se prepara en embrión de pollo y su producción industrial masiva requiere varios meses, lo que puede dificultar la rápida producción de vacunas contra las cepas emergentes. Es el gran problema aún no resuelto frente a la aparición de una cepa potencialmente generadora de una pandemia. Técnicamente, la vacuna puede formularse con el virus completo inactivado o sólo con sus componentes externos purificados. Esta última tiene menos efectos colaterales secundarios, por lo que debe privilegiarse su uso en toda la población.

--·126

La inmunidad dura alrededor de un año, por lo que es necesario revacunar anualmente a la población de riesgo. Los lactantes y niños menores de ocho años que se vacunan por primera vez deben recibir dos dosis, separadas por lo menos por dos semanas. Las vacunas actuales tienen una efectividad sobre el 70% en prevenir infecciones graves y tienen pocos efectos colaterales. La recomendación sobre la población que debe vacunarse ha ido creciendo. La prioridad es la población con riesgo de enfermedad grave: mayores de sesenta años, portadores de enfermedades crónicas metabólicas, pulmonares, cardíacas, renales, inmunosuprimidos y otras, a la cual deben agregarse las personas encargadas de su cuidado (personal de salud y de asilos, contactos familiares , etc.). Últimamente se han incluido a las embarazadas y a los lactantes de 6 a 24 meses de edad. Los niños menores de tres años vacunados por primera vez deben recibir dos dosis de 0,25 mL separadas por cuatro semanas; los niños sobre tres años reciben la dosis de adulto, de 0,5 mL, también por dos veces, y los mayores de ocho años igual volumen pero una sola dosis. En general, cualquier persona que desee vacunarse puede hacerlo, siempre que no sea alérgica al huevo. Pero esta política sólo disminuye la mortalidad, mas no la circulación del virus ni las epidemias consiguientes. Hay evidencia de que la vacunación de la población escolar y preescolar puede disminuir la magnitud de las epidemias, pero es difícil de implementar, pues implica inmunizar todos los años a esa población. La recomendación del 2008 del Advisory Committee on lmmunization Practices (ACIP-USA) ~s vacunar desde los seis meses hasta los dieciocho años. Si bien hay vacunas con cepas vivas atenuadas en uso en Rusia desde hace más de veinte años, en occidente recién se están licenciando vacunas con virus atenuados vía inhalatoria, que estarán pronto comercialmente disponibles. Los dos tipos de drogas antivirales disponibles para el tratamiento y prevención de la infección por virus influenza actúan por mecanismos diferentes. El uso en profilaxis tiene una efectividad limitada, además de que es difícil de implementar por largo plazo y en forma masiva. La efectividad terapéutica disminuye drásticamente si el tratamiento se inicia después del segundo día de aparición de los síntomas, por lo que el diagnóstico viral rápido es de gran ayuda. Las drogas amantadina y rimantadina actúan en la fase de penetración viral bloqueando el canal formado por M2 en la envoltura viral, lo que interfiere con la acidificación de la vesícula endocítica, impidiendo su apertura y la consiguiente liberación del ARN viral. Son activas sólo contra virus influenza A, y frecuentemente aparecen cepas resistentes. En los EE.UU.. se ha descrito que la circulación actual de cepas H3N2 tiene una resistencia primaria sobre el 90% para H3N2 y sobre el 10% para H1 N1, por lo que se recomienda en los EE.UU . sólo para H1 N1 ; pueden combinarse con inhibidores de neuraminidasa. Se usa en dosis terapéutica de 200 mg/día (5 mg/kg/día en niños, fraccionado en dos dosis, con máximo de 150-200 mg/día). En la década del noventa se desarrollaron dos drogas análogas del ácido siálico, inhibidores por competencia de la neuraminidasa, pues se fijan a ella ocupando los sitios de unión a ácido siálico. Interfieren con la acción de la neuraminidasa

CAPÍTULO

en la liberación de los virus, que quedan aglutinados mediante residuos de ácido siálico a la superficie celular o entre ellos mismos. Son efectivos contra tipos A y B y se administran vía oral (oseltamivir) o inhalatoria (zanamivir). Sin embargo, en 2008 se detectó resistencia a oseltamivir en más del 90% de cepas de subtipo H1 N1 . El oseltamivir (Tamiflu, Rimivat®) se recomienda en dosis de 75 mg cada 12 horas por cinco días, antes de las 48 horas de iniciados los síntomas; en prevención se usan 75 mg una vez al día por siete días. En niños mayores de un año se dispone de suspensión (60 mg/5 mL) para dosis terapéutica de 2 mg/kg cada 12 horas; en prevención de contactos se indican las mismas dosis, pero sólo una vez al día, por diez días. El zanamivir (Relenza®) se puede usar a partir de los siete años, pero no se recomienda en personas con asma u obstrucción bronquial crónica. La dosis terapéutica es de 1O mg (dos inhalaciones) dos veces al día y la preventiva sólo una vez al día. Su disponibilidad comercial es menor que la del oseltamivir.

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

sa ARN dependiente (L) y las glicoproteínas de superficie G y F. Las proteínas de superficie cumplen importantes funciones en la adsorción (G) y penetración (F) viral por fusión de membranas; los anticuerpos contra ellas tienen carácter defensivo. La proteína F es conservada, por lo cual es el blanco de las estrategias de inmunización y de diagnóstico; en cambio, la glicoproteína G es variable, por lo que es objeto de estudios moleculares sobre diversidad antigénica, concepto relacionado con la patogenia y caracterización de cepas circulantes. Se distinguen dos grupos serológicos, A y B, especialmente en base a estas proteínas. Los estudios moleculares de la proteína G han diferenciado varios linajes y genotipos, que han permitido estudiar la distribución temporal y geográfica de las variantes de VRS que circulan localmente y en el mundo; sin embargo, la amplia diversidad de variantes no tiene relación aparente con la gravedad clínica con la que suele presentarse (Figura 12-5).

Patogenia y cuadro clínico VIRUS RESPIRATORIO SINCICIAL (VRS) El VRS es el principal productor de infección respiratoria aguda baja en pediatría en todo el mundo. Con el progreso en la tecnología de diagnóstico viral, se está demostrando que es un patógeno respiratorio relevante en ancianos y en inmunocomprometidos, poblaciones actualmente en franco aumento.

Estructura Mide entre 150 y 300 nm, su simetría es helicoidal con manto y su genoma está constituido por una sola hebra de ARN de polaridad negativa de 14.222 bases. Contiene diez genes que codifican once proteínas -nueve estructurales y dos no estructurales- en el siguiente orden: 3'- N, P, M, SH, G, F, M2-1 , M2-2, L- 5'. Entre estas proteínas destacan la ARN polimera-

La fuente de contagio es exclusivamente la humana, habitualmente un niño pequeño o un lactante. Se transmite por contacto directo con secreciones respiratorias eliminadas en forma de aerosoles o depositadas en el ambiente, especialmente en las manos. La puerta de entrada es la vía respiratoria alta, donde el virus se adsorbe y multiplica en las células epiteliales y se difunde por vecindad en el árbol respiratorio. Las glicoproteínas G y F del VRS actúan como ligandos y se unen a receptores con glicosamino-glicanos (Ej. : heparina o condroitín sulfato). La proteína G es semejante a una quimioquina fractalkine CX3C, por lo que se une a receptores del tipo CX3CR1 , lo que puede facilitar la quemotaxis con otras células que responden a este receptor, como células mastoideas y neuronales.

Flgul'll 12·5. Representación esquemática de la estructura del VRS, con la especificación de la relación entre genoma y proteínas codificadas.

3'

NSl-2

N

p

M

SH

G

F

M2

L

5'

127

V IROLOGÍA CLÍNICA

La proteína F se une a algunos receptores to/1-/ike (TLR4), y consecuentemente, estimula su expresión en las células epiteliales respiratorias, lo que podría sensibilizarlas a diversas endotoxinas. La dinámica de estos eventos de la inmunidad innata en las primeras horas es clave para el balance entre la multiplicación y la eliminación viral y para definir el patrón de inducción de respuesta inmune adquirida (Th1ffh2). En efecto, la adsorción viral puede desencadenar estímulos que influyen en la producción de interferón y quimioquinas, lo que conlleva la atracción de más células y la producción de mediadores de inflamación. Las quimioquinas y citoquinas producidas (TNF, IFN y otras) son fundamentales en los primeros tres días de la infección para atraer y regular la producción de diferentes tipos de células (células asesinas naturales, macrófagos, polimorfonucleares). Durante ese momento, las células dendríticas procesan y presentan los antígenos a los LTCD4 en los nódulos linfáticos. Una vez estimuladas, estas células regresan al epitelio infectado, secretan nuevos mediadores y reclutan más células inflamatorias, incluyendo células mononucleares (LTCD8, LB), neutrófilos y eosinófilos. Hay demostraciones experimentales de que el bloqueo de esta respuesta inflamatoria reduce la gravedad de la infección (Figura 12-6). En esencia, diferentes células participan en la respuesta inmune al VRS . Algunas son claramente protectivas, pero también pueden causar daño. La interacción entre estas células ocurre directamente y también a través de citoquinas y quimioquinas; algunos de estos mediadores se producen tempranamente en la infección, pero otros aparecen en fases tardías. Las infecciones asintomáticas y moderadas se recuperan básicamente por una respuesta tipo Th1 , con producción de interferón por parte de las células asesinas naturales y linfocitos T (CD4 y CD8). En otras circunstancias -como sensibilización por vacuna inactivada o individuos atópicos- puede haber una fuerte respuesta tipo Th2 debido a una producción baja de IL 12, que estimula Th1 , y alta de IL 4, IL5 e IL 13, lo

Mata células infectadas

que produce eosinofilia y obstrucción de la vía aérea pequeña (Figura 12-7). Todavía no se explica por qué aproximadamente el 2% de los infectados por primera vez con VRS evolucionan en forma grave y requieren hospitalización. Se plantea que la patogenia de los síntomas depende más del tipo de respuesta inmune involucrada que de la lisis celular por acción viral; no se han encontrado cepas de VRS particularmente virulentas. Los factores genéticos del hospedero podrían influir en el tipo de respuesta inflamatoria frente a la infección por VRS, tanto innata como adaptativa. En muchos estudios sobre este controvertido punto, los antecedentes genéticos adquieren especial relevancia. En lactantes con infección respiratoria baja se destruye el epitelio ciliar, con inflamación peribronquial y edema en bronquios finos, lo que generalmente produce signos de obstrucción respiratoria (síndrome bronquial obstructivo, bronquiolitis), acompañada a veces de hipoxemia. Este cuadro llega al máximo alrededor del tercer día y luego empieza a mejorar, con disminución de las sibilancias y aumento de la tos, ahora productiva con secreciones seromucosas. El episodio agudo dura alrededor de una semana, pero la recuperación del daño epitelial demora dos a tres semanas; en los meses siguientes otras infecciones virales pueden desencadenar nuevos cuadros obstructivos, que tienden a ser más leves. La infección en el lactante deja una inmunidad incompleta y se estima que se necesitan dos a tres infecciones para adquirir una buena inmunidad. En efecto, comúnmente se observan reinfecciones por VRS en los primeros años de la vida y también en adultos, aunque con menos frecuencia. El nivel de respuesta inmune humoral se asocia claramente a prevención de la infección, como se ha demostrado con el uso de anticuerpos monoclonales humanizados (palivizumab) en lactantes de alto riesgo. La recuperación de la infección depende primordialmente de la respuesta inmune celular de linfocitos ayudadores

Liberación de citoquinas: IFy, IL2-4-5-8-12

TCD8+

VRS

Citotoxicidad

..... ~

..··

MF

1

/ Eo

~ TCD4+

Presentación de antígeno

LB

Migración de DC

1 - 3 DS = Innata

Días 4-7

Días 8 y más = adquirida

Figura 12·6. Participación de la in munidad innata y adq uirida en la patogen ia de la infección respiratoria por VRS.

--·128

cQ) / Anticuerpos

CAPÍTULO

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

Figura 12-7. Respuesta inmu ne defensiva (Thl) y deletérea (Th2) ante una -infección por VRS.

CD4 (LTh) y citotóxicos CD8 (LTc) , la cual habitualmente es de tipo Th1 , de carácter defensivo. Si el balance en la respuesta celular es de tipo Th2, se produce una respuesta inflamatoria característica del asma y la atopia. En adultos se han descrito infecciones respiratorias agudas altas y bajas durante los brotes epidémicos de VRS , con frecuencias variables según la forma de estudio. Los inmunecomprometidos y los adultos mayores son particularmente susceptibles. Los signos de infección por VRS no son patognomónicas y no permiten diferenciarlos de otra etiología, a diferencia del niño, en que es característico un brote de infecciones respiratorias obstructivas . En adultos normales suele producir rinitis y tos que progresan en tres a cuatro días hacia tos productiva con presencia de sibilancias; en casos con enfermedades respiratorias crónicas se pueden desencadenar reactivaciones y crisis asmáticas. Un creciente número de publicaciones muestra la participación del VRS en neumonías del adulto, lo que debe considerarse en las recomendaciones actuales para su manejo.

Epidémiología El hombre es el único transmisor del virus, pues los VRS de animales (bovino , ovino , caprino) no afectan al hombre. El VRS se distribuye en todo el mundo y constituye una infección obligada de la infancia, pues los estudios serológicos han demostrado que a los dos años de edad prácticamente todos ya han tenido contacto con el VRS. En los países de clima templado se presenta en brotes epidémicos en otoño tardío, invierno y primavera, que duran tres a cinco meses; en los climas tropicales se detecta VRS en todo el año, con predominio en las estaciones lluviosas. Los grupos A y B circulan juntos o con alternancia, con predominio del A. En Chile del 1% al 2% de las primo infecciones se hospitalizan, y de ellas, el5 % al7% requiere cuidado intensivo; la letalidad es alrededor del O,1% en lactantes previamente sanos. Se presenta en epidemias de tres a cinco meses, todos los años, en épocas frías. Con frecuencia la magnitud de los brotes sobrepasa la capacidad de atención hospitalaria (Figura 12-8).

80 1- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

70

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_ _ _ _Tz~oo~z--~~ 2004

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2003

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~A DV - VRS ~ FLU - PI

Figura 12-8. Detección de virus respiratorios en lactantes menores de dos años hospitalizados por infección respi ratoria aguda baja . Santiago, Ch ile, 1989 -2004.

129 - - - -

V IROLOGÍA CLÍNICA

Los grupos de lactantes con riesgo de infección grave son los prematuros, los portadores de displasia broncopulmonar, cardiopatías congénitas con hipertensión pulmonar y los inmunosuprimidos. La infección por VRS en los trasplantados de médula es particularmente severa. En nuestra experiencia, en adultos con neumonías adquiridas en la comunidad (NAC) se detecta VRS hasta en el 15% de los casos, dependiendo de la metodología diagnóstica. En un estudio en Santiago de Chile, usando RT-PCR y serología se detectó VRS en el 13,4% de 357 casos de NAC, con clara estacionalidad y sin una característica clínica particular.

Diagnóstico La sospecha de infección por VRS en niños se plantea habitualmente por los antecedentes clínicos y epidemiológicos locales. La confirmación etiológica se basa en la detección antigénica por alguna de las múltiples técnicas rápidas de inmunodiagnóstico disponibles (ELISA, inmunofluorescencia, inmunocromatografía), que permiten tener resultados en una hora; los niños excretan gran cantidad de virus, por lo que estas técnicas tienen buena sensibilidad. El aislamiento en cultivo celular, limitado a los laboratorios virológicos, permite obtener suficiente cantidad de virus para fines de investigación. Se han desarrollado técnicas de RT-PCR y RT-PCR en tiempo real, que son las de mayor sensibilidad y especificidad para caracterización molecular. La serología es poco usada debido a su complejidad técnica (seroneutralización , ELISA) y porque en los lactantes la respuesta inmune es irregular. En adultos, las técnicas de inmunodiagnóstico son poco útiles porque excretan menor cantidad de virus que los niños, por lo que se requiere realizar RT-PCR.

Prevención y tratamiento La alta transmisibilidad del VRS y la ausencia de vacunas contribuyen a que actualmente no haya forma efectiva de prevenirlo . Sin embargo, el mejor manejo clínico y epidemiológico de los brotes ha disminuido la mortalidad por este agente. El traspaso de anticuerpos maternos que confiere inmunidad parcial al recién nacido, fue la base de los ensayos de inmunización pasiva con inmunoglobulinas hiperinmunes (RSV-IGIV) y del desarrollo de anticuerpos monoclonales humanizados contra VRS (palivizumab), que representan una buena herramienta, pero su alto costo restringe su uso a ciertos prematuros. La falta de respuesta inmune adecuada de los lactantes pequeños ante la infección natural ha sido el principal escollo para desarrollar una vacuna contra el VRS. Los ensayos con una vacuna inactivada con formalina en la década del sesenta no sólo fueron infructuosos, sino que indujeron una respuesta inmune deletérea que produjo cuadros graves y muertes ante contactos posteriores con el virus. Por eso, las estrategias actuales de preparación de vacunas sobre la base de virus no infectivos, componentes virales y virus atenuados deben demostrar primero que no inducen ese tipo de respuesta, y luego mostrar su eficacia en modelos animales y humanos. Lo anterior ha retrasado la generación de vacunas contra VRS, y aunque muchos grupos de investigación trabajan en el tema, no se espera que se disponga de vacuna en un futuro cercano.

--·130

Los casos graves de infección se hospitalizan para administrar oxígeno y monitorear sus condiciones o para someter a ventilación mecánica si la insuficiencia respiratoria avanza. En casos con antecedentes genéticos de asma puede ser de utilidad el uso de broncodilatadores en inhalación. El empleo rutinario de corticoides y broncodilatadores es controvertido. La ribavirina, un nucleósido sintético similar a guanosina e inosina, se ha demostrado activo in vitro contra VRS y otros virus, pero su administración clínica en forma inhalatoria es compleja y ha tenido resultados controvertidos.

METAPNEUMOVIRUS El estudio etiológico de las infecciones respiratorias agudas siempre deja algún agente sin detectar, a pesar de las modernas técnicas, de gran sensibilidad. En 2001 se identificó un nuevo agente en Holanda, que producía una patología semejante al VRS. Estudios en muchos lugares del mundo han confirmado su presencia y lo han situado en el segundo lugar en frecuencia como agente etiológico de infecciones respiratorias en niños. El metapneumovirus (hMPV) pertenece a la familia Paramyxoviridae , subfamilia Pneumovirinae. Mide 200 nm de diámetro, es envuelto y semejante al VRS tanto en su estructura como en la patología que provoca. Su genoma consiste en una sola hebra de ARN de polaridad negativa que contiene ocho genes que codifican al menos nueve proteínas: 3'-N-PM-F-M2-SH-G-L-5'. Según la proteína F se pueden distinguir los grupos A y B y por análisis génico los subgrupos A1, A2 , 61 y 62. El perfil epidemiológico es semejante al del VRS , circulando en todo el mundo. Producen patología especialmente en menores de dos años, inmunocomprometidos y ancianos. Estudios serológicos han determinado que en Holanda el virus ya circulaba en 1958. En Chile representa la segunda causa de hospitalización por IRA baja, con frecuencias entre el 5% y el 15%, cifra que concuerda con las comunicaciones internacionales. La primoinfección ocurre habitualmente antes del segundo año y a los cinco a diez años todos los niños han tenido contacto con el virus. La inmunidad es incompleta, por lo que frecuentemente hay reinfecciones en niños y adultos, que son más leves. Puede haber coinfecciones con VRS u otros virus, sin que ello implique mayor gravedad. La epidemiología es semejante al VRS y en climas templados predomina en invierno y primavera. Los cuadros clínicos son indistinguibles de los ocasionados por otros virus respiratorios. El diagnóstico es actualmente restringido, pues se hace por RT-PCR convencional o en tiempo real; el crecimiento en cultivo celular es lento y poco sensible. Se dispone de algunas pruebas comerciales de inmunofluorescencia para la detección rápida de antígenos, pero aún no han sido suficientemente evaluadas. La serología podría servir para fines epidemiológicos, pero no está normalmente implementada, salvo para investigación. No existen vacunas ni antivirales específicos para la prevención y tratamiento de la infección. En resumen , el metapneumovirus es un virus descubierto recientemente, estructuralmente cercano al VRS , que produce

C APÍTULO

una patología semejante. Los avances en diagnóstico ya lo sitúan como el segundo agente de infección respiratoria aguda baja en lactantes que requieren hospitalización.

PARAINFLUENZA Son actualmente los principales agentes de laringitis, pero también ocasionan otras infecciones respiratorias altas y bajas, especialmente en niños.

Estructura Se clasifican en la familia Paramyxovíridae , género Paramyxovirus. Miden entre 150 y 200 nm , y están formados por una hebra de ARN de polaridad negativa, de alrededor de 15.000 bases, que codifica entre seis y diez proteínas. La nucleocápside es helicoidal y tienen un manto donde destacan las glicoproteínas F (fusión) y HN {hemaglutinina-neuraminidasa). Se distinguen cuatro serotipos, en que el 4 es aparentemente el menos patógeno.

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

tes. En adultos se asocia a bronquitis e infecciones respiratorias altas. Los virus de animales no se transmiten al hombre.

Diagnóstico Se dispone de muchas técnicas comerciales rápidas de inmunodiagnóstico (inmunoflurescencia, ELISA, inmunocromatografía), cuya sensibilidad y especificidad son semejantes a las del cultivo celular. La tipificación de los tipos 1 a 4 requiere de anticuerpos tipo-específicos. También se dispone de RT- PCR para diagnóstico Y.tipificación.

Profilaxis y tratamiento No hay ninguna medida preventiva específica para virus parainfluenza, pues no se ha desarrollado aún una vacuna. El tratamiento es sintomático y en las laringitis obstructivas severas se indican antiinflamatorios, vapor frío, drogas adrenérgicas y corticoides, estos últimos aún con resultados controvertidos. Con estas medidas resulta excepcional la intubación laringetraqueal o traqueostomía.

Patogenia y cuadro clínico El virus penetra la vía aérea y se adsorbe a las células epiteliales de la mucosa del tracto respiratorio alto. Penetra por mecanismo de fusión y realiza el ciclo replicativo en el citoplasma; la infección se propaga por vecindad y tiende a comprometer la laringe, tráquea y bronquios medianos, aunque también se ha asociado a bronquiolitis y neumonías en lactantes. El cuadro clínico más característico en niños es la laringitis , que varía desde la simple afonía y ronquera (tos de perro), hasta la obstrucción inspiratoria con estridor laríngeo y retracción intercostal (croup). Esta última es autolimitada a menos de una semana y la fase inicial de edema laríngeo suele hacer crisis al tercer día; la mejoría se acompaña de tos que cambia de seca y afónica hacia productiva.

Epidemiología Los virus parainfluenza se detectan durante todo el año, en todo el mundo. Los tipos 1 y 2 tienden a predominar desde el otoño tardío hasta la primavera y se asocian comúnmente a compromiso laríngeo en niños; el tipo 3 predomina a principios de otoño y puede producir bronquiolitis y neumonía en lactan-

Especie (subgénero)

ADENOVIRUS Carmen Larrañaga

El primer aislamiento de adenovirus en humanos se logró en 1953 a partir de muestras quirúrgicas de tejido adenoideo. Son capaces de infectar al ser humano y las formas más comunes de infección incluyen infecciones respiratorias, conjuntivitis, gastroenteritis y cistitis hemorrágica aguda. Su particular estructura y forma de replicación lo han transformado en una potencial herramienta para terapia génica y preparación de vacunas.

Propiedades Los adenovirus pertenecen a la familia Adenovirídae, que actualmente comprende cinco géneros: Mastadenovirus (22 especies), que afecta al hombre y varios mamíferos; Aviadenovirus (7 especies) que compromete aves; Atadenovírus (5 especies), detectados en aves, reptiles y mamíferos; Siadenovirus (3 especies), que infecta aves y anfibios; lchtadenovírus (1 especie) en peces. Se han descrito 55 serotipos en humanos y se distribuyen en siete especies, antiguamente subgéneros

Grupos según capacidad de hemaglutinación Animales

Tejidos

A

12, 18,31

IV (poca)

Alto

Moderado

48-49

B1 B2

3, 7, 16,2 1, 50 11 ,14, 34, 35,55

1 (completa)

Moderado

Moderado

50-52

e

1, 2, 5, 6,

11 1 (pa rcial)

Bajo o ninguno

Bajo

57-59

D

8-1O, 13, 15, 17, 19, 20, 22-30, 32, 33, 36-39, 42,49,50,5 1,53,54

(completa)

Bajo o ninguno

Moderado

57-6 1

E

4

Bajo

Bajo

57-59

F

40,41

G

52

11

Desconocido ·7 ¿.

·7 ¿.

131

VI ROLOGÍA CLÍNICA

(A-G), definidos por estudios de homología genética del ADN viral, capacidad de aglutinar glóbulos rojos y por neutralización con antisueros tipo-específicos (Tabla 12-5). Los adenovirus son virus icosaédricos desnudos de 70 a 100 nm de diámetro que poseen un genoma de ADN linear de doble hebra, de 36-38 kpb. La cápside está formada por 252 subunidades proteicas o capsómeros, de los cuales 240 conforman las veinte caras (hexones) y doce se disponen en los doce vértices (pentones). Cada pentón está constituido por una base y una fibra que protruye hacia el exterior del virión (Figura 12-9). Las subunidades proteicas estructurales del virión son siete: polipéptidos 11 , 111 , lila, IV, VI, VIII y IX. Tres moléculas de polipéptido 11 conforman un hexón; cinco copias del polipéptido 111 constituyen la base del pentón y el polipéptido IV forma la fibra, proteína trimérica que emerge al exterior. Los polipéptidos VI, VIII y IX también conforman la cápside y se asocian a la proteína del hexón y a las proteínas internas del core, dándole estabilidad a la estructura. El core o nucleocápsula está constituido por el genoma viral y cuatro proteínas: polipéptidos VIl, V, proteína mu y una proteína terminal. El polipéptido VIl envuelve al ADN viral , el polipéptido V se une al pentón y sirve de puente entre el core y la cápside viral. La proteína terminal de 55 kdDa está unida covalentemente a la posición 5' terminal del ADN viral y participa en el inicio de su repl icación. La replicación de un ciclo viral tarda aproximadamente 32 a 36 horas y produce aproximadamente 10.000 nuevos viriones según el tipo de célula que infecte. El virus se adsorbe por medio de la fibra (pentón) al receptor celular, una proteína conocida como CAR (receptor de Coxsackie y adenovirus) , y posteriormente cambia la conformación del pentón y expone un segundo sitio de interacción, entre la base del pentón y una integrina celular av, la que actúa como correceptor e induce la formación de una vesícula endocítica. El denudamiento del ADN se produce por un cambio de pH en la vesícula que des-

estabiliza la cápside y libera la nucleocápsula al citoplasma, que luego es transportada al núcleo, donde el ADN penetra a través de los poros. El ADN viral tiene una gran capacidad de codificar gracias al

splicíng alternativo y a la superposición de secuencias que codifican para las proteínas virales. La transcripción de ambas hebras de ADN viral por la ARN polimerasa 11 celular permite la formación secuencial de ARN mensajeros que codifican para proteínas tempranas "E" (ear/y) y tardías "L" (late). Acorde con la secuencia de replicación , primero se generan alrededor de doce proteínas tempranas no estructurales y luego de la replicación del ADN viral, se producen las proteínas tardías estructurales (L 1 a L5) . Las proteínas temprana E1A y E1 B actúan como factores de transcripción para los genes tempranos y son responsables de la transformación celular en roedores. Curiosamente, una parte del genoma es transcrito por la ARN polimerasa 111 de la célula, generando pequeños ARN , necesarios para el splícíng de los ARN mensajeros. Las nuevas partículas virales se ensamblan en el núcleo y la síntesis de productos virales detiene progresivamente la maquinaria productiva de la célula hospedera, determinando su lisis.

Patogenia e inmunidad Los adenovirus pueden causar infecciones agudas líticas de células epiteliales de mucosas, infecciones latentes en células linfoides y tejido adenoideo y transformación celular en células de roedores (Ej.: hámster), no en humanos. Las puertas de entrada más frecuentes son el epitelio nasofaríngeo, la conjuntiva y el epitelio gastrointestinal. El contagio se produce por contacto directo, generalmente por secreciones respiratorias aerosolizadas o a través de manos contaminadas . La excreción de algunos serotipos puede durar meses, particularmente desde deposiciones, manteniendo una diseminación endémica vía fecal-oral; las piscinas representan una fuente importante de queratoconjuntivitis epidémica.

II

III

····...... lila

V

Figura 12-9. Esquema de la estructura del adenovirus que muestra el ADN cen tra l y las diversas proteínas que forman la nucleocápsula y la cápsu la icosaédrica.

o - . - - - 132

IV

CAPÍTULO

Por su condición de virus desnudo, los adenovirus son resistentes a la desecación, a detergentes y a secreciones gastrointestinales. Los espacios cerrados, como salas cuna, jardines infantiles, salas de clase y recintos militares, así como el carácter asintomático de muchas infecciones, favorecen su diseminación. El principal mecanismo de daño es por lisis celular directa, aunque también pueden inducir apoptosis. En neumonías, el epitelio respiratorio muestra células grandes con núcleos aumentados de tamaño con inclusiones amfofílicas o basofílicas cercanas a los bordes del citoplasma. La proteína pentón es capaz de producir un efecto tóxico directo sobre células y se ha detectado en sangre de individuos fallecidos por neumonía. Luego de la replicación en la puerta de entrada, el virus se disemina por contigüidad en la mucosa; menos frecuente es la diseminación hematógena con compromiso de otros órganos. Además de la infección aguda, los adenovirus pueden establecer una infección persistente en tejido linfoide (adenoides, amígdalas y placas de Peyer). No se han dilucidado los mecanismos por los cuales la respuesta inmune participa en la patogenicidad de estas infecciones. La infección induce producción de anticuerpos de grupo y tipo específicos. Los anticuerpos tipo-específico son protectores de infección por el mismo serotipo, pero no eliminan la persistencia viral que puede establecerse en el hospedero.

Epidemiología Las infecciones por adenovirus tienen una distribución mundial y se presentan en forma endémica con brotes epidémicos. Los adenovirus más prevalentes son los de los serotipos 1 a 7. En niños menores de quince años, los serotipos 1, 2 y 5 son los más comunes, con seroprevalencias del 40% al 60%. Los serotipos 3, 4 y 7 son más frecuentes en adultos, especialmente en brotes en recintos militares, donde pueden comprometer hasta al 80% del contingente, con tasas de hospitalización del 20% al40%. En Chile, la vigilancia epidemiológica en diez años (19881998) de 3.825 lactantes menores de dos años hospitalizados por IRA baja, mostró que los adenovirus eran el segundo agen-

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

te causal más frecuente (11 %), después del virus respiratorio sincicial, detectándose a lo largo de todo el año. El análisis genotípico de 221 cepas identificó al serotipo/ genotipo 7h, del subgénero 8 , como el de mayor circulación (55 ,6%), coincidiendo con la emergencia de formas clínicas graves a fines de la década de los ochenta y principio de los noventa. Este genotipo también se ha descrito en Argentina, Uruguay, Brasil, los EE.UU. y Japón. Los adenovirus también representan un grave problema de infección intrahospitalaria, especialmente en unidades de cuidado intensivo y de brotes epidémicos en espacios cerrados como los jardines infantiles.

Manifestaciones clínicas Los adenovirus pueden infectar distintos tejidos originando distintas patologías (Tabla 12-6). En el aparato respiratorio, se pueden manifestar como cuadros de fiebre faringoconjuntival, neumonías o síndromes coqueluchoideos; las infecciones gastrointestinales se presentan como diarrea, adenitis mesentérica o intususcepción; las infecciones oculares como queratoconjuntivitis y las infecciones del tracto urinario como cistitis hemorrágica aguda.

Infecciones respiratorias agudas (IRA). Las infecciones respiratorias por adenovirus pueden producir desde cuadros sin síntomas hasta neumonías fatales , con o sin compromiso de otros órganos como hígado, miocardio y sistema nervioso central. La IRA por adenovirus se puede manifestar por fiebre, tos, faringitis con o sin exudado, conjuntivitis y adenitis cervical. Es capaz de producir cuadros de resfríos, laringitis, bronquitis obstructiva, neumonía y síndrome coqueluchoideo. La patología más frecuente la constituyen infecciones respiratorias altas , especialmente faringitis ; también suele producir infecciones bajas, con cuadros de neumonía u obstrucción bronquial que requieren hospitalización y que evolucionan habitualmente en forma favorable. Sin embargo, algunas neumopatías por adenovirus pueden ser graves y dejar secuelas a mediano y largo plazo, como hiperreactividad bronquial, bronquiectasias, pulmón hiperlúcido, fibrosis pulmonar y bronquiolitis obliterante. También se ha documentado enfermedad multisistémica a

Tabla 12-6. Formas cl ínicas asociadas a infecciones por adenovirus

Enfermedad

Individuos de mayor riesgo

Faringiti s aguda febril

Lactantes y niños menores

1-3,5-7

Fiebre faringoconjuntival

Escolares

3, 7, 14

Enfermedad respiratoria aguda

Recintos militares

3,4, 7, 14,2 1

Neumonía

Lactantes y niños menores

1-3, 7

Neumonía

Recintos militares

4, 7

Queratoconjuntivitis epidémica

Cua lquier edad

8, 11, 19,37

Síndrome coqueluchoideo

La ctantes y niños menores

5

Cistitis ag uda hemorrágica

Lactantes y niños menores

11 ,2 1

Gastroenteritis

Lactantes y niños menores

40, 41

Hepatitis

Lactantes y niños con traspla nte hepático

1, 2, 5

Persistencia en el tracto urinario

lnmunocomprometidos

34,35

Principales serotipos

133

V iROLOGÍA CLÍNICA

partir de una infección respiratoria, que puede evolucionar como una septicemia con coagulación intravascular diseminada. En Chile, la infección grave por adenovirus se ha asociado a la prevalencia del genotipo 7h del subgénero B. Faringitis aguda, fiebre faringoconjuntival, conjuntivitis y queratoconjuntivitis. Los cuadros de faringitis por adenovirus se acompañan a menudo de conjuntivitis. La faringitis aguda ocurre preferentemente en menores de tres años y se acompaña de síntomas como fiebre, congestión nasal, coriza, tos, malestar general, mialgias y calofríos. La fiebre faringoconjuntival , a menudo epidémica, afecta a niños mayores y se caracteriza por faringitis eritematosa, conjuntivitis y fiebre. La conjuntivitis folicular de la mucosa palpebral y/o bulbar ocurre en brotes es" porádicos por exposición a una fuente común , habitualmente piscinas. Los serotipos 3 y 7 son los más frecuentes. La queratoconjuntivitis epidémica se asocia a exposición ocupacional, donde la irritación por un cuerpo extraño ocular favorece la infección por adenovirus, especialmente del serotipo 8. Gastroenteritis y diarrea. Los adenovirus serotipos 40 a 42 se asocian a gastroenteritis y diarrea. Son virus no cultivables y en niños que se hospitalizan por diarrea, alcanzan frecuencias de alrededor del 12% (Capítulo 13: Virus y diarreas) . Otras manifestaciones y pacientes inmunocomprometidos. Las infecciones por adenovirus son causa de otras manifestaciones, como la cistitis hemorrágica aguda, episodios de intususcepción y adenitis mesentérica. En inmunocomprometidos la infección por adenovirus representa un alto riesgo de cuadros de neumonía, hepatitis y compromiso sistémico con alta mortalidad .

Diagnóstico La confirmación diagnóstica se hace por detección del agente infeccioso por inmunodiagnóstico o aislamiento, dejando las técnicas de biología molecular para identificar serotipos y genotipos; raramente se hace la detección de anticuerpos. Para el diagnóstico viral rápido , y considerando que existen más de cincuenta serotipos, se utilizan anticuerpos dirigidos contra antígenos comunes de la cápside viral, la proteína hexón, usando técnicas de inmunofluorescencia o ELISA. La inmunofluorescencia ha resultado de sensibilidad mediana para el diagnóstico, pero en la práctica ha demostrado ser de utilidad en el diagnóstico y manejo epidemiológico de brotes nosocomiales. Sin embargo, la menor sensibilidad de estas técnicas frente al aislamiento en cultivos celulares obliga a analizar cuidadosamente caso a caso . La vigilancia de infecciones por adenovirus debe contar con centros de referencia capaces de aislar las cepas circulantes y de detectar la emergencia de nuevos genotipos. El aislamiento viral puede tardar entre 48 horas y siete a diez días. El efecto citopático se caracteriza por redondeamiento celular, inclusiones nucleares y lisis celular y debe ser confirma-

¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡ 134

do por técnicas de inmunodiagnóstico; la serotipificación se realiza mediante pruebas de neutralización. La digestión del ADN con enzimas de restricción permite obtener distintos patrones de restricción (RFLP) y definir genotipos. Por ejemplo, una cepa de adenovirus serotipo 7 se puede subclasificar en muchos genotipos (a, b, e, d, e, f, g, etc.) La PCR, actualmente la técnica más sensible, permite tanto hacer diagnóstico como caracterización viral. Existe una estrecha relación entre los distintos métodos de tipificación señalados.

Prevención

y tratamiento

Para la prevención se desarrolló una vacuna a virus vivo atenuado para reclutas en los EE.UU. como protección contra neumonías por adenovirus serotipos 4 y 7, actualmente en desuso. En centros cerrados es conveniente insistir en el buen aseo, la ventilación del ambiente y el lavado de manos. Para evitar infecciones nosocomiales se recomienda el aislamiento individual del paciente y aislamiento respiratorio. No es aceptable realizar aislamientos de sala en cohorte, ya que pueden circular adenovirus de distinto serotipo con diferentes grados de patogenicidad . No se disponen de antivirales específicos para adenovirus.

80CAVIRUS Y NUEVOS VIRUS RESPIRATORIOS A pesar del extenso uso de diversas técnicas de diagnóstico -aislamiento, inmunodiagnóstico, moleculares y serología- todavía queda entre 20% y 50% de diversos cuadros clínicos sin agente detectado. Sin embargo, el desarrollo de técnicas moleculares está contribuyendo a disminuir esta brecha, como se ha mostrado en SARS y los nuevos coronavirus descubiertos. En el futuro asistiremos a la detección de nuevos agentes virales, cuyo significado clínico y epidemiológico deberá definirse.

Bocavirus (HBoV) En 2005 se descubrió un nuevo virus mediante PCR a partir de muestras respiratorias de niños hospitalizados por infección respiratoria baja. Se denominó Bocavirus humano y se asignó a la familia Parvoviridae, género Bocavirus . Es de forma icosaédrica y tiene un genoma de ADN simple hebra de 4.0006.000 nucleótidos, semejante a un parvovirus bovino. Se ha detectado en varios lugares en muestras antiguas guardadas a -80 °C, con frecuencias del orden del 3% al 6%. Produce infecciones respiratorias agudas altas y bajas. La sintomatología es semejante a la inducida por el VRS, destacando tos paroxística en el 20% y bronquiolitis como el diagnóstico más frecuente. Su rol patogénico está aún por aclararse, pues este virus también se ha identificado en sujetos sanos y es frecuente la presencia concomitante de otro virus en aquellos en que se manifiesta clínicamente como una infección respiratoria. El diagnóstico se hace por RT-PCR. No hay medida específica de prevención y el tratamiento es sintomático.

C APÍTULO

12 -

INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS

HECHOS DESTACADOS

Rinovirus • Los rinovirus, principales agentes del resfrío común, representan una importante causa de ausentismo escolar y laboral en todo el mundo. Los adultos experimentan dos a cuatro , y los niños seis a ocho episodios anuales. Es el principal virus responsable de reactivaciones de crisis de asma y bronquitis crónica obstructiva. • Su alta frecuencia se debe a que existen más de cien serotipos; al carácter local de la infección , en que la puerta de entrada y el órgano blanco es la mucosa nasal; a la alta transmisibilidad mediada por secreciones respiratorias contenidas en aerosoles o en objetos contaminados (manos, ropa, muebles); y a la respuesta inmune local, que es transitoria. Todo esto hace difícil la prevención, además de que no hay vacuna disponible. • La sintomatología es autolimitada y se debe a la respuesta inflamatoria inducida por la infección más que a la lisis por virus. El tratamiento es sintomático. El uso de antiinflamatorios debe ser mejor explorado.

Coronavirus • Los coronavirus son el segundo agente etiológico de resfríos después de los rinovirus. • La benignidad del cuadro clínico y la dificultad de hacer diagnóstico viral -que requiere de técnicas de RT-PCR- lo sitúa como un agente poco conocido y poco detectable. Tal vez tenga más relevancia en patología respiratoria, pero se requiere mejorar el diagnóstico viral para demostrarlo; con tecnología moderna se han ido detectando nuevas variantes. • La emergencia de una cepa derivada de un coronavirus de animal que en 2002 provocó una pandemia de neumonía severa (SARS), alertó al mundo, pero gracias a la colaboración de científicos y autoridades políticas, rápidamente se identificó el agente y se pusieron en práctica exitosas medidas de control que lograron detener su propagación.

Influenza • . Los virus influenza son virus de gran variabilidad genética que originan epidemias y pandemias, desafiando a organizaciones científicas y políticas a controlarlos a través del desarrollo de vacunas y antivirales eficaces. • La variabilidad del virus influenza tiene tres bases biológicas: (1) ser virus ARN cuya polimerasa comete errores durante la replicación (2), que tienen un genoma fraccionado que facilita el intercambio de segmentos entre (3) cepas de diversos hospederos animales, especialmente aves silvestres. • El diagnóstico clínico-epidemiológico es fácil: brote epidémico de infección respiratoria febril con cefalea y dolores osteomusculares. Puede confirmarse con diversas técnicas de diagnóstico rápido (ELISA, inmunofluorescencia, látex, etc.) y por PCR. • Existen vacunas por virus inactivados que deben ponerse todos los años a las poblaciones en riesgo de enfermedad severa (mayores de sesenta años, enfermos de patologías crónicas, personal de salud); su recomendación está aumentado para incluir embarazadas y a personas de seis meses a dieciocho años, según las posibilidades estratégicas locales. Se dispone de una vacuna viva atenuada para personas de entre 7 y 49 años. • Se han desarrollado nuevos antivirales bloqueadores de la neuraminidasa, efectivos contra influenzas A y B. Sin embargo, ya han aparecido cepas resistentes entre las actualmente circulantes (H1 N1 ), lo que se suma a la resistencia creciente de las H3N2 a los antiguos antivirales. • La emergencia de epizootias de virus influenza aviar (H5N1) ha provocado alarma mundial por la posibilidad de una nueva pandemia. Afortunadamente, este virus ha contagiado sólo alrededor de cuatrocientos seres humanos desde 2003 a la fecha, con el 6.0% de letalidad, pero no ha adquirido la capacidad (mutaciones) de propagarse de hombre a hombre.

135

V IROLOGÍA CLÍNICA

c=== 136

• La pandemia en 2009 por una cepa A H1 N1 de origen porcino representó un desafío para el mundo científico y político sanitario, destacando lo impredecible que es la evolución de una pandemia.

VRS • El VRS es el principal responsable de las infecciones respiratorias bajas infantiles en todo el mundo. Se asume que a los dos años de edad , todos los niños ya han estado en contacto con el virus. Se le describe como un patógeno importante en inmunosuprimidos y en la tercera edad. • Se presenta en forma de brotes epidémicos en estaciones frías en países de clima templado y en las temporadas lluviosas en los países calurosos . • Es un virus con manto y ARN genómico de hebra negativa que codifica diez proteínas; las glicoproteínas de superficie F y G inducen la producción de anticuerpos neutralizantes. Se han descrito los grupos A y B y muchas variantes genéticas. • El diagnóstico viral es sencillo gracias al desarrollo de una variedad de técnicas comerciales rápidas de detección de antígenos; el aislamiento en cultivo celular y la RT-PCR se usan extensamente con fines de investigación. • Si bien tanto la inmunidad innata como adquirida participan en la respuesta defensiva ante la infección , esta es de mala calidad y las reinfecciones son frecuentes. La patogenia de la infección y la explicación molecular de las diferentes formas evolutivas -asintomática, normal, grave- sigue siendo un enigma. • Clínicamente se presenta como brote epidémico en lactantes menores de un año, con predominio de síntomas de obstrucción bronquial. Los casos graves deben hospitalizarse para recibir oxígeno suplementario. La ventilación mecánica es el último recurso. • Hay anticuerpos monoclonales humanizados para prevenir la infección, pero sólo en lactantes de alto riesgo (prematuros, displasia broncopulmonar, cardiopatías y otros); su alto precio y su acceso limitado restringen su uso exploratorio en otros casos. • Pese a los esfuerzos, no se dispone de una vacuna comercial; la vacuna inactivada creada en los años sesenta con formalina fracasó, lo que ha dificultado su desarrollo.

Parainfluenza • Los virus parainfluenza son agentes etiológicos frecuentes de infecciones respiratorias altas a toda edad , especialmente laringitis e infecciones bajas en lactantes. • Se presentan durante el todo el año en forma de brotes epidémicos cortos.

Adenovirus • Existen más de cincuenta serotipos de adenovirus, virus estables en el medio ambiente. • Se asocian frecuentemente a cuadros respiratorios altos en el hombre, pudiendo también producir neumonías, diarreas, queratoconjuntivitis, cistitis y hepatitis. • En pediatría se han descrito infecciones sistémicas graves, con alta mortalidad y secuelas pulmonares, particularmente en brotes nosocomiales y en pacientes en salas de cuidados intensivos. • El inmunodiagnóstico es menos sensible que el aislamiento en cultivo celular; la existencia de infecciones subclínicas y prolongadas dificulta la interpretación del diagnóstico mediante PCR. • En biología molecular son una promisoria herramienta en terapia génica y en preparación de vacunas.

CAPÍTULO

13

Virus y diarreas Miguel L. O'Ryan

Contenido 139

Rotavirus C~li ~ i viru s

humanos: noroviru s y sapovir~s

Astrovirus -

--------------- ---

-

-------------

-

------···-·----

------------ ·----·------------------ ----

141 142

·------------- --

Adenovirus entéricos -------Aspectos clínicos

143

Vacuna antirrotavirus

146

-

E

n 1930 se demostró que un agente microscópico filtrable causaba diarrea en conejos, lo que sugería que partículas muy pequeñas podían causar gastroenteritis aguda. En 1950 se logró cultivar directamente de materia fecal virus que causaban fiebre y diarrea, por lo que se denominaron enterovirus. Si bien en el transcurso de los años se asociaron diversas entidades clínicas a esta familia de virus, en particular los exantemas febriles , no se encontró una relación clara entre los enterovirus y la gastroenteritis aguda. El advenimiento de la microscopia electrónica en 1960 y su aplicación al estudio de heces obtenidas de individuos con diarrea aguda en los años setenta, impulsó el estudio etiológico de las gastroenteritis. Esta técnica, junto con el desarrollo de líneas celulares adecuadas para la replicación de virus entéricos, con el progreso de técnicas de inmunodiagnóstico y durante las últimas décadas de técnicas de amplificación génicas, han permitido descubrir diferentes virus con una potencial asociación causal con gastroenteritis aguda. Estos virus se denominan colectivamente como virus entéricos, que no deben ser confundidos con los enterovirus. Los primeros son virus que afectan en forma primaria al intestino causando sintomatología gastrointestinal evidente, mientras que los segundos se asocian primordialmente a sintomatología en varios sistemas (piel, mucosas, SNC y otros), que puede acompañarse o no de sintomatología gastrointestinal. El primer virus entérico descubierto fue el virus Norwalk. El grupo de enfermedades virales del National lnsitute of Health (NIH), dirigido por Al Kapikian , desarrolló un ingenioso "experimento" para descubrir este virus en el año 1972. Aprovechando muestras guardadas de deposiciones de individuos . afectados en un brote de diarrea aguda ocurrido en un colegio de la ciudad de Norwalk, Ohio en 1968, inocularon voluntarios con filtrado de estas deposiciones causándoles la enfermedad (fiebre , vómito y diarrea). El filtro utilizado sugería que las partículas debían ser menores a 30 nm de tamaño , probablemente

143

un virus. La deposición de este voluntario , así como de individuos que enfermaron en el brote de 1986, fue "incubada" con suero convaleciente de otros voluntarios con la esperanza de que los anticuerpos presentes en estos sueros aglutinara las partículas virales en las deposiciones para hacerlas más fácilmente visibles a la microscopia electrónica (inmunoelectromicroscopia). Este experimento permitió visualizar acúmulos de virus pequeños de 27 nm, que se denominaron virus Norwalk, en concordancia con la ciudad en que ocurrió el brote. Se observaron con claridad las partículas recubiertas con anticuerpos de los sueros convalecientes. En 1973 en Australia, Ruth Bishop describió el rotavirus, que sería a la postre el virus entérico más significativo por su frecuencia, universalidad y relevancia clínica. También se utilizó microscopia electrónica, pero aplicada a biopsias intestinales de niños con diarrea aguda severa. En ellas se identificó la partícula viral de 72 nm de tamaño (más del doble de tamaño que el virus Norwalk), con su particular fisonomía a la microscopia electrónica de "rueda de carreta" (Figura 13-1A). Durante los años siguientes se continuaron haciendo estudios aplicando microscopia electrónica a deposiciones, describiéndose un conjunto de virus en deposiciones de enfermos provenientes de diferentes situaciones epidemiológicas (diarrea endémica infantil, brotes de diarrea en adultos) . Los virus identificados, denominados colectivamente como virus entéricos, incluyen además del virus Norwalk (hoy conocido como norovirus) y rotavirus, a coronavirus, calicivirus, astrovirus y parvovirus. A ellos se agregaron posteriormente picornavirus, torovirus , picobirnavirus y el más reciente, bocavirus . En la mayoría de estos virus la asociación con gastroenteritis ha sido más bien anecdótica, por lo que no son aún firmes candidatos a ser considerados virus entéricos. Al año 201 O son cuatro los virus entéricos universalmente reconocidos por su relevancia epidemiológica: rotavirus, calicivirus humanos 137

VIROLOGÍA CLÍNICA

(HuCVs) , astrovirus y adenovirus entéricos. Las características de estos virus se describen en la Tabla 13-1 (Figura 13-1 ). Entre fines de la década de los setenta y la década de los noventa, las investigaciones se concentraron en descubrir nuevos virus entéricos y definir su relevancia epidemiológica, comprender el cuadro clínico y mecanismos de contagio, en otras palabras la "historia natural " de la infección asociada a cada virus ~ determinar si había evidencia que sugiriera inducción de inmunidad protectora luego de un episodio de infección , con miras a la generación futura de vacunas, identificar proteínas relevantes asociadas a la inducción de inmunidad protectora, y determinar si existían va-

riantes antigénicas para cada virus , y de existir, identificar su "comportamiento epidemiológico", concepto que se acuñó como epidemiología molecular. El rotavirus y calicivirus fueron los virus más estudiados, el primero debido a su impacto epidemiológico por ser la causa más frecuente de diarrea aguda endémica infantil en todo el mundo, y el segundo por ser una de las causas más frecuentes de brotes de diarrea aguda asociada a consumo de agua y alimentos contaminados. Numerosos hitos en la historia de los virus entéricos han colaborado con la comprensión actual de ellos, de los cuales se destacarán tres.

Tabla 13-1. Virus en té neos re levantes al año 20 1O

Virus

Características morfológicas

Característica epidemiológica

Rotavirus

70 a 75 nm de diámetro, con apa riencia de rueda de carreta a la microscopia electrón ica (ME)

Causa del 30% al 50% de hospita lizaciones por dia rrea en < 5 años; 30% de consultas de urgencia y 15% ambulatorias, respectivamente

Adenovirus

65 a 80 nm de diámetro; único virus ADN; posee proyecciones co mo ante nas

Incluye algunos pocos serotipos, funda mentalmente 40 y 41; causa del 2% al 10% de las diarreas ag udas en niños. Se ha asociado a dia rrea prolongada

Astrovirus

20 a 30 nm de diámetro, con aspecto de estrella de cinco puntas a la ME

En < 5 años ca usa 8% al 10% de las diarreas agudas; afecta también a ancianos

HuCV: norovirus y sapovirus

25-30 nm de diámetro; algunos ca licivirus tienen aspecto de "estrella de David" a la ME; los norovirus no tienen una característica definida a la ME

Es causa frecuente de brotes de diarrea ag uda asociada especia lmente a consumo de moluscos biva lvos. En < 5 años causa 10% al 20% de las diarreas agudas endémicas

A

B

e D

Figura 13·1 . Microfotografías electrónicas de virus que han sido asociados a gastroenteritis en humanos. A Rotavirus B. Adenoviru s C. Calicivirus D. Astrovirus.

--·138

C APÍTULO

Evidencia clínica para desarrollar una vacuna contra el rotavirus . Se logró gracias a un estudio clínico publicado por el mismo grupo australiano descubridor del virus. Estos investigadores siguieron por dos años a un grupo de recién nacidos expuestos a un brote de rotavirus en una unidad neonatal, algunos de los cuales infectaron. Observaron que los recién nacidos infectados no presentaron un nuevo episodio de gastroenteritis rotaviral durante el seguimiento, mientras que un grupo significativo de neonatos no infectados durante el brote sí lo hicieron. Esta simple observación sugirió y se confirmó posteriormente con otros estudios, que una infección primaria por rotavirus induce protección contra las reinfecciones, abriendo el camino al desarrollo de una vacuna. Caracterización de los HuCV a pesar de ser virus "no cultivables" . Los HuCV no crecen en líneas celulares (sólo en los últimos años se ha diseñado un complejo sistema que permite crecer a algunos HuCV), por lo que su estudio tanto virológico como epidemiológico fue dificultoso y lento. Un gran avance se logró a comienzos de los años noventa cuando un grupo de investigadores, luego de varios años de arduo trabajo de laboratorio, clonó el genoma del virus Norwalk mediante amplificación y ensamblaje sucesivo del gen a partir de los fragmentos amplificados. Una vez clonado el gen completo, expresaron el fragmento que codificaba para la cápside viral produciendo partículas virales no infectivas (cápsides vacías, denominadas VLP, del inglés vírus-líke partícles). La obtención del genoma y de proteínas, útiles para el desarrollo de técnicas de PCR y de ELISA, aceleró notablemente el estudio de estos virus a nivel mundial. Desarrollo de vacunas antirrotavirus. El camino recorrido entre el inicio de estudios inmunológicos al licenciamiento de vacunas exitosas demoró cerca de veinticinco años. Lo destacable es la perseverancia a pesar 'de los fracasos. La inesperada asociación con invaginación intestinal ocurrida con la primera vacuna, licenciada en 1996 y retirada en 1998, hizo pensar a muchos que no sería posible obtener una vacuna. La conjunción de esfuerzos y la implementación de protocolos de investigación de envergadura y extremadamente rigurosos permitieron superar este pesimismo, pues se demostró que las nuevas vacunas eran eficaces y seguras.

Mecanismos patogénicos de los virus entéricos Los mecanismos patogénicos a nivel de la mucosa intestinal de los virus entéricos se han conocido gracias a estudios realizados en escasos modelos de animales de experimentación, estudios in vítro y en un reducido número de muestras de biopsia obtenidas de niños con infección grave. La mayoría de la información disponible corresponde a rotavirus, que es el virus más estudiado y para el cual existen modelos animales. Sin embargo, aún quedan interrogantes relativas al mecanismo patogénico real de uno u otro virus . Una vez ingerida una dosis infectante suficiente de virus a través de contacto fecal-oral, vía mano u alimento contaminado -dosis de menos de cien partículas virales para rotavirus y HuCV-, los virus sobreviven en el ambiente ácido del estómago alojándose en el intestino delgado, donde reconocen receptores específicos en la célula intestinal, tales como ácido siálico e integrinas para rotavirus y carbohidratos del

13 - VIRUS Y DIARREAS

grupo ABH-Lewis para calicivirus. Los virus penetran la célula intestinal, en su mayoría enterocitos maduros de la vellosidad del intestino delgado, mediante complejas interacciones entre proteínas virales y de la membrana celular. Como virus ARN, se replican en el citoplasma, lo que resulta en la muerte celular y en el desprendimiento de las células del ápice de la vellosidad intestinal, lo que ocasiona alteraciones estructurales y funcionales transitorias de la vellosidad intestinal. Durante la etapa de recuperación, las células menos diferenciadas, ubicadas en las bases de las criptas, se reproducen para ocupar la zona dañada y en alrededor~ de quince días, estas células reconstituyen la función absorbente propia de la célula apical. La diarrea resulta de la alteración estructural vellositaria, que conlleva una menor superficie de absorción, una alteración de la integridad epitelial y una disminución del contenido de d.isacaridasas de la superficie, lo cual favorece la diarrea osmótica. En los últimos años se demostró que durante la primera semana de infección por rotavirus la mayoría de los niños presenta viremia transitoria. No se conocen las implicancias clínicas de esta viremia en el cuadro clínico o en la posibilidad de complicaciones extraintestinales, que se han descrito en forma muy ocasional. No se sabe si los otros virus entéricos presentan o no una fase virémica. Entre los mecanismos patogénicos destaca la secreción de agua y minerales a través de las células menos diferenciadas que recubren la vellosidad dañada durante la fase de recuperación. Una observación reciente sugiere que la glucoprotefna no estructural NSP4 de rotavirus -proteína importante para el ensamblaje viral dentro de la célula intestinal- puede inducir diarrea en ratones, lo que podría corresponder a la primera enterotoxina viral descrita. Aunque la toxina no causa daño morfológico, altera la absorción de glucosa y produce secreción moderada de cloro y agua, mediada por calcio. No está claro aún cuál es el rol de esta "toxina viral" en la diarrea aguda resultante en humanos, pero podría cumplir un papel relevante. A continuación se describen las características virológicas y epidemiológicas, los aspectos clínicos, el tratamiento y la prevención de los cuatro virus entéricos. Se hace mención especial al desarrollo de la vacuna contra el rotavirus porque es el logro más importante. Debido a que los enterovirus se asocian fundamentalmente con enfermedad sistémica y su relación con episodios de gastroenteritis propiamente tal es menos clara, no serán tratados en este capítulo.

ROTAVIRUS El rotavirus es un virus icosaédrico, desnudo, de "'70 nm de diámetro y que pertenece a la familia Reovírídae (Figura 13-1 A). La cápside viral tiene tres capas (una doble cápside externa, una interna) y un núcleo que contiene un genoma de 18 kpb de ARN de doble hebra fraccionado en once segmentos, que codifican para seis proteínas estructurales y cinco no estructurales (Figura 13-2). La VP6, que es la proteína más abundante en la partícula viral, se ubica en la cápside media; las técnicas de ELISA empleadas para el diagnóstico contienen anticuerpos dirigidos contra VP6. La cápside externa está formada por las proteínas VP7 y VP4, que participan en la adsorción y penetración del virus a la célula intestinal. La proteína predominante 139

-~--

ViROLOGÍA CLÍNICA

11 segementos de ARN doble

VP7 Serotipo G

Serotipo P

Figura 13-2. Estructura esquemática del rotavirus. Genoma de ARN de doble hebra fraccio nado en once segmentos y proteínas que fo rma n las tres cápsides (Diag rama: Avendaño LF).

VP6 sub grupo antigénico VP2

cápsula interna

es VP7 , que corresponde a una glucoproteína de 34 kDa que participa en la adsorción del virus a la célula, mientras que VP4 es una proteína de 87 kDa, sensible a las proteasas responsables de inducir cambios necesarios en la membrana celular para permitir la penetración del virus al citoplasma. Ambas proteínas determinan el serotipo y forman la base de la clasificación binaria de rotavirus: tipos "G" , por el término glicoproteína que corresponde a la proteína VP7, y tipos "P" por el término proteasa-sensible propio de la proteína VP4. La parte interna del virus, el core, está constituida principalmente por VP2, y al interior se encuentran VPI y VP3 unidas tanto a VP2 como a cada uno de los once segmentos de ARN. Vpl y Vp3 son responsables de la síntesis de ARN durante el inicio de la infección y también en etapas tardías de la replicación del genoma (Figura 13-3).

Cápsula intermedia

Se han identificado siete grupos de rotavirus que infectan a animales y a humanos (A a G), basado en diferencias antigénicas mayores en VP6 , de los cuales tres infectan al ser humano (A, B y C). Los rotavirus del grupo A causan la mayoría de las gastroenteritis agudas en niños, mientras que los virus del grupo B han causado brotes epidémicos esporádicos de diarrea en China, y los rotavirus del grupo C se han relacionado con brotes ocasionales de diarrea en adultos en Asia, Europa y América Latina. Los rotavirus de mayor prevalencia son los de grupo A, por lo que es el grupo de virus más investigado. Diferentes estudios realizados en países industrializados, así como en países en vías de desarrollo, demuestran en forma consistente que en niños menores de cinco años los rotavirus causan aproxima-

Segmento

Figura 13-3. Correlación entre segmentos genómicos del rotavirus humano grupo A y proteínas codificadas.

140

Tamaño (pb)

Tamaño de/a proteína (kDa)

Proteína codificada

3302

125

VP1

2

2690

94

VP2

3

2591

88

VP3

4

2362

88

VP4

S

1581

53

NSP1

6

1356

41

VP6

7

1104

34

NSP3

8

1059

35

NSf?2

9

1062

38

VP7

10

751

28

NSP4

11

667

26

NSPS

C APÍTULO

damente el 15% de las consultas ambulatorias por diarrea, el 30% de las consultas de urgencia y el 40% de las hospitalizaciones. Asimismo, son los agentes más importantes de diarrea infantil nosocomial. La incidencia de diarrea por rotavirus en niños menores de 18 meses de edad es de 0,3 a 0,8 episodios/ niño al año, lo cual indica que la gran mayoría de los niños, al llegar a los tres años de edad, ya se han expuesto a este virus. Se ha estimado que cada año mueren en eJ mundo cerca de 600.000 niños por esta infección. Las muertes se concentran en los países pobres, en donde los niños infectados no reciben las terapias orales o intravenosas necesarias para prevenir o tratar la deshidratación. En la mayoría de los países con clima templado el rotavirus se concentra en los meses más fríos y prácticamente desaparece en el verano. Esta estacionalidad no es universal , ya que en Chile y en países con clima tropical como Brasil, el virus circula todo el año, sin una predisposición estacional definida. No existen explicaciones claras para este comportamiento epidemiológico. La caracterización antigénica del virus, dirigida especialmente a la identificación de las proteínas que podrían inducir inmunidad protectora, ha sido extensamente estudiada a través de técnicas de neutralización viral y mediante el uso de anticuerpos monoclonales dirigidos contra epítopes específicos. También se han desarrollado cientos de estudios para identificar los componentes del sistema inmune humano que participan en la respuesta a infección y que podrían proteger contra reinfecciones. El estado actual del conocimiento relacionado con el rotavirus y la inmunidad se puede resumir en cinco aspectos fundamentales. Las proteínas VP7 y VP4 están codificadas por genes distintos. Para VP7 se han descrito catorce tipos G, de los cuales a la fecha diez infectan al ser humano. Para VP4 se sugiere la existencia de por lo menos veinte tipos P, de los cuales se han identificado nueve en el ser humano. De los más de veinte tipos antigénicos de rotavirus que se han detectado a lo largo de los años, sólo cinco patrones antigénicos representan la mayor parte de los virus circulantes en el mundo (tipos P[8] G1, P[8]G3 , P[8]G4, P[8]G9 y P[4]G2), que representan combinaciones de cinco tipos VP7 (tipos G) y dos tipos VP4 (tipos P). La circulación de estos diferentes tipos antigénicos varía de una región a otra y dentro de una misma zona en diferentes períodos. La infección natural confiere protección contra reinfecciones. Si bien un ser humano puede infectarse repetida,men ~ te durante la vida, es la primera infección la que con mayor frecuencia se asocia a síntomas moderados o severos; las reinfecciones son en su mayoría leves o asintomáticas, independientemente del serotipo viral involucrado. La infección natural produce un aumento de los anticuerpos séricos del tipo lgM, lgG, e lgA y los anticuerpos de mucosa tipo lgA. Mayores niveles de estos anticuerpos en sangre y/o deposiciones se correlacionan con protección contra la infección. "Correlación" no significa necesariamente que son los responsables directos o únicos de protección. VP7 y VP4 son los antígenos neutralizantes, es decir, inducen anticuerpos capaces de neutralizar la infección viral. La primoinfección induce anticuerpos séricos neutralizantes

13 -

VIRUS Y DIARREAS

contra el tipo VP7 y VP4 del virus infectante y en menor medida contra VP7 y VP4 diferentes. Las infecciones repetidas "amplían" esta respuesta a otros serotipos. Esta mayor o menor especificidad de la respuesta inmune contra VP7 y VP4 y su función en la protección fue el centro dy la discusión para decidir las estrategias de desarrollo de vacunas en los años noventa. La lactancia materna protege contra infección sintomática por rotavirus probablemente a través de lgA y otros mecanismos aún no claramente establecidos. Aún quedan dudas por resolver respecto de la respuesta inmune. Si bien la inducción de anticuerpos contra VPT y VP4 es un mecanismo fundamental de inmunidad protectora, es probable que existan otras proteínas/ epítopes relevantes que induzcan protección no necesariamente neutralizante en VP6 o en proteínas no estructurales. Cabría esperar que si NSP4 resulta ser una "enterotoxina", induzca anticuerpos "antitoxina" , que podrían ser protectores al momento de· una reinfección . Tampoco está clara la función de la inmunidad celular e intestinal en la protección contra las reinfecciones, lo que actualmente es muy difícil de evaluar. Es probable que ambos sistemas jueguen un papel importante en el desarrollo de inmunidad protectora. La interacción virus-hospedero es compleja: y el resultado final -ausencia de infección , infección asintomática o sintomática leve, moderada o severa- dependerá de la combinación de interacciones entre inmunidad innata y adquirida, tanto humoral como celular, así como de factores virales como dosis infectante y posiblemente dé los tipos antigénicos . Es posible que la complejidad se deba a que las proteínas virales VP7 y VP4 interactúan con diversos componentes de la membrana citoplasmática en forma secuencial. VP4 lo hace inicialmente con residuos de ácido siálico y posteriormente durante la penetración viral con a1 ~2, para que a continuación VP7 lo haga con otro grupo de integrinas. Esto explica la dificultfil.d para determinar el tropismo por diferentes células.

CALICIVIRUS HUMANOS: NOROVIRUS Y SAPOVIRUS Luego del descubrimiento del virus Norwalk en 1972, en diferentes localidades del mundo se reportó una amplia variedad de virus de tamaño y de aspecto similar al microscopio electrónico , relacionados con gastroenteritis aguda, a los que en muchos casos se dio el nombre de la localidad donde fueron descubiertos. Entre ellos destaca el sapovirus (denominado anteriormente virus Sapporo) , que fue detectado en 1982 en un brote en niños que residían en Sapporo, Japón. Los dos géneros, norovirus y sapovirus, se agrupan dentro de los calicivirus humanos (HuCVs) , para diferenciarlos de los calicivirus que infectan exclusivamente a animales . Los HuCVs son un grupo de virus de ARN de hebra simple de 7,5 kb de polaridad positiva, icosaédricos, desnudos, de 27 nm de diámetro, morfológicamente indistinguibles pero que se diferencian genética y antigénicamente entre sí. El genoma del norovirus presenta tres marcos de lectura abierta (ORF) ; ORF1 codifica una proteína no estructural, la ARN polimerasa-ARN dependiente, ORF2 y ORF3 codifican la proteína de cápside

141

VIROLOGÍA ClÍNICA

mayor VP1 y la proteína de cápside menor VP2, respectivamente. A partir de análisis filogenéticos de regiones de la cápside (ORF2), se han definido a la fecha cinco genogrupos, Gl a GV, de los cuales los grupos Gl , Gil y GIV afectan al ser humano, en que Gil es el más prevalente. El genoma del sapovirus posee dos marcos de lectura abierta. ORF1 codifica proteínas no estructurales y una proteína de cápside mayor (VP1). Por su parte, ORF2 codifica una proteína estructural menor (Figura 13-4). La imposibilidad de propagar estos virus en cultivos celulares limitó el desarrollo de técnicas inmunoenzimáticas para estudios epidemiológicos. A su vez, detectar HuCVs en las heces ·es complejo tanto por la breve duración de la excreción como por la baja concentración del virus . El estudio de la secuencia del genoma del norovirus permitió clasificarlo en la familia Caliciviridae y mediante métodos de reacción en cadena de la polimerasa con trascripción reversa (RT-PCR) se detectaron virus en heces. Las nuevas técnicas de ELISA para la detección de antígenos y anticuerpos usando proteínas recombinantes han aumentado la sensibilidad y especificidad de la detección viral. El norovirus infecta tanto a niños como adultos en diferentes regiones del mundo. Este virus es la principal causa de brotes de diarrea aguda no bacteriana, especialmente asociados al consumo de agua y alimentos contaminados, en particular mariscos bivalvos crudos o insuficientemente cocidos. En este sentido difiere de los otros virus entéricos, que causan infección endémica casi exclusivamente en niños logrando cierta inmunidad en la edad adulta. Se han reportado brotes de diarrea aguda atribuibles a este virus en colegios, universidades, campos de esparcimiento, restaurantes, cruceros de placer y en ciudades con fuentes de agua potable contaminadas. Norovirus no sólo causa brotes de diarrea asociado a consumo de agua y alimentos, sino también a gastroenteritis de carácter endémico en menores de cinco años, siendo considerado actualmente como la segunda causa de diarrea de origen viral luego de rotavirus en niños menores cinco años-. Esta observación se ve corroborada por un reciente estudio de seguimiento de una cohorte de 190 niños chilenos desde el nacimiento hasta los 18 meses de edad. En este estudio, el 20% de los episodios de diarrea aguda se asoció a norovirus. El sapovirus causa episodios de diarrea esporádicos principalmente en niños, y brotes de gastroenteritis en hospitales, jardines infantiles y colegios. Este virus se ha reportado hasta en el 5,1% de los episodios en hospitales y el 3,4% en la comunidad. Estudios serológicos indican que en los países en desarrollo la infección ocurre a edades más tempranas probablemente

por una mayor exposición en comparación con países industrializados. En Chile, un estudio seroepidemiológico demostró que entre los cuatro y cinco años de edad, cerca del 80% de los niños han sido expuestos al virus ; en la edad adulta, más del 90% posee anticuerpos contra el norovirus. La seroprevalencia resultó mayor en individuos pertenecientes a los estratos socioeconómicos más bajos, observación semejante a lo que ocurre en el caso de otros agentes de diseminación fecal-oral, como el virus de la hepatitis A. En relación a la expresión clínica de la infección por norovirus, la evidencia sugiere que en general, la infección resultante es menos severa en cuanto a la magnitud y duración de la fiebre, vómito y diarrea, que la infección por rotavirus, lo que no descarta la posibilidad de que ocurran episodios de infección por norovirus tan severos como los observados para rotavirus. Los estudios dirigidos a evaluar la inducción de inmunidad protectora asociada a HuCVs, específicamente norovirus, no han sido alentadores. Estudios en voluntarios adultos que recibieron dosis repetidas de virus sugieren que una primoinfección no induce protección consistente contra una reinfección sintomática. A diferencia del rotavirus , se ha demostrado que las reinfecciones sintomáticas por norovirus a lo largo de la vida son una posibilidad. La explicación más plausible para este diferente comportamiento biológico está en la diversidad antigénica de los norovirus. Los errores de la actividad de la ARN polimerasa derivan en la producción frecuente y constante de nuevas variantes virales. Es probable que ello derive en la generación de nuevos tipos antigénicos que "escapen" a la inmunidad inducida por una infección previa.

AsTROVIRUS Los astrovirus se identificaron en 1975, cuando con microscopia electrónica se observaron en deposiciones partículas que asemejaban una estrella de cinco puntas, por lo que reciben el nombre de astrovirus (Figura 13-1 D). Mediante esta misma técnica se identificó a estos virus agentes causantes de episodios esporádicos y también de brotes de diarrea en niños y adultos. Debido a que la microscopia electrónica presenta limitaciones para el diagnóstico del virus, la importancia clínica y epidemiológica de este agente se conoce sólo parcialmente. Gracias al posterior análisis de la secuencia del genoma del virus se pudo clasificar dentro de la familia Astroviridae y fue posible detectarlo en forma rutinaria usando sondas moleculares y/o la reacción en cadena de la polimerasa. Los astrovirus son virus icosaédricos desnudos, de 28 nm de diámetro, cuyo genoma es una hebra simple de ARN de 6,8 a 7,6 kb de polaridad positiva, que contiene tres marcos de lectura abierta (ORF), secuenciales. ORF1 a y ORF1 b, que se localizan en el extremo terminal 5' del genoma, codifican para

5'

3'

ORFl: ARN poljmerasa

ORF2:VP1

ORF3: VP2

Figura 13-4. Genoma de calicivirus humano. ARN de simple hebra, polaridad positiva con tres marcos de lectu ra abiertos (ORF) que cod ifica n tres proteínas.

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C APÍTULO

13 -

VIRUS Y DIARREAS

proteínas virales no estructurales, correspondiendo a una proteasa y a una ARN -polimerasa, ARN-dependiente respectivamente. ORF2, localizado en el extremo 3' terminal del genoma, codifica para una proteína precursora de la cápside . El análisis de nucleótidos del ORF2 permitió tipificar a los astrovirus en ocho genotipos (HAstV-1 a HAstV-8), de los cuales HAstV-1 es el más prevalente.

también se les ha vinculado a brotes en orfanatorios y hospitales. Las infecciones poradenovirus entéricos parecen ser más prevalentes en verano en algunos lugares, aunque pueden causar infecciones en cualquier época del año. Algunos reportes sugieren que el cuadro clínico asociado a adenovirus podría durar hasta dos semanas.

Los episodios de gastroenteritis por astrovirus afectan predominantemente a niños, pero también se han visto brotes esporádicos en ancianos, en colegios , salas de hospital y hogares. Los estudios desarrollados usando técnicas inmunoenzimáticas sugieren que el astrovirus es un agente relativamente común de gastroenteritis, más frecuente de lo que se había observado utilizando microscopia electrónica, con frecuencias que varían entre el 2,1 % y el 13,9% en niños.

ASPECTOS CLÍNICOS

Estudios realizados en América Latina señalan que este virus causa entre el 5% y el 10% de los casos de enfermedad diarreica aguda en niños. Una investigación en cinco hospitales de Santiago de Chile demostró que entre el 10% y el 12% de los niños que consultaron por diarrea aguda no enterocólica presentaban astrovirus en heces. Un estudio ulterior realizado también en Santiago, en el que se analizaron muestras de heces de niños provenientes de hospitales, servicios de urgencias y consultorios , mostró el 4,5% al 8,6% de infección por astrovirus. Al parecer, las infecciones por astrovirus tienden a ser más suaves que las asociadas a rotavirus. El astrovirus es poco frecuente en adultos, puesto que más del 80% tiene anticuerpos, lo que sugiere que al llegar a la edad adulta la mayoría de las personas ya habían tenido la infección. Observaciones clínicas y en voluntarios adultos indican que el papel de los anticuerpos neutralizantes séricos puede ser relevante, al igual que para rotavirus. Estudios utilizando biopsias humanas sugieren que la inmunidad celular, específicamente la mediada por linfocitos T CD4+, puede ser fundamental. Modelos experimentales en animale·s sugieren un posible papel de la inmunidad innata en el control de la infección.

ADENOVIRUS ENTÉRICOS Los adenovirus son virus de 65 a 80 nm de diámetro, de simetría icosaédrica desde cuyos vértices emergen doce prolongaciones proteicas llamadas "fibras", de relevancia en la replicación y patogenia de la infección. Es un virus desnudo cuyo genoma está constituido por una doble hebra de ADN de 33 a 45 kb. Se han aislado 55 serotipos de adenovirus humanos, y de ellos muchos pueden ser eliminados por las heces, a menudo por períodos prolongados, sin vincularse a diarrea. Estos virus se agrupan en siete subgéneros (A a G), que pueden causar gastroenteritis, patología respiratoria, conjuntivitis, cistitis hemorrágica y exantemas. Los adenovirus que predominantemente causan diarrea son el 40 y el41. Estos dos serotipos pertenecen al subgrupo F, muestran

reacción cruzada en ensayos de neutralización, presentan diferentes perfiles de restricción enzimática y se denominan adenovirus entéricos. El adenovirus de tipo 31, perteneciente al subgrupo A, se ha asociado a cuadros de diarrea en niños. Los adenovirus entéricos causan entre el 2% y el 15% de las diarreas agudas, y son más frecuentes en niños que en adultos. Estos virus son causa endémica de diarrea, aunque

Cuadro clínico El período de incubación promedio de los virus entéricos es de tres días, aunque en el caso de los norovirus puede ser de un día, y en el de los adenovirus entéricos se ha descrito una incubación que puede durar hasta diez. Todos los virus entéricos pueden causar un espectro de enfermedad que va desde la infección asintomática, frecuente en recién nacidos, en quienes la infección por rotavirus suele ser asintomática, hasta una gastroenteritis aguda severa que requiera de hospitalización; y que puede causar la muerte en niños que no reciben atención oportuna. La gastroenteritis aguda causada por virus entéricos puede presentar uno o más de los signos y síntomas siguientes: vómito, que puede ser frecuente e intenso y en ocasiones preceder a la aparición de la diarrea, fiebre que puede ser mayor de 39 dolor abdominal cólico, malestar general y síntomas de tipo gripal. La diarrea puede ser leve, con unos pocos episodios de evacuaciones semilíquidas, o grave, con más de diez episodios diarios de diarrea líquida explosiva. La sangre no es una característica de la diarrea por virus entéricos y debe hacer pensar en otros agentes, en particular bacterias invasoras; su presencia en un examen rápido positivo para rotavirus debe hacer sospechar en un falso positivo o en una coinfección con otro agente. Si la diarrea es intensa, el paciente puede deshidratarse, que es el riesgo más importante de esta afección. La duración promedio -de la diarrea es de tres días, pero puede extenderse hasta nueve (la infección por norovirus suele durar tres días; por rotavirus y astrovirus, cuatro a cinco, y por adenovirus entérico, hasta diez).

oc,

Se han relaGionado otros síntomas y cuadros clínicos a los virus entéricos, especialmente a los rotavirus, pero estas asociaciones son en su mayoría no concluyentes. Los rotavirus se han asociado con síntomas de vías respiratorias altas, con invaginación intestinal, encefalitis, meningitis aséptica, muerte súbita infantil y enterocolitis necrosante. Si bien se ha establecido la presenciq. de rotavirus en estas enfermedades, no existe a la fecha una relación patogénica evidente con ninguna de ellas. La reciente asociación entre la vacuna antirrotavirus simio-humana e invaginación intestinal ha dado más fuerza a la posibilidad de una asociación real de esta patología con infección natural, aunque no ha sido demostrada. Los adenovirus entéricos se vinculan a enfermedad celíaca, lo cual tampoco ha sido sustentado. La intolerancia transitoria a los hidratos de carbono, que se manifiesta por evacuaciones ácidas con sustancias reductoras, ocurre en infecciones por rotavirus y astrovirus. Es posible que en diarreas más graves, con mayor daño intestinal, la lenta recuperación de la actividad de las disacaridasas de la superficie intestinalprolongué el cuadro diarreico,·en especial en lactantes desnutridos, en quienes la diarrea tiende a ser más severa. 143

V IROLOGiA CLiNICA

En personas inmunodeprimidas la gastroenteritis viral por lo general no presenta una evolución particularmente intensa; no se reportan casos de diarrea masiva con consecuencias fatales en estos pacientes. Se ha descrito ocasionalmente diseminación de rotavirus hacia órganos como el hígado y el bazo en pacientes con compromiso inmunológico grave (niño con inmunodeficiencia combinada severa); son más probables las reinfecciones intestinales y episodios diarreicos más prolongados-en comparación con individuos inmunocompetentes.

Diagnóstico Los diversos métodos con que se cuenta para diagnosticar las infecciones por virus entéricos varían en sensibilidad, especificidad, disponibilidad, costo y facilidad operacional. Pueden clasificarse en técnicas de cultivo celular, microscopia electrónica, de detección genómica e inmunológicas. El cultivo celular y la microscopia electrónica se restringen fundamentalmente a laboratorios de investigación, porque son técnicas laboriosas que requieren un equipo refinado y en general de alto costo. Las técnicas de cultivo celular tienen

limitaciones porque varios de los virus entéricos son difíciles de propagar y, para otros, como HuCV, no existen a la fecha líneas celulares que posibiliten su propagación rutinaria in vítro . La microscopia electrónica tiene una sensibilidad intermedia, requiriéndose 106 a 10 7 partículas virales por gramo de deposición para su detección. La electroforesis, que fue el recurso diagnóstico preferente para la detección de rotavirus durante años , se basa en observar el patrón de migración de los once segmentos genómicos del ARN de rotavirus en geles de poliacrilamida (Figura 13-5). Esta técnica fue de gran utilidad en estudios epidemiológicos durante la década de 1980, porque permitió detectar diferentes electroferotipos circulantes en una comunidad y documentar que el rotavirus es el principal agente de infección nosocomial en pediatría. Una ventaja, aunque menor, sobre la técnica de ELISA, es que este método permite identificar rotavirus pertenecientes a los otros grupos (B a F) , que tienen patrones de migración electroforético diferentes al grupo A Los ELISA comerciales no detectan rotavi rus del grupo B y C. La electroforesis también se ha aplicado a estudios

Figura 13-5. Electroforesis de muestras de deposiciones con rotavirus. Se observan patrones de mig ración característicos de los once segmentos genómicos del virus. Los carriles 1 y S corresponden a rotavirus patrones "cortos" y los 2, 4 y 7 a "largos"; la aparición de más bandas en 3 (mezcla de largos 2 y 4) y en 6 (mezcla de corto 5 con largo 7) ilustra la capacidad del método para discriminar y comparar cepas para fines epidemiológ icos.

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CAPÍTULO

epidemiológicos en adenovirus, en cuyo caso se requiere primeramente fragmentar el genoma mediante enzimas de restricción, para luego proceder a la electroforesis; sin embargo, tiene menos sensibilidad que ELISA. El diagnóstico se facilita, pues durante el episodio agudo hay una excreción de 10 9 a 10 10 partículas por gramo de deposiciones, lo que los hace detectable por muchas técnicas. En laboratorios con experiencia en esta técnica es posible proc~sar entre diez y veinte muestras en forma simultánea y obtener resultados en un lapso de doce horas. La reacción en cadena de la polimerasa se aplica al estudio de los diferentes virus entéricos, tanto en rotavirus como en HuCV, adenovirus y astrovirus. La técnica destaca por su alta sensibilidad, y requiere solamente de cien virus por gramo de deposición para dar un resultado positivo. Se debe ser cauteloso en la interpretación de los resultados positivos en deposiciones, ya que su altísima sensibilidad posibilita que el agente detectado en evacuaciones no sea necesariamente la causa de enfermedad. Esta técnica ha demostrado ser útil para la caracterización genómica de todos los virus entéricos. La diversidad genética de los HuCV ha llevado a plantear la necesidad de usar partidores "regionales" para detectar virus en diferentes zonas del planeta. Actualmente, los inmunoensayos dominan el diagnóstico virológico de las gastroenteritis agudas en el laboratorio clínico. Existe una gran variedad de kits comerciales para detectar rotavirus, astrovirus, adenovirus entéricos y recientemente HuCV. . Estos kits permiten detectar entre 104 y 106 partículas virales por gramos de deposición , y se basan en la detección de complejos antígeno-anticuerpo usando anticuerpos marcados con enzimas (ELISA) o con partículas de látex que se aglutinan al producirse la unión antígeno-anticuerpo. La sensibilidad entre los diferentes kits comerciales puede variar entre el 70% y el 95%; por eso, el médico debe evaluar cada examen positivo con cautela y dentro del contexto clínico-epidemiológico . La técnica de inmunofluorescencia requiere equipos de alto costo y personal capacitado, por lo que su uso se ha restringido a laboratorios de investigación .

Tratamiento El objetivo fundamental del tratamiento de la diarrea aguda, aun antes de conocer el agente causal, es prevenir y/otratar la deshidratación . Por eso los esfuerzos deben concentrarse en reponer la pérdida de agua y electrólitos por vía intestinal y no en la administración de antimicrobianos. Las fórmulas comerciales para rehidratación oral son en general apropiadas y contienen electrólitos en un nivel que evitará la híper o hiponatremia (30 a 90 meq/L de sodio). Dado que la pérdida de sodio en las gastroenteritis virales no es tan grave como en otras infecciones entéricas como el cólera, se recomienda usar soluciones que lleven aproximadamente 60 meq/ L de sodio. La base del éxito de esta terapéutica está en aplicar las fórmulas en volúmenes pequeños y repetidos, de tal manera que el lactante tolere la fórmula sin vomitar. Si el lactante presenta evacuaciones frecuentes y vómitos repetidos, puede ser necesario administrar la fórmula en pequeñas cucharadas cada cinco a diez minutos. La necesidad de hospitalizar se ha reducido notablemente en muchos países gracias a la adecuada hidra-

13 - ViRUS

y DIARREAS

tación oral~ Sin embargo, en diversos lugares del mundo aún existe dificultad para la atención médica precoz, lo cual, sumado a un bajo nivel de alfabetismo, deriva en que muchos niños presenten un estado de deshidratación moderada o grave al momento de consultar, por lo que necesitarán tratamiento con hidratación intravenosa. En esos casos requerirán hospitalización y suero fisiológico o hidrosalino, dependiendo del estado hemodinámico y de la concentración iónica sérica. En algunos lactantes con infección severa, la hidratación oral puede fallar a pesar de su adecuada administración. Si un lactante vomita los pequeños volúmenes de solución hidratante en forma repetida y continúa con diarrea líquida severa, es aconsejable evaluar hospitalizar para asegurar una vía intravenosa que permita hidratar adecuadamente al niño mientras dure el período crítico de la enfermedad. El manejo dietético del niño con gastroenteritis viral debe centrarse en limitar alimentos por el más breve plazo posible . La administración láctea en volúmenes pequeños (30 a 50 mL) en forma frecuente (cada dos o tres horas) se debe comenzar lo más prontamente posible en la medida que la evaluación clínica sugiera que el niño tolerará estos volúmenes. La mayoría de los niños con gastroenteritis viral no requiere de alimentación con formulas lácteas libres de lactosa. Esta restricción se recomienda sólo cuando la diarrea se prolonga más de cuatro o cinco días y las evacuaciones demuestren presencia de sustancias reductoras. La leche materna no debe suspenderse ni limitarse en aquellos lactantes que sufran gastroenteritis aguda viral.

Prevención Las medidas preventivas son esenciales para limitar los brotes de gastroenteritis viral y la diseminación del virus en ambientes cerrados y hacinados. Los rotavirus se diseminan tan profusamente en centros cerrados, que se ha postulado un mecanismo respiratorio de transmisión, pero no ha sido confirmado a la fecha. Las medidas básicas de higiene ambiental recomendadas para prevenir brotes de diarrea aguda de cualquier etiología incluyen la mantención de superficies limpias libres de materia fecal y la promoción y supervisión constante del lavado frecuente de manos, con especial énfasis en los preparadores de alimentos. El consumo de alimentos crudos es un factor de riesgo importante, particularmente en lo que respecta a los norovirus, por lo que no se recomienda consumir verduras y frutas crudas que crezcan a ras de suelo, a menos que la calidad del agua esté asegurada, y tampoco el consumo de mariscos bivalvos sin cocinar. El consumo de alimentos adecuadamente cocidos reduce en un grado considerable el riesgo de enfermar. El agua contaminada con norovirus también ha sido causa de brotes de diarrea aguda, por lo que se recomienda hervir el agua cuando no proviene de sistemas de agua potable de calidad certificada. Los virus entéricos son una causa importante de enfermedad en países desarrollados, donde las medidas básicas de higiene ambiental son adecuadas. Esta observación sugiere que en el control de la enfermedad en América Latina no bastará con el saneamiento ambiental, sino que será necesario aplicar vacunas (Figura 13-6).

145

C APÍTULO

13 -

V tRUS y DIARREAS

HECHOS DESTACADOS • Los virus entéricos -rotavirus, calicivirus, astrovirus y adenovirus- son importantes causas de diarrea infantil en países en desarrollo y desarrollados. • Actualmente se dispone de· muchas técnicas de laboratorio para confirmar la etiología viral, especialmente para rotavirus. • El rotavirus es el principal agente viral detectado en pacientes ambulatorios y hospitalizados y puede producir muerte por deshidratación; es también la principal causa de diarrea infantil intrahospitalaria. • Los calicivirus causan frecuentemente brotes epidémicos de diarrea en recintos cerrados y viajes de crucero, semejando la forma de intoxicaciones alimentarias. • El tratamiento se basa en la reposición de líquidos y electrólitos perdidos; el acceso a sistemas de hidratación oral o parenteral ha disminuido fuertemente la letalidad de la diarrea. • La prevención de las diarreas virales se basa en educación y medidas de sanidad ambiental, relacionadas con agua bebestible y disposición de excretas. Sólo se dispone de vacuna contra rotavirus, lo que representa un gran avance en su control.

147

CAP ÍTULO

14

Virus hepatitis Luis Fidel Avendaño

Contenido . tlE!P?titi? A _ - ~ep_a.~~_is ~-

as hepatitis virales representan un serio problema de salud pública mundial que afecta a varios cientos de millones de seres humanos. Hasta 1960 sólo existían evidencias epidémicas e inmunológicas que permitían sospechar la existencia de dos grandes grupos de hepatitis: la hepatitis infecciosa, aguda, adquirida por vía oral y la hepatitis sérica, asociada a transfusiones e inyecciones, así como a contacto sexual, que podía producir enfermedad crónica. El conocimiento de las hepatitis experimentó un gran impulso con el descubrimiento del antígeno australiano (Biumberg, 1965) como marcador de la hepatitis sérica y con la identificación por microscopia electrónica de un virus pequeño desnudo en deposiciones de enfermos de hepatitis infecciosa (1973). Así, se definieron las hepatitis A, By "no A no B". El desarrollo tecnológico permitió detectar otros virus cuya célula blanco era el hepatocito: el agente Delta asociado al virus B (1977); el virus E de transmisión fecal-oral (1984); y el virus C (1981 ). Sin embargo, todavía queda una proporción de hepatitis negativas para todas las pruebas. Con técnicas de biología molecular se han seguido detectando virus asociados a hepatitis (virus Gen 1994), cuyo rol patógeno todavía no está bien definido.

L

Las hepatitis virales tienen algunos aspectos en común que justifican su presentación en un mismo capítulo, aunque también muchas características que los diferencian . Algunos son virus ARN y otros ADN, varían los mecanismos de contagio y de patogenia, las formas evolutivas, las estrategias de tratamiento y prevención, etc. Sin embargo, todos tienen un período de incubación largo, producen infecciones clínicas y subclínicas y clínicamente no se pueden distinguir, incluso con exámenes corrientes de laboratorio; sólo el laboratorio viral específico permite precisar la etiología. Un gran problema para el estudio de los virus hepatitis es que no crecen en cultivos celulares, salvo el virus hepatitis A, con mucha .dificultad. El notable progreso de la biología molecular en los últimos años, que ha permitido el descubrimiento de "nuevos viejos agentes", ha facilitado el estudio de la patogenia y el avance en el diagnóstico y control de la evolución de las hepatitis .

..._____ 148

_ ........... ___ __ __

...... ___ .............

e

152 162

Hepatitis E

166

Se reconocen en la actualidad seis agentes virales cuyo órgano blanco principal es el hígado: los virus de la hepatitis A (HAV), B (HBV), C (HCV), D o delta (HDV), E (HEV) y G (HGV). Otros virus pueden originar compromiso hepático, pero sin que este tejido constituya su principal órgano blanco, sino sólo una parte de una infección general (Ej.: CMV, EBV, adenovirus, etc.). En 1997 se detectó otro agente mediante biología molecular, el torque teno virus {TIV), un virus ADN de simple hebra cirpular cuya patogenicidad e impacto en las hepatitis no está definido; tampoco crece en cultivo celular, lo que dificulta su estudio. Se le ha clasificado tentativamente como Circovirus . En la Tabla 14-1 se muestran comparativamente algunos parámetros de las hepatitis producidas por los virus A a E.

HEPATITIS A Marcela Potin Luis Fidel Avendaño

En 1973, mediante microscopia electrónica se identificó el virus hepatitis A (HAV) en deposiciones, que es el virus hepatotrópico de mayor prevalencia mundial , especialmente en la población infantil debido a su _transmisión por vía fecal-oral. Dependiendo de las condiciones sanitarias de la comunidad, puede presentarse como endemia, brotes epidémicos o casos esporádicos.

PROPIEDADES El HAV se clasifica en la familia Picornaviridae; originalmente se le asignó el nombre de enterovirus 72, pero actualmente se le considera dentro de su propio género, Hepatovirus. Es 4..1 n virus desnudo icosaédrico de 27 nm, genoma de ARN de polaridad positiva y tiene 7.500 nucleótidos. Como los picornavirus, en el extremo 5' tiene un segmento corto no codificante con una proteína viral (VPg) unida covalentemente y en el 3' un

CAPÍTULO

14 - VIRU S

HEPATITIS

Tabla 14-1. Características de los cinco principales virus asociados a hepatitis.

A

8

e

D

E

Familia

Picorn aviridae

Hepadnaviridae

Flaviviridae

¿Viroide?

Hepeviridae

Ácido nucleico

ARN

ADN

ARN

ARN

ARN

Hebra: 1o 2 (polaridad)

1 (+)

2, circula r

1 (+)

1 (-)circu lar

1 (+)

Tamaño genoma (kb)

7;8

3,2

9,4

1,7

7,5

Variabilidad: serotipos, genoti pos*

6*

Cá pside

VP1- VP4

HBcAg

Core

HDAg

1 proteína

Envoltura

No

HBsAg

E1-E2

HBsAg

No

Reservorio animal

No

No

No

No

No

Vía de transm isión: Fecal-oral Sangre Sexual Vertical

Sí Rara No No

No Sí Sí Sí

No Sí Rara Ra ra

No Sí Sí Sí

Sí No No No

Infección ag uda o persistente

Ag uda

Ambas

Ambas

Ambas

Aguda

Incubación en días

15-45

30- 180

14- 180

20-50

14-60

Infección: Clínica(%) Subclín ica (%) Portador (%)

10-50 90-100 No

20 > 70 5- 1o

5 95 > 50

¿B? ¿B? ¿B?

·7 ¿. ·7 ¿.

Evolución: Fu lmina nte(%) Crónica(%) Cirrosis(%)

> 0,5 No No

0,5-1 5- 1o

0,5-1 30-90 1-4

1-25 20-50 ¿?

2-25 emba razada No No

Curación episod io agudo(%)

> 99

> 90

10-40

50-80

> 95

·7 ¿.

lgM-IgG

Sí Sí

Tipo de inmun idad Inducida Diagnóstico específico: lgG lgM Antígeno Genoma

Tota l: lgG

Anti HBs LTCD8

LT CD4-8

Sí Sí

Anti HBs Anti HBs HBs PCRca rga

Sí Sí



RT-PCRca rga

RT-PCR

No

¿7: no determinad o; RT-PCR: PCRcon transcripción reversa.

corto segmento no codificante seguido de una cola de poli A. Tiene sólo un marco de lectura abierto (ORF) que codifica para un polipéptido grande, que es posteriormente procesado para originar tres polipéptidos (P1 , P2, P3); por acción de la proteasa viral 3C a partir de P1 se originan las proteínas estructurales (VP1 a VP4) y el resto del polipéptido produce alrededor de veinte proteínas no estructurales. El virus hepatitis A es difícil de propagar en cultivo celular. La dosis infectante puede ser del orden de 1O a 100 partículas. El virus entra a las células de las mucosas orofaríngea e intestinales, donde se adsorbe a receptores celulares aún no definidos. Vía vena porta (fase virémica) el virus llega al hígado, donde penetra y se multiplica en los hepatocitos; posteriormente es excretado por los conductos biliares al intestino y se elimina en grandes cantidades en las deposiciones. A nivel celu lar, el virus se adsorbe al hepatocito por medio de un receptor de glicoproteína semejante a la mucina (huHAVcr-1 ); una vez en el citoplasma, se inicia primero la traducción del genoma orig inando entre otras proteínas una ARN polimerasa que produce

proteínas que inician la replicación del genoma mediante un mecanismo idéntico al descrito para otros picornavirus . Una vez sintetizadas las proteínas estructurales , comienza el ensamblaje y se forma una partícula intermedia (provirus) que madura al completarse el procesamiento proteolítico de la proteínas de la cápside. Los virus se liberan por lisis celular y hay necrosis de los hepatocitos manifestada por un alza de las enzimas hepáticas en la sangre. El daño celular es producto de mecanismos directos de lisis viral e indirectos mediados por citotoxicidad (LTc) y por mediadores de inflamación (interferón y citoquinas) . Durante el pródromo se produce lgM , que es claramente detectable cuando aparece la ictericia. La aparición de anticuerpos lgG neutralizantes coincide con la injuria hepatocelular y el inicio del alza de los niveles de amino transferasas. Sólo hay un serotipo de HAV, pero se han identificado siete genotipos (I -VI I), de los cuales ell y ellll son los que más afectan al hombre; estos últimos se subdividen en subtipos A y B, de los cuales el lA es el más prevalente en el mundo. 149

VIROLOGÍA CLÍNICA

Epidemiología El único reservorio del HAV es el ser humano y se trasmite en forma eficiente por la vía fecal-oral. Puede difundirse por el ciclo corto entre per_sonas a través de contacto cercano o por manipuladores de alimentos (deposiciones contaminadas - manos - preparación de alimentos) o por ciclo largo en ciudades (deposiciones - aguas servidas - agua y alimentos, como verduras, mariscos - boca). Este agente es resistente a la desecación, al pH ácido del estómago y a los detergentes, sobrevive hasta un mes a temperatura ambiente y se concentra en ciertos alimentos, como mariscos bivalvos. El HAV es destruido por la cloración del agua, por la desinfección con antisépticos yodados y al ser expuesto por 5 minutos a 100 °C. El período de incubación es de dos a seis,semanas. La excreción viral es intensa durante la incubación y continúa hasta por una semana después de la aparición de los síntomas. La tasa de ataque a susceptibles cercanos es alta (50% al 75%). La circulación del HAV está estrechamente relacionada con factores socioeconómicos y sanitarios. Así, en países con malas condiciones sanitarias la infección se adquiere en los primeros años de la vida, edad en que es preponderantemente asintomática. En los países industrializados existe escasa circulación de HAV, por lo que sólo se observan brotes ocasionales y casos de viajeros que regresan de zonas de alta

prevalencia. El principal problema de salud pública se concentra en países en transición epidemiológica donde aún circula el virus, pero el contagio se produce a edades mayores, generando muchos casos sintomáticos y en ocasiones de mayor gravedad (Tabla 14-2 y Figura 14-1).

Cuadro clínico Clínicamente la enfermedad dura alrededor de cuatro semanas. Todas las formas evolutivas (habitual, prolongada, colestásica, fulminante) corresponden al modelo de infección aguda; la infección es autolimitada y no evoluciona a la cronicidad . La sintomatología está relacionada con la edad , pues en los niños menores de cinco años cerca del 90% tiene infección asintomática o subclínica, mientras que el 80% de los adultos presenta síntomas. El período prodrómico dura cerca de una semana -con síntomas inespecíficos como anorexia, náuseas, vómitos, dolor abdominal, fiebre moderada y coluria- y luego aparece ictericia, que inicia el período de estado, momento en que los síntomas generales tienden a disminuir. La enfermedad dura aproximadamente un mes. La sospecha clínica se confirma con exámenes de laboratorio: hiperbilirrubinemia de predo:: minio directo, elevación de aminotransferasas e lgM específica anti-HAV. La lgG anti-HAV, que se eleva más tardíamente y persiste de por vida, es un marcador de inmunidad (Figura 14-2).

Tabla 14-2. Patrones globales de transmisión de la hepatitis A

Manifestaciones clínicas

Endemicidad

Edad de mayor incidencia Patrón de transmisión

Alta

Preescolares

Persona a persona; las epidemias son raras

Mayoritariamente asintomáticos por la edad de los afectados

Moderada

Escola res y adultos jóvenes

Persona a persona; epidemias por consumo de agua o alimentos

As intomáticos los más pequeños, pero con síntomas y en moda lidad de brote en los niños más grandes y adu ltos

Baja

Adultos jóvenes

Persona a persona; epidemias por consumo de agua o alimentos

Casos clínicos ocurren en brotes asociados a contagios por cic lo la rgo

Muy baja

Adultos

Viajeros; epidemias son ra ras

Cl ín ica es reconocida en viajeros o personas de riesgo



Alta

CJ Baja O Muy baja

Figura 14-1 . Distribución mundial de los patrones de'ewndemicidad de la hepatitis A. Adaptado de: Jacobsen. KH, Wiersma ST. Hepatitis A virus seropFeva lerke by age and world region, 1990 and 2005. Vaccine 20 1O; 28:6655.

150

CAPÍTULO

14 -

VIRUS HEPATITIS

Ictericia (si ocurre)

Incubación

Pródromo Viremia

IgG

l IgM

Virus en heces

o

Figura 14·2. Marcadores clínicos y de laboratorio en la hepatitis A

4

t

7

9

10

11

12

13

14

Semanas

Ingestión del virus

La letalidad de la hepatitis A en la población sana es baja (0 ,015% al 0,3%), pero se eleva notablemente en individuos de más de 49 años. La falla hepática fulminante, que es una complicación infrecuente, debe reconocerse precozmente, pues su derivación a centros de alta complejidad es esencial para el pronóstico. Los indicadores de gravedad en el curso de una hepatitis son vómitos persistentes, alteraciones del sueño o de conciencia, manifestaciones hemorragíparas, disminución brusca del tamaño hepático, prolongación del tiempo de protrombina y reducción súbita del nivel de transaminasas . No existe tratamiento antiviral específico. El monitoreo habitual incluye mediciones de bilirrubina, transaminasas y de protrombina en sangre. El reposo y la dieta no influyen en el curso de la enfermedad. Se recomienda evitar sustancias he-

120

5

patotóxicas como alcohol o medicamentos de metabolismo hepático preferencial durante la infección . El trasplante hepático es una medida extrema y debe plantearse precozmente frente a la hepatitis fulminante.

Prevención El adecuado tratamiento de aguas servidas, así como la disponibilidad de agua potable y buena disposición de excretas constituyen los ejes de la prevención. También son importantes las medidas de higiene personal y evitar el consumo de mariscos crudos. En la Figura 14-3 se observa que la intensificación de las medidas sanitarias a propósito de una epidemia de cólera, disminuyó transitoriamente la incidencia de hepatitis A en Chile.

Campaña cólera

100

"'

j!l

.§ :.o

80

..e:: "' o o o

60

.... o o..

40

o ;::; ~

u"'

20

Figura 14-3. Tasas de incidencia de hepatitis A en Chile: 1975-2006. Fuente: Ministerio de Sa lud, Ch ile.

151

V IROLOGÍA ClÍNICA

A pesar de que estas medidas son un estándar en países desarrollados, ha resultado casi imposible evitar la circulación · del HAV, persistiendo brotes importantes, por lo que algunos países como Israel y los EE.UU. han incorporado la vacunación universal en niños. Existen dos vacunas inactivadas disponibles en el comercio , que son seguras e inmunogénicas en formulaciones para niños y adultos. Se recomiendan dos dosis separadas por seis meses a partir del año de edad; puede usarse combinada con hepatitis B para facilitar el cumplimiento de los programas. También se recomienda en viajeros a zonas de alta endemicidad. Su uso sistemático en niños ha logrado reducciones de hasta el 90% en la incidencia de enfermedad , lo que se explica en parte por la protección indirecta obtenida en la población no vacunada. En China desde 1990 se usa con éxito una vacun a viva atenuada. Otra medida de prevención efJcaz (85 %) es el uso de inmunoglobulina corriente, ya que contiene altos niveles de anticuerpos anti-HAV. Puede usarse en profilaxis postexposición , aunque su efecto no dura más de tres meses. Si el tiempo postexposición es menor de dos semanas, se puede admi nistrar inmunoglobulina corriente (0 ,02 mUkg , im) al lactante menor de un año; si es mayor, debe vacunarse , pues la vacuna tiene una incubación más corta que la enfermedad natural y alcanza a proteger. Si el tiempo de exposición es mayor de dos semanas , cualquier profilaxis es inefectiva.

HEPATITIS B Gabriela Muñoz

A pesar de que la hepatitis aguda se describe desde la antigüedad, sólo a partir de la década del cuarenta, a raíz de brotes epidémicos , se iniciaron los estudios para precisar el carácter infeccioso de lo que se conocía hasta entonces como "ictericia epidémica". Durante ese período se acuñó el término hepatitis viral y se reconocieron dos formas de transmisión: una fecal-oral o hepatitis infecciosa y una parenteral o hepatitis sérica. El virus hepatitis B (HBV) , responsable de la hepatitis séri ca, fue identificado recién en 1965 , por Blumberg. La primera aproximacion a este agente fue posible gracias a estudios mediante reacciones de precipitación del polimorfismo de proteínas en sueros de pacientes leucémicos .politransfundidos. La aparición de una banda de precipitación al enfrentar el suero de un paciente hemofílico con el de un aborigen australiano , dio la primera pista de la presencia de una proteína diferente , que se denominó antígeno australiano. Los sueros que reaccionaban con este antígeno contenían el anticuerpo correspondiente . En 1970, Dane identificó mediante microscopia electrónica unas partículas esféricas de 42 nm de diámetro con un care central, presentes en los sueros de pacientes con hepatitis sérica. Esta estructura se denominó inicialmente partícula de Dane, que corresponde al virión completo del HBV. Estos sueros contenían diversas formaciones de menor tamaño , esféricas y tubulares, que corresponden a proteínas de la envoltura viral (antígeno de superficie del HBV, HBsAg) y que son

--·152

sintetizadas en exceso durante la replicación. A partir de estos primeros hallazgos comenzaron los grandes avances en el conocimiento de este virus. Estudios posteriores han permitido conocer su estructura viral , su historia natural y su epidemiología, gracias a lo cual se han desarrollado ensayos diagnósticos , vacunas y tratamientos antivirales. La infección por el HBV, a diferencia de otros virus hepatitis, da origen a diversos antígenos y anticuerpos que constituyen marcadores fácilmente detectables en el suero de los pacientes infectados. La principal particularidad de ellos es su temporalidad y relación con la evoluc¡jón del cuadro clínico . Mediante estos marcadores virales o serológicos del HBV, es posible distinguir entre un cuadro de hepatitis aguda, una infección reciente en recuperación o una hepatitis crónica en sus distintas fases. Así por ejemplo, la detección de un antígeno específico permite evaluar indirectamente la replicación viral ; o la presencia de una respuesta inmune específica determinará si se trata de una persistencia viral o de inmunidad frente a futuros contactos con el agente. Si bien la presencia de diferentes antígenos y anticuerpos durante el curso de una infección por HBV parece difícil de entender, se presentará una forma sencilla de interpretarlos clínicamente y de aplicación práctica a través de algoritmos.

PROPIEDADES ~las(ificación . El HBV se clasifica dentro de la familia Hepadnaviridae, género Hepadnavirus (hepatotropic ONA virus); el hombre es su único huésped natural. Es un virus hepatotropo, pues su blanco principal es el hepatocito. La hepatitis viral en animales como patos , marmotas y ardillas , producida por virus animales de la misma familia, ha sido de utilidad para las investigaciones de laboratorio del HBV humano. Estructura. El HBV es un virus ADN envuelto , de 42 a 4 7 nm de diámetro. La partícula viral tiene en su parte externa una envoltura lipídica con proteínas sintetizadas por el virus , que constituyen los antígenos de superficie. Hacia el interior se encuentra una nucleocápside icosaédrica que forma el core viral: proteínas asociadas al genoma viral de ADN y una enzima ADN polimerasa. Los antígenos de superficie (S) son tres proteínas altamente antigénicas , denominadas preS1 , preS2 y S. Esta última, que es la de menor tamaño y la más abundante en la sangre de los pacientes infectados, corresponde al antígeno de superficie del HBV (HBsAg) , una estructura altamente conservada que constituye un determinante antigénico "de grupo" denominado "a", que forma parte también de los otros dos antígenos de superficie, preS1 y preS2 ; además, tiene otros determinantes de "subtipos" de HBV (d, y, w, r) , debido a lo cual se originan diversas combinaciones , presentes en diferentes regiones del mundo (Figura 14-4).

El genoma del HBV es característico. Consiste en un ADN circular laxo de doble cadena parcial , de alrededor de 3.200 pares de bases. Esta doble hebra es asimétrica en su longitud, reconociéndose una hebra externa más larga y de polaridad negativa (cadena L) y una hebra interna de polaridad positiva más corta (cadena S +). En el extremo 5' de la cadena L se encuentra la ADN polimerasa (Figura 14-5). La doble cadena de ADN contiene al menos cuatro marcos de lectura abierta parcialmente superpuestos , a partir de los

C APÍTULO

Proteína core:HBcAg

r-----

14 -

V IRUS HEPATITIS

S: HBsAg

_,------ Pre S-2: M

Pre S-1

Figura 14-4. Estructura esquemática del virus hepatitis B.

PreC

Figura 14-5. Esq uema simpl ifi cado de la org an ización genómica del virus hepatitis B.

cuales se inicia la transcripción para la síntesis de los componentes estructurales y no estructurales del virus: región preS-S , región pre-core y core (preC-C) , región poi y región X. La región preS-S codifica para los tres antígenos proteicos de superficie (antígenos pre-S1, pre-S2, HBsAg) y la síntesis de cada uno de ellos depende del codón de inicio utilizado. Cuando la transcripción se inicia a partir de la región pre-S1 , se origina la·proteína de envoltura de mayor tamaño (L =large) , que contiene las otras dos proteínas antigénicas derivadas de pre-S2 y S, denominadas M (medium) y S (sma/n, respectivamente. Si el inicio es a partir,de la región pre-S2 , contendrá los antígenos pre-S2 y S; si es a partir de la región S, la envoltura contendrá exclusivamente la proteína S. La proteína S es el antígeno de superficie del HBV (HBsAg). Por lo tanto , en la envoltura viral siempre estará presente el HBsAg , que es el antígeno sintetizado en mayor proporción y el que se mide en los ensayos comerciales para el tamizaje de HBV. El antígeno pre-S1 se relaciona con la interacción virus-receptor durante la etapa de adsorción.

La región preC-C se traduce finalmente en dos proteínas: el antígeno soluble "e" (HBeAg) y el antígeno core (HBcAg), que constituye la cápside viral. El HBeAg, que no forma parte de la partícula viral , es liberado a la sangre durante el ciclo de replicación, por lo que es un buen indicador de la magnitud de la multiplicación viral. Su función aún no está clara; sin embargo, se sabe que no es imprescindible para la replicación viral y se ha relacionado con un rol de inmunosupresión durante la infección. Cuando esta región preC-C se traduce en forma completa, da origen a ambas proteínas , a diferencia de cuando se inicia la traducción a partir de la región C, donde se sintetiza sólo el HBcAg . Este aspecto es fundamental para comprender la evolución de la hepatitis B desde una infecci ón activa a inactiva. La región poi codifica para una enzima con actividad ADN pol imerasa ADN dependiente, de transcripción reversa y de ARNsa H. La región X da origen a las proteínas X, cuya función aún se discute, pero se reconoce que son imprescindibles para la 153

VI ROLOGÍA ClÍNICA

viabilidad viral. Además, se las ha asociado con una actividad de transactivación de diversos promotores, incluyendo ancagenes, y se han relacionado con la generación de carcinoma hepático. Variación genómica y resistencia del HBV. Si bien hasta hace pocos años se consideraba al HBV un virus relativamente estable, hoy se sabe que existen mutaciones en distintos niveles del genoma viral. Entre ellas se distinguen las mutaciones naturales por presión inmunológica y las derivadas del tratamiento antiviral. Dentro de las primeras, las más importantes son las ya mencionadas variaciones a nivel de la región pre-core, que dan origen a las mutantes HBeAg negativo, y las mutaciones a nivel de la región promotora del core, que controla la transcripción del pre-core y ARNs pregenómicos, dando origen a una síntesis disminuida de HBeAg. En la última década se ha descrito una mutación única en la región genómica S, ·que da origen a un cambio aminoacídico en el determinante de grupo "a" del HBsAg. Estas mutantes de HBV, que escapan al reconocimiento inmunológico, se han detectado en niños vacunados contra HBV que tenían niveles adecuados de anticuerpos protectores neutralizantes contra este agente. En la región poi también se detectan mutaciones. Una de las más estudiadas es la que se produce en el motivo YMDD del gen de la ADN polimerasa, lo que ocurre durante el tratamiento con análogos de nucleósidos y se traduce en una resistencia a la terapia antiviral. Replicación. El ciclo de replicación del HBV es único, ya que utiliza un ARN intermediario y una transcripción reversa. Comienza con la unión del virus al hepatocito, pero se desconoce aún su receptor celular. Ingresa por endocitosis y luego pierde su envoltura, liberándose la nucleocápside en el citoplasma y migrando hacia el núcleo celular. Allí, el ADN viral se transforma en ADN circular cerrado por uniones covalentes (ADNccc), que servirá de base para la transcripción de un ARN viral pregenómico (ARNpg) y de los ARN mensajeros (ARNm). Este ADNccc no se integra al ADN celular, pero es estable y tiene una vida media larga. Por ello, se piensa que esta molécula explicaría la persistencia viral, como también la reactivación del HBV en pacientes inmunodeprimidos o que han terminado con éxito su terapia antiviral. Luego de la transcripción de los ARN, estos se desplazan hasta el citoplasma, mientras que los ARNm sintetizan las diferentes proteínas virales (envoltura, core, pre-core, polimerasa y polipéptidos X). Con estas estructuras ya formadas, es posible el ensamblaje de la nucleocápside, donde se va a incorporar en su interior un ARNpg o intermediario, además de la polimerasa viral y una proteína iniciadora. Este ARNpg es la base de la transcripción reversa y la única partícula de ARN que se encapsida. La transcripción reversa se realiza mediante la misma enzima polimerasa y consiste en la síntesis del ADN del HBV a partir del ARNpg. Este ARNpg sintetiza la primera cadena de ADN viral (L-), la que a su vez será el molde para formar la cadena complementaria (S+) -incompleta y más corta-, obteniéndose así un ADN bicatenario parcial. Una vez transcrito el ARNpg, es degradado por acción de la polimerasa a través de su actividad ARNsa H. Gracias al descubrimiento de

- - - 154

la transcrip~ión reversa en el ciclo de replicación del HBV ha sido posible usar antirretrovirales para el tratamiento de la infección . La nucleocápside ya formada, puede o volver a ingresar al núcleo celular para generar nuevos ADNccc y mantener un pool estable de HBV, o bien desplazarse hacia la membrana citoplasmática, donde adquiere las proteínas de envoltura y la partícula viral completa es finalmente exportada del hepatocito. La integración del ADN viral al genoma celular no es necesaria para el ciclo replicativo del HBV. Sin embargo, se detecta frecuentemente en los pacientes infectados crónicos y en aquellos con hepatocarcinoma por HBV, produciéndose este evento en forma aleatoria dentro del genoma celular (Figura 14-6).

PATOGENIA E INMUNIDAD EL HBV infecta preferentemente a los hepatocitos -donde llega vía sanguínea-, aunque se ha detectado ADN viral en pequeñas cantidades en riñón, páncreas, bazo, células epiteliales biliares, médula ósea y células mononucleares. La transmisión sexual se ve favorecida por microlesiones en el dador, pero especialmente en el receptor, facilitando el paso del virus a la sangre. La infección por el HBV puede generar una infección aguda autolimitada o un cuadro de infección persistente crónica. Independientemente de la evolución clínica de esta infec_9ión, el HBV no produce un daño directo en los hepatocitos infectados, sino que la lesión estaría determinada por la magnitud de la respuesta inmune del huésped frente a los antígenos virales. Hay escasa correlación entre la gravedad de la lesión y el nivel de replicación viral. Lo paradoja! es que la infección crónica se debe a la falta de una respuesta inmune adecuada, pero la respuesta inmune es a la vez responsable de la patogenia de la infección crónica, a través de la acción de LT citotóxicos sobre hepatocitos que muestran antígenos de la nucelocápsula (HBcAg , HBeAg) en la membrana celular. Por lo tanto, la respuesta inmune contra el HBV es la responsable del daño, que no se evidencia en pacientes inmunodeprimidos infectados con el HBV, que cursan con una alta carga viral pero un daño hepático leve (inmunotolerancia). A diferencia de aquellos que resuelven la infección espontáneamente, los portadores crónicos tendrían una aparente respuesta de células T inadecuada en calidad y cantidad, cuya razón permanece aún sin aclarar, pero es razonable pensar que pudiera estar determinado en las etapas tempranas de la infección. Durante la evolución de una infección aguda se crean diversos anticuerpos contra los diferentes antígenos virales. Sin embargo, sólo el anticuerpo contra el HBsAg (anti-HBs) tiene una acción neutralizante que permite eliminar el HBV, recuperarse del cuadro agudo y que confiere la inmunidad frente a futuros contactos con este virus. Si bien la presencia de anti-HBs es un indicador de recuperación de la infección, este anticuerpo jugaría un papel menor en la evolución aguda o crónica de la infección. Se cree que la respuesta inmune celular es la responsable final de la eliminación o persistencia del 'Virus a través de una mayor o menor respuesta de los linfocitos citotóxicos, respectivamente. Es así como la resolución de una infección aguda está asociada a una respuesta policlonal vigorosa de linfocitos T helper

CAPÍTULO

14 -

V IRUS HEPATITIS

secreción

Citoplasma endocitosis

proteínas envoltura

i

síntesis cadena S(+)

~ l

síntesis cadena S(+)

ADNccc

cadena L(-)

l

transcripción

~------------~AAÁ

transcripción reversa

]_----~~- Q

-------'AAÁ ----------'AAÁ _NV\

o

ARN pregenómico

ARNm

encapsidación

Figura 14·6. Replicación del virus hepatitis B.

(Th) y citotóxicos, a diferencia de lo que ocurre en aquellos pacientes con infección crónica. Esto último explica la alta frecuencia de infección crónica en los neonatos (90%).

Epidemiología A nivel mundial , se estima que dos mil millones de personas han sido infectadas por el HBV y que más de 360 millones presentan una infección crónica y están en riesgo de desarrollar una enfermedad hepática grave, como cirrosis y hepatocarcinoma (CHC). Alrededor de un tercio de los casos de cirrosis y la mitad de los CHC en el mundo, son atribuibles a una infección crónica por HBV. El CHC es el quinto cáncer más frecuente y la tercera causa de mortalidad por cáncer en el mundo. Según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud, se producen 5 millones de casos de hepatitis aguda anualmente, lo que implica que el 6% al 10% de ellos desarrollará un curso crónico si la infección ocurre en la edad adulta, y el 90% si afecta al recién nacido. El HBV es un virus de distribución universal. Sin embargo, la prevalencia de esta infección puede oscilar entre el O,1% y el 20% en diferentes regiones del mundo. Este amplio rango de prevalencia de HBV se relaciona directamente con la edad de la primoinfección, que está inversamente relacionada con el riesgo de evolución a la cronicidad. Según datos de prevalencia de HBsAg en dadores de sangre de las distintas poblaciones estudiadas, se ha determinado que hay regiones de endemia alta(~ 8%), intermedia (2% a < 8%) y baja(< 2%). Las áreas de mayor endemia se encuentran

en regiones del sudeste de Asia, África subsahariana, China e islas del Pacífico. Dentro de las zonas de endemia intermedia se describen algunos países del sudeste de Europa, cuenca del Mediterráneo, Oriente medio y parte de Sudamérica. Chile presenta una endemia baja (0,3%), al igual que algunos países de Europa occidental, Australia, Canadá, los EE.UU . y Nueva Zelanda (Figura 14-7). Las personas con infección crónica por el HBV mantienen la cadena de transmisión de este virus . Por lo tanto , a mayor endemicidad en una región , mayor será el riesgo de infección de una persona a lo largo de su vida, que puede llegar hasta el 70%. La fuente de transmisión fundamental es la sangre contaminada, lo que en la práctica se traduce en que todas aquellas personas con HBsAg positivo son una fuente de contagio potencial . El virus puede detectarse en otros fluidos corporales, tales como las secreciones vaginales, el semen y la leche materna principalmente, y en menor grado en el sudor, lágrimas, orina y saliva. Por lo tanto, cualquier fluido corporal contaminado con sangre, puede ser una potencial fuente de transmisión , especialmente cuando la carga viral es alta. Las vías de transmisión son básicamente la sexual , verti cal/ perinatal y parenteral, y la frecuencia de cada una de ellas depende de la endemicidad de cada región. La principal vía de transmisión -responsable del 75 % de los infectados en el mundo- en los países con alta endemia es la infección transplacentaria (transmisión vertical) y/o perinatal desde una mujer embarazada hacia el recién nacido. Esta infección se produce en el 90% de los casos cuando la madre tiene una

155

V IROLOGÍA CLÍNICA





Alta

D Baja

Fuente: CDC EE.UU., 2005.

Figura 14-7. Prevale ncia de marcadores deportación de vi rus hepatitis B (HBsAg) en el mu ndo.

alta replicación viral, evidenciada por la positividad en sangre del HBeAg; por el contrario, el contagio baja al 32% cuando la madre es HBeAg negativo. La transmisión al recién nacido puede ocurrir durante el embarazo (transplacentaria), en el parto o después del nacimiento, aunque estas dos últimas opciones son las más frecuentes. No existen evidencias de que una cesárea disminuya la transmisión materno-fetal, como tampoco está indicada la suspensión de la lactancia materna. Esto último principalmente por la alta efectividad de la inmunización activa y pasiva indicada en el neonato hijo de una madre HBV positivo. En regiones de endemia intermedia la transmisión es principalmente horizontal, donde las vías principales son la percutánea y sexual, y la edad más frecuente de infección es la primera infancia. En zonas de baja endemia la vía sexual y percutánea son las más frecuentes, afectando principalmente a los adultos. La vía sexual y el abuso de drogas intravenosas son las formas de contagio más comunes en los países desarrollados. La transmisión nosocomial de HBV es la infección más frecuente en el contexto de los virus de transmisión parenteral en personal de la salud . La probabilidad de infectarse por HBV por exposición accidental con una fuente positiva es del 30%, a diferencia de lo que ocurre con los virus hepatitis e y VIH , donde las cifras son del3% y el 0,3%, respectivamente. La transfusión de sangre, principal fuente de infección antaño, ha dejado de ser un riesgo desde la introducción del tamizaje para HBsAg en los bancos de sangre. De igual modo, el uso de hemoderivados y productos sanguíneos comerciales cuenta hoy con estrictas medidas de control e inactivación de potenciales-agentes de transmisión parenteral. La transmisión de HBV también puede ocurrir debido a un estrecho y permanente contacto personal con personas infectadas (transmisión intrafamiliar). Los familiares de un sujeto portador crónico de HBV tienen un riesgo de infección cinco a ocho

--·156

veces mayor que la población general. Si bien se desconoce el mecanismo exacto de esta transmisión, se piensa que sería mediante la exposición inaparente con sangre o fluidos corporales a través del uso común de tijeras, navajas, cepillos de diente o por abrasiones, lesiones de piel, mucosas, etcétera.

AsPECTos cLíNicos Infección

aguda

La primoinfección por HBV puede dar como resultado una infección asintomática, subclínica, aguda autolimitada, hepatitis fulminante o hepatitis crónica, pudiendo llevar esta última a cirrosis y cáncer hepatocelular. El período de incubación de esta infección es largo, con un promedio de noventa días (rango entre 60 y 150 días). La probabilidad de desarrollar síntomas de hepatitis por infección primaria depende de la edad. Más del 90% de las infecciones en recién nacidos es asintomática, mientras que la proporción de casos sintomáticos en menores de cinco años y adolescentes va del 5% al15% , y en adultos del 30% al 50%. Los síntomas y signos de hepatitis aguda son inicialmente inespecíficos e incluyen fatiga, anorexia, náuseas, vómitos, dolor abdominal , mialgias, cefalea y rara vez fiebre, de corta duración. Entre los cuatro y seis días aparece ictericia, que es precedida en uno a dos días por coluria. Los pacientes pueden además presentar acolia y hepatoesplenomegalia. Una gran variedad de otras causas no infecciosas -drogas, anestésicos , sustancias tóxicas, radiación, fenómenos de autoinmunidad , parásitos y bacterias-, además de otros virus, como los virus de hepatitis A, e, D, E, pueden producir el mismo cuadro clínico, por lo que es fundamental realizar un diagnóstico diferencial a través de una anamnesis exhaustiva buscando la ingesta de medicamentos, drogas, alcohol , antecedentes familiares , hábitos sexuales, contactos recientes, viajes a zo-

CAPÍTULO

nas endémicas, tatuajes, piercing, transfusiones, etc. Todo ello orienta el diagnóstico clínico diferencial y la sospecha de hepatitis viral y/o la participación del HBV como agente causal.

14 -

VIRUS HEPATITIS

patocarcinoma. Una hepatitis crónica por HBV puede derivar en un daño leve, moderado o severo del hígado. La incidencia anual de cirrosis en los pacientes con hepatitis crónica varía entre el 2% y el 10%, y la incidencia anual de carcinoma hepático en estos pacientes con cirrosis es del 2% al 8% .

Los exámenes bioquímicos de laboratorio muestran una elevación de las transaminasas séricas, en que es característico de una hepatitis viral el predominio de la transaminasa pirú vica (SGPT) sobre la oxaloacética (SGOT). La magnitud de esta elevación es variable (3 a 150 veces el valor normal) y no se correlaciona necesariamente con la gravedad de la enfermedad. La bilirrubinemia es de predominio directo, no superando los 10-15 mg/dL. Cifras mayores, junto con un gran compromiso del estado general, hacen sospechar una evolución grave.

Durante el curso de una infección crónica se reconocen tres fases consecutivas: de inmunotolerancia, de inmunoactividad o de eliminación, y de portador inactivo. Generalmente los pacientes pasan de una fase a la siguiente, pero en algunos casos se retorna desde la fase inactiva a la de inmunoactividad, en lo que se conoce como reactivación. La fase de inmunotolerancia se caracteriza por una mínima o nula evidencia de actividad inflamatoria a nivel hepático (enzimas hepáticas normales o levemente alteradas), pero con una alta replicación viral (HBeAg positivo y/o alta carga viral). Esta primera etapa habitualmente es corta y puede pasar clínicamente indavertida, a excepción de los pacientes con respuesta inmune deficiente. En la mayoría de los niños infectados perinatalmente y los sujetos inmunodeprimidos esta fase puede durar décadas, período en el cual se evidencia una mínima progresión de la enfermedad hepática.

El examen específico que confirma una infección por HBV es la detección del HBsAg en la sangre, ql.je circula en grandes cantidades y aparece precozmente en los pacientes infectados. La presencia conjunta de este antígeno y del anticuerpo anti -HBc de tipo lgM, generalmente apoyan el diagnóstico de infección aguda por HBV. Además, es posible detectar otros marcadores serológicos de infección con HBV, los que se analizarán más adelante. La mayoría de los sujetos adultos sanos se recupera espontáneamente de la infección (95%), así como el 50% de los niños de entre uno y cinco años y el 1O% de los que se infectan en el período perinatal (Figura 14-8).

La mayoría de los niños y adultos progresa a la siguiente fase, de inmunoactividad, donde se genera una fuerte respuesta inmune con evidencias de inflamación hepática y elevación de enzimas transaminasas en la sangre.

Infección crónica Cuando se detecta un HBsAg positivo por más de seis meses, se trata de una infección crónica por HBV. En esos casos, los marcadores serológicos y moleculares ayudan a determinar la evolución y el pronóstico del cuadro infeccioso.

Tanto en la fase de inmunotolerancia como en la de inmunoactividad existe una replicación viral activa, por lo que se detecta el HBeAg. La mayoría de los pacientes evoluciona, en un período variable, a la fase de inactividad, evidenciada por la seroconversión de HBeAg a anti-HBe. Esta fase se caracteriza por bajos niveles de ADN viral por una menor replicación (carga viral baja) y por una reducción de la inflamación hepática con normalización del perfil hepático (Figura 14-9).

La probabilidad de evolucionar a cronicidad es inversamente proporcional a la edad de la primoinfección, pero es la respuesta inmune celular deficiente la que explica esta persistencia. La infección crónica por HBV da origen a una hepatitis crónica, que puede ser asintomática durante décadas y ser diagnosticada sólo por una reactivación (fiare) .que asemeja una hepatitis aguda, o bien por la detección de cirrosis y/ o he-

Si bien se ha definido claramente el espectro y evolución de una infección crónica por HBV, existen diferentes modalidades de presentación de esta infección, como es el caso de la hepa-

Título

//

_____________________ _ Anti-HBc total

~-x,

1 1/ \ \ Anti-HBc IgM / 1/ 1 11 \ HBeAg 1 11 \ 1 11 \ 1 11 1 11 \ 1 11 \ 1 q \ 1 11 \ 1 1/'

o Figura 14·8. Marcadores de hepatitis

4

8

12

16

20

24

28

32

36

52

lOO

Semanas postexposición

aguda por virus hepatitis B.

157

VIROLOGÍA CLÍNICA

Crónica (años)

Aguda (< 6 meses)

HBsAg Título

/-

Anti-HBc total

1

1 / /

1 1 1 ~ 1 ~ 1 1¡ 1 1¡ 1 11

/----------------------------------------------11 1 . . . . -....._

ji/

1/

1

\ Anti-HBclgM

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1 !t 1 11 1 11 Figura 14-9. Representación de la evolución de una infección persistente por virus hepatitis B.

o

4

titis crónica HBeAg negativa, cuya característica clínica principal es la ausencia de HBeAg debido a mutaciones en la región precore del ADN viral, que se traduce en un bloqueo de la síntesis de este antígeno, por lo que en esos casos se presenta un patrón de alta replicación viral en ausencia de este marcador, lo que genera un espectro clínico variable con una mayor asociación con daño hepático severo.

Coinfección

y manifestaciones extrahepáticas

La magnitud de las manifestaciones extrahepáticas, que se producen por la presencia de complejos inmunes circulantes, varía según la infección por HBV. Dentro de ellas destacan la poliarteritis nodosa, glomerulopatías, púrpura, acrodermatitis papular, artritis y polimialgias, neuropatía periférica y síndrome de Guillain-Barré. Muchas veces estas manifestaciones son el primer signo de una infección por HBV, por lo que deben tenerse siempre presentes en la aproximación diagnóstica de una infección por este virus. Dados los mecanismos de transmisión del HBV, no es infrecuente que haya coinfecciones con otros agentes de transmisión sexual o parenteral, como el virus de inmunodeficiencia humana y el virus de hepatitis C. Cualquiera de ellas puede alterar la historia natural de una infección por HBV, por lo que requieren esquemas de tratamiento diferentes y adaptados a cada caso en particular.

DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El diagnóstico clínico diferencial es el primer paso en el estudio de una hepatitis debido a 1~ variedad de agentes causales y a la similitud del cuadro clínico. Los agentes etiológicos fundamentales son los agentes virales, y dentro de ellos los que son

--·158

años Semanas postexposición

J

primariamente hepatotropos, porque el órgano blanco principal o exclusivo es el hígado: virus hepatitis A, B, C, O, E. Por ello, frente a un cuadro de hepatitis aguda o crónica, lo primero que se debe investigar, por su frecuencia, es la participación de virus y particularmente el HBV. Para ello se cuenta con exámenes de laboratorio específicos, conocidos como marcadores serológicos o virales de hepatitis, que permiten realizar un diagnóstico diferencial a través del estudio en el laboratorio de antígenos y/o anticuerpos para cada uno de los agentes. Estos marcadores son de utilidad no sólo para identificar el agente causal, sino también para conocer la etapa de infección y evaluar el pronóstico de la infección. En los últimos años, gracias a los avances tecnológicos, se dispone también de nuevas herramientas en el diagnóstico de las hepatitis, incorporándose técnicas de biología molecular como la reacción de polimerasa en cadena (PCR) para la detección y cuantificación de ácidos nucleicos y la tipificación de genotipos virales. A continuación se presentan las características fundamentales de los marcadores de HBV, que aclararán su significado y su adecuado uso e interpretación diagnóstica.

Antígenos El HBsAg aparece precozmente circulando en la sangre y se detecta fácilmente en el período de estado de la infección aguda. Aparece alrededor de dos a ocho semanas luego de la infección y es detectable por un período variable de 1 ,5 a 4 meses. La presencia de HBsAg por más de seis meses determina la condición de portador crónico de HBV. El HBcAg se encuentra en las células infectadas y no circula en la sangre, por lo que no se detecta de rutina. El HBeAg aparece precozmente en la etapa prodrómica de la infec-

C APÍTULO

ción y permanece en el suero por un corto período. Su positividad se relaciona con una replicación viral activa (carga viral alta), infectividad alta y una mayor tasa de transmisión vertical. Su presencia por más de veinte semanas postinfección es un índice de mal pronóstico y de mayor probabilidad de portación crónica. Este marcador puede desaparecer y aparecer durante el curso de una hepatitis crónica (seroconversión y reactivación , respectivamente) . Ambos antígenos son fácilmente detectables en una muestra de·sangre con técnicas inmunoenzimáticas (ELISA).

Anticuerpos Los diferentes tipos de anticuerpos van apareciendo en el curso de la infección por HBVy junto al estudio de los antígenos, permiten evaluar la etapa de la infección y su pronóstico. El estudio de los anticuerpos se realiza en sangre por técnicas ELISA, en que los anticuerpos anti-core son los primeros en aparecer, en el período de estado, y son de tipo lgG e lgM. Los primeros perduran por años y los de tipo lgM permanecen detectables hasta alrededor de doce semanas postinfección, pudiendo en algunos casos detectarse hasta 36 semanas. Estos últimos permiten diferenciar un cuadro agudo de una hepatitis crónica activa. Cuando se encuentra en conjunto con el HBsAg, la detección de lgM anti-core (anti HBc lgM) es indicador de una infección aguda por HBV. El anti HBc lgG no se mide directamente en el laboratorio, sino que se usan técnicas que miden su presencia por determinación de anti HBc total. En el cuadro agudo de esta infección existe un período, durante la convalecencia, en el cual ya ha desaparecido el HBsAg y el único marcador detectable es el anti HBc lgM . El resto de los marcadores ya ha desaparecido y aún no se detecta el anticuerpo contra el HBsAg, por lo tanto, la presencia exclusiva del anti HBc lgM es un indicador de infección reciente por HBV. Esta fase se conoce como período de ventana (Figura 14-1 0). El anti HBe--t.Qtal permanece detectable de por vida tanto en pacientes que se r-ecuperan de una infección como aquellos

14 - V iRUS

HEPATITIS

con cronicidad. Por ello, este marcador es de utilidad para el estudio epidemiológico de poblaciones, para conocer cuántas personas se han infectado alguna vez con el HBV. El anti HBe aparece durante la evolución del cuadro clínico, habitualmente alrededor de las veinte semanas. Su presencia se correlaciona con la negativización del HBeAg y disminución o cese de la replicación viral activa. Este cambio desde un patrón HBeAg + 1 anti HBe- a un estado de HBeAg- 1 anti HBe +,se conoce como seroconversión del HBV. El último anticuerpo en aparecer es el anti HBsAg, alrededor de los seis meses luego de la infección y un par de meses después de la desaparición del HBsAg. Su presencia en la sangre es un indicador de resolución de la infección e inmunidad. Este marcador no se encuentra en los portadores crónicos de HBV (Figura 14-8) .

ADN cualitativo y cuantitativo Otro marcador de ayuda para el estudio de los pacientes infectados con HBV es la detección de ADN cualitativo, que está presente precozmente en el comienzo de la infección y es el indicador más sensible de replicación viral activa. Su presencia en suero por tiempo prolongado en una infección aguda es un factor de mal pronóstico y de mayor tendencia a la cronicidad. Por el contrario, en un cuadro clínico agudo reciente, la ausencia de ADN indica la resolución de la infección , pues se negativiza mucho antes que el HBsAg. Esto es posible porque la eliminación del HBsAg demora varias semanas en hacerse indetectable en la sangre debido a la gran cantidad de antígeno circulante. Igualmente, el ADN de HBV puede encontrarse positivo en ausencia de HBeAg, lo que no es extraño, pues el primero mide la presencia de partículas virales y el segundo una alta replicación. El ADN cualitativo se puede detectar por hibridación o por PCR, pero este último es el método actualmente más sensible. Clínicamente, es útil para la detección precoz de una primoinfección , para la evaluación pronóstica de un paciente

( Período ventana ) Infección aguda o crónica Alta replicación

Infección crónica

( Infección crónica)

Inmunodepresión Falso positivo Figura 14-10. Algoritmo de marcadores virales y evolución de la infección por virus hepatitis B.

159

V IROLOGÍA CLÍNICA

con hepatitis aguda (a mayor tiempo de persistencia, mayor probabilidad de portación crónica) y para evaluar la respuesta a la terapia antiviral (negativización del ADN) en los pacientes sometidos a tratamiento. Su mayor indicación está dada en los casos de dudas diagnósticas, cuando en los patrones serológicos aparecen discordancias atribuibles a la técnica o a la situaciones clínicas especiales, que son comunes en los pacientes hemodializados (falsos positivos para antígenos y/ o falsos negativos para anticuerpos) e inmunos.uprimidos (falsos negativos para anticuerpos). La descripción de ADN viral positivo en la sangre y/ o en los hepatocitos de pacientes que se han recuperado de la infección (ADN oculto) permite plantear que la infección por HBV sería persistente en muchos casos y que no existiría una inmunidad definitiva contra este agente. La cuantificación de ADN del HBV (carga viral) es útil para el control y seguimiento de los pacientes sometidos a tratamiento antiviral y para evaluar indirectamente la progresión del daño hepático, ya que una carga viral sostenidamente elevada va generando un daño hepático progresivo. Una disminución significativa de los niveles de ADN viral al comparar muestras seriadas en el tiempo, refleja una disminución de la replicación . Debido a que la cuantificación se basa en métodos de amplificación exponencial, la mayoría de las veces las variaciones significativas de la replicación viral (aumento o disminución) deben evaluarse en base a cambios mayores o iguales a 1 log1 O y no en base a números absolutos. Por ejemplo , se puede encontrar que una carga basal de 1.000.000 de copias/ADN (1 x 106) ha disminuido a 350.000 copias/ADN (3,5 x 105) en un control postratamiento, en lo que aparenta ser una respuesta exitosa; sin embargo, si se considera ellog1 O de cada resultado, sólo hay una diferencia de 0,46 entre ellos, lo que no refleja una caída significativa (6 log1 O versus 5,54 log1 0). El seguimiento de los pacientes infectados debe realizarse pre, intra y postratamiento, para lo cual debe mantenerse el método inicialmente utilizado. Un resultado negativo de cuantificación debe confirmarse con un examen cualitativo de ADN si la técnica de cuantificación utilizada tiene una menor sensibilidad que un ADN cualitativo. En las Figuras 14-8 a 14-1 O y en las Tablas 14-3 y 14-4 se observan las curvas serológicas y el uso e interpretación diagnóstica de los marcadores descritos. Como se observa, la correcta interpretación clínica considera los antecedentes del paciente y la combinación de estos marcadores dependiendo de la información que se quiera obtener en cada caso en particular (Tablas 14-3 y 14-4).

Probablemente, en un futuro cercano el diagnóstico molecular a nivel del tejido hepático pudiera constituirse en una herramienta para el estudio de los pacientes crónicos. La investigación de las formas replicativas del HBV en el tejido hepático, en particular el ADN circular covalentemente cerrado (ADNccc), podría transformarse en una indicación para la evaluación de la eficacia de un tratamiento antiviral y la respuesta sostenida. Los datos preliminares disponibles indican que el estudio de los niveles de ADNccc intrahepático en pacientes en terapia antiviral podría ser un mejor indicador de respuesta sostenida que la medición de los niveles séricos de ADN y que aquellos pacientes con menores niveles de este marcador tienen mayor probabilidad de seroconversión.

PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO La prevención de la infección por HBV se basa en interferir las vías de transmisión del virus . Afortunadamente, la transfusión - que es un mecanismo de transmisión clásico- está controlada por el tamizaje que se hace en los bancos de sangre. La eficacia de la educación es variable en disminuir la transmisión sexual (pareja única, uso de condón y otras) y parenteral en los drogadictos intravenosos. Las principales herramientas con que se cuenta actualmente son el tratamiento antiviral y la vacuna , pero a pesar de ellas aún se está lejos de resolver el problema de salud pública que implica esta infección .

Tabla 14-3. Definición de formas evolutivas de la infección por virus hepatitis B mediante uso de marcadores

Diagnóstico

Marcadores

Infección ag uda

HBsAg positivo Ant i-core lgM positivo

Infección reciente con resolución

HBsAg negativo Anti-core lgM positivo

Infección crón ica

HBsAg positivo más de 6 meses Anti-core lgM negativo Anti-core total positivo ADN cualitativo positivo

Infección crónica activa

HBsAg positivo más de 6 meses Anti-core lg M negativo/positivo HBeAg positivo/a nti HBe negativo Ca rga vira l ; : : 100.000 copias ADN/m l

Infección crónica inactiva

HBsAg positivo más de 6 meses Anti-core lgM negativo HBeAg negativo/a nti HBe positivo Carga viral :o; 100.000 copias ADN/ml

Inm un idad natural

Anti HBs positivo Anti-core tota l positivo

Inm unidad post vacuna

Anti HBs positivo Anti-core total negativo

ADN oculto

Anti HBs positivo Anti-core total positivo HBsAg negativo

Genotipificación y ADN intrahepático Si bien a la fecha existen múltiples estudios en relación al papel de los genotipos en la progresión del daño hepático, la respuesta al tratamiento antiviral y las tasas de seroconversión, se requieren más amplios estudios para definir la utilidad clínica de este examen y su uso en forma rutinaria en la evaluación de los pacientes infectados con HBV. El genotipo F es el más prevalente en Chile y el análisis filogenético de este genotipo mostró en todas ellas un subtipo F1 clase 1b.

- - · 160

C APÍTULO

14 -

VIRUS HEPATITIS

Tabla 14-4. Patrones serológicos comu nes de la infecc1ón por HBV

ADN

HBsAg

+

+

AntiHBs

AntiHBclgM

Anti HBc total

HBeAg

+

+

+

+

+

+

+

+1-

+ +

+

+

+

+

+

El alto costo de los antivirales disponibles reduce su uso en la población afectada.

Tratamiento antiviral El objetivo principal del tratamiento antiviral es la disminución (supresión) de la replicación viral, debido a que una replicación viral sostenida aumenta el riesgo de progresión del daño hepático a cirrosis y carcinoma hepático. Si bien la erradicación del HBV es la meta ideal, los tratamientos disponibles a la fecha sólo logran este resultado en un pequeño número de pacientes. En la actualidad se cuenta con una variedad de alternativas de tratamiento aprobadas, que van desde el uso de interferón hasta los análogos de nucleósidos (AN). A pesar de ello, aún existe controversia acerca de qué pacientes se benefician con estos tratamientos, cuál es la duración de las terapias y qué parámetros sirven para evaluar la respuesta. De acuerdo al consenso de 2008, la terapia antiviral se indica en casos de cirrosis descompensada (sólo AN¡, cirrosis en riesgo

de complicaciones y los pacientes que recibirán terapia inmunosupresora por el riesgo de exacerbación de la hepatitis. En segundo término, son también susceptibles de tratamiento los pacientes con infección crónica con alta carga viral, signos de inflamación y progresión del daño histológico, que corresponde habitualmente a los casos con HBeAg positivo. El tratamiento dura entre 16 a 48 semanas para la terapia con interferón y aún se discute para los análogos de nucleósidos. Sin embargo, en estos últimos se ha establecido como mínimo un período de seis meses luego de la seroconversión. La respuesta se evalúa mediante parámetros bioquímicos, clínico&, histológicos y virológicos. Sin embargo , el objetivo virológico principal a lograr es la seroconversión, puesto que refleja en la mayoría de los casos una disminución de la replicación viral. Idealmente, el estudio virológico debe acompañarse de la cuantificación viral comparando una muestra

Conclusión hepatitis Aguda

+

En período ventana Recuperación Crónica activa

+

+

La hepatitis B es una de las principales causas de enfermedad hepática en el mundo, por sus consecuencias a largo plazo de cirrosis y carcinoma hepático. La introducción de la vacuna ha disminuido sustancialmente la incidencia de hepatitis aguda en los países donde se ha incorporado. Desafortunadamente, las regiones con mayores endemias son las que cuentan con menos recursos para su implementación, por lo que esta disminución no se refleja a nivel mundial.

AntiHBe

Crónica inactiva Inmune por vacuna

basal antes del tratamiento con muestras seriadas .durante y después del mismo, buscando una caída significativa de la carga viral. Las tasas de respuesta dependen de la terapia y su duración (16% al 60%). El principal problema de las terapias con análogos nucleosídicos es que si bien las más prolongadas pueden aumentar las tasas de respuesta, con frecuencia se produce una resistencia por la emergencia de mutaciones. Por ejemplo, el uso de lamivudina da origen a una resistencia antiviral en el 14% y el 67% de los pacientes tratados por un año y por cinco años, respectivamente. La recomendación es un monitoreo estrecho con carga viral para la detección precoz de un aumento de esta, la cual reflejaría una resistencia virológica. La monoterapia secuencial no se recomienda dada la generación de cepas multirresistentes por una presión selectiva. Las terapias combinadas, en revisión en la actualidad, serían una estrategia efectiva para disminuir las mutaciones asociadas a las drogas y para controlarlas una vez producidas.

Prevención Si bien a través de los años se han aplicado diversas medidas efectivas de prevención - tamizaje en donantes de sangre, inactivación de productos derivados de sangre, implementación de medidas de control de infecciones y el uso de inmunoglobulina -, ninguna de ellas ha generado un impacto tan importante en salud pública como la inmunización activa. La vacuna contra el HBV es la medida de prevención más efectiva contra este agente, generando una disminución significativa en la incidencia de hepatitis B a partir de su disponibilidad comercial en 1980. El objetivo principal de la vacunación es la prevención de la infección crónica y sus consecuencias a largo plazo . La estrategia de vacunación aplicada en el mundo puede ser una vacunación universal o una inmunización en grupos de riesgo. La primera de ellas corresponde a la recomendación de la OMS, dirigida especialmente a aquellas zonas de alta y mediana endemia, cuyo objetivo final a largo plazo es la erradicación de esta infección. La vacunación restringida a los grupos de mayor riesgo ha mostrado ser limitada en su impacto en la salud pública, principalmente por la baja autopercepción de riesgo de los individuos. Los grupos de riesgo en quienes se recomienda la vacunación se indican en la Tabla 14-5.

161

VIROLOGÍA CLÍN ICA

Al año 2004, más de 150 países habían incorporado la vacunación universal en sus políticas de salud. Las vacunas en uso en la actualidad son producidas por ingeniería genética a partir de ADN recombinante producido en levaduras, que permiten la síntesis de grandes cantidades de HBsAg. La vacuna es altamente inmunogénica, segura y efectiva (protección del95% al99%), dando como resultado el desarrollo de altas concentraciones de anti .HBs en el 90% al 100% de los sujetos sanos. Se considera como nivel protector una concentración en la sangre sobre 1O mUI/mL. Si bien es recomendable realizar una medición cuantitativa de anti HBs post vacunación, dada su alta inmunogenicidad , sólo se justificaría en aquellos individuos que presentan mayor probabilidad de ser "no respondedores" a la vacuna, así como en aquellas personas que se encuentren repetidamente expuestas al riesgo de contagio (Tabla 14-6). La duración de la inmunidad luego del esquema completo es prolongada en el tiempo y protege en forma indefinida a aquellos sujetos que obtienen títulos protectores de anti HBsAg . Esto se debe a la memoria inmunológica, que persiste a pesar de una disminución progresiva en el tiempo de la concentración de anti HBs. Por eso, en la mayoría de los casos es innecesaria una dosis de refuerzo. Sin embargo, algunos recomiendan mantener niveles de títulos protectores, especialmente en los que tienen un riesgo de exposición permanente. Chile es un país de baja endemia, con cifras de prevalencia < 0,5% en la población general y una tasa de hepatitis aguda por HBV de 1,4 x 100.000 habitantes. El riesgo de infectarse por este virus durante la vida es bajo(< 20%) y se concentra principalmente en adultos con uno o más factores de riesgo.

Tabla 14-5. Grupos de riesgo de hepatitis B para fines de vacunación

Personal de sa lud Pacientes en hemodiá lisis Homosexua les o bisexuales activos Heterosexuales activos con parejas múltiples Pacientes con enfermedad de transmisión sexua l Drogad ictos intravenosos Usuarios de concentrados de factor VIII o IX Contactos familiares o sexua les de portadores crónicos de hepatitis B Turistas "sexua les" a zonas endémicas para HBV Pacientes VIH positivos Recién nacidos de madres con HBV Pacientes con enfermedad hepática crónica no HBV

Tabla 14-6. Factores asoc1ados a no respondedores

Sexo mascul ino Tabaqu ismo Obesidad Edad > 30 años lnmunosupresión Enfermedad hepática crónica Alcoholismo Insuficiencia renal crónica

--·162

Hasta hace unos años atrás, las medidas adoptadas en Chile estaban dirigidas principalmente a algunos grupos de riesgo , como el personal de salud . A partir de 2006, se incorporó la vacuna contra el HBV en el Programa Ampliado de Inmunizaciones, que incluye tres dosis a los dos, cuatro y seis meses de vida.

HEPATITIS C Marcelo López Alejandro Soza

El virus de la hepatitis C (HCV) es el principal responsable a nivel mundial de cirrosis hepática y carcinoma hepatocelular. Pertenece al género Hepacivirus de la familia Flaviviridae , la cual además incluye los flavivirus clásicos (dengue y fiebre amarilla), pestivirus (Ej.: virus de la diarrea viral bovina) y los virus GB (A y C) .

PROPIEDADES El virus hepatitis C, de 50 nm de diámetro, tiene una nucleocápside icosaédrica que contiene el genoma de una hebra de ARN de polaridad positiva (9,6 kb). La nucleocápside está en estrecha interacción con la envoltura, que tiene dos glicoproteínas (E1 y E2). Replicación . El primer paso en el ciclo replicativo es la unión de HCV a receptores de la superficie celular a través de interacciones específicas entre las glicoproteínas ligando del virus y los receptores celulares. El principal blanco de infección del HCV son los hepatocitos, aunque también es capaz de infectar otros tipos de células, como linfocitos B y células dendríticas. Hasta ahora se han identificado varios receptores que facilitan el contacto dél virus con las células blanco, entre ellos la proteína CD81 y el receptor celular de las lipoproteínas de baja densidad (LDL-R). Los viriones unidos a los receptores ingresan a la célula en una vesícula endocítica dependiente de una proteína denominada "clatrina". El ciclo replicativo de HCV ocurre en el citoplasma y el ARN viral actúa directamente como mensajero.

La traducción del ARN viral es mediada por secuencias nucleotídicas presentes en el extremo 5', denominadas sitio interno de entrada a ribosomas (IRES). El ARN viral está compuesto por un marco de lectura abierto (ORF) flanqueado en sus extremos 5' y 3' por regiones no codificantes (NCR) altamente estructuradas. El 5' NCR contiene un IRES que dirige la traducción cap , independiente del ARN viral. EIIRES es una estructura de ARN que recluta la maquinaria celular de iniciación de la síntesis de proteínas, de manera independiente a los extremos 5' y 3' del ARNm . La traducción del ORF del genoma de HCV resulta en la producción de una poliproteína de aproximadamente 3.000 aminoácidos, la cual es procesada por proteasas celulares y virales para generar, en el siguiente orden, las proteínas estructurales e (core), dos glicoproteínas de la envoltura (E1 y E2), p7 y además las proteínas no estructurales (NS) NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A y NS5B. Las proteínas estructurales y el polipéptido p7 son procesadas por peptidasas del retícuiE) endoplasmático. Las proteínas C, E1

C APÍTULO

y E2 son los principales componentes de la partícula viral. El core forma la nucleocápside; E1 y E2 son glicoproteínas de la envoltura viral y forman un complejo no covalente. Las proteínas NS se procesan por dos proteasas virales , la proteasa NS2-3 y NS3-4A. El NS5B es la ARN polimerasa dependiente de ARN, la cual cataliza la replicación del ARN genómico. En este proceso se sintetiza la hebra negativa complementaria utilizando el genoma como templado y a continuación se sintetiza el ARN genómico de polaridad positiva. · Poco se conoce acerca del empaquetamiento del genoma, del ensamblaje del virión y de la liberación de las partículas virales, debido a que sólo recientemente se han IÓgrado producir partículas de HCV en cultivo en forma eficiente. Se presume que los viriones yeman desde el retículo endoplásmico o desde compartimentos derivados de este y luego son liberados de la célula a través de la vía secretora. Variabilidad genética. Se han establecido variantes a nivel de tipo, subtipo y cuasi-especies. Basándose en esta diversidad , el HCV se clasifica en seis genotipos mayores (clades del 1 al 6) y dentro de cada uno de estos en más de setenta subtipos, denominados 1a, 1b, 2a, 2b, etcétera. La distribución de los genotipos se presenta en forma diferencial dependiendo de la región geográfica. No se ha demostrado una relación directa entre el genotipo y el curso clínico de la infección; sin embargo, los pacientes con genotipos 2 y 3 tienen una mejor respuesta al tratamiento antiviral que los enfermos infectados con el genotipo 1 . Como en muchos virus ARN, existe un alto grado de heterogeneidad genética circulando in vivo como una mezcla heterogénea de variantes virales diferentes pero relacionadas , conocidas como "cuasi-especies". La diversidad de secuencias es generada continuamente durante la replicación viral

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VI RUS HEPATITIS

debido a que la ARN polimerasa ARN dependiente (NS5B) no posee actividad correctora 3'-5' exonucleasa. Esta mezcla representa una ventaja adaptativa para el virus, ya que la presencia simultánea de múltiples genomas, con una alta tasa de generación de nuevas variantes, permite una rápida selección de el o los mutantes en respuesta a cambios en el ambiente replicativo . La región más heterogénea de todo el genoma de HCV es un dominio de 27 aminoácidos localizado en la glicoproteína E2 , llamada región hipervariable 1. Esta región está involucrada en la unión del virus con algunos receptores, por lo que las mutaciones son potencialmente importantes para la persistencia del virus, pues afectarían el tropismo celular y la capacidad del virus de evadir al sistema inmune. La variabilidad en cuasi-especies también tiene implicancias terapéuticas, ya que la generación y selección de variantes resistentes puede permitir al virus escapar al control de las drogas antivirales. La infección por el HCV frecuentemente es crónica, y probablemente la naturaleza de las cuasi-especies desempeñe un papel fundamental en la persistencia viral. En este sentido, la respuesta inmune celular es más importante que la humoral, pero la actividad de linfocitos T ayudadores y citotóxicos es insuficiente para eliminar la infección o prevenir reinfecciones .

EPIDEMIOLOGÍA Se estima que existen 170 millones de personas infectadas por el HCV, y que aproximadamente 3 a 4 millones de personas lo contraen cada .año. Si bien la incidencia ha disminuido durante la década de los noventa gracias a los programas de detección del virus en los bancos de sangre, se estima que la acumulación de casos susceptibles continuará en aumento en los próximos diez a veinte años (Figura 14-11 ).

Prevalencia de la infección •

> 10%

1!!!!1

2,5%-10% 1%-2,5%

o

Fuente: OMS, 2008.

Figura 14-11. Prevalencia de infección por virus hepatitis C medida por anticuerpos. Se estima que el 75% de ellos puede llegar a tener

i ~f5'cción

crónica.

163

V IROLOGÍA CLÍNICA

El virus se transmite por vía parenteral, principalmente por transfusión de productos sanguíneos y el uso compartido de agujas para la inyección de drogas "recreativas". En algunas regiones, como Latinoamérica, la práctica habitual en el pasado de administrar medicamentos mediante inyecciones intramusculares con material no desechable fue una vía de transmisión de la infección por el HCV. El virus se transmite en forma excepcional a través de la vía sexual y sólo al 5% de los hijos nacidos de madres infectadas. Eri Latinoamérica el genotipo predominante es el 1 . Otros grupos de riesgo lo constituyen los usuarios de hemodiálisis crónica, los receptores de trasplantes sólidos y el personal de salud (Figura 14-12).

ASPECTOS CLfNICOS La infección se manifiesta con síntomas de hepatitis aguda en aproximadamente el 25% de los casos, con un período de incubación de seis a siete semanas. Los síntomas de la hepatitis aguda son inespecíficos y aparece ictericia sólo en el 20% al 30% de los individuos. La mayor parte de las personas que se infecta con HCV no monta una respuesta inmune efectiva capaz de erradicar la infección, lo que define la hepatitis crónica. En esta etapa la enfermedad se caracteriza por producir inflamación hepática asintomática en la mayoría de los pacientes; la duración de este período silencioso es variable, pudiendo persistir entre quince y treinta años . La inflamación crónica del hígado puede conducir a fibrosis hepática y finalmente a una cirrosis, con las consecuencias clínicas propias de esta condición : hemorragia por várices esofágicas , encefalopatía hepática, ascitis , necesidad de trasplante ·hepático y muerte por insuficiencia hepática, entre otras. Otra complicación de la cirrosis hepática en pacientes con hepatitis C crónica es el carcinoma hepatocelular. Independientemente de estas manifestaciones, los pacientes infectados por el HCV pueden desarrollar otras complicaciones extrahepáticas, como crioglobulinemia, porfiria cutánea tarda, glomerulonefritis y linfoma en una proporción menor de los casos.

Diagnóstico. La infección por HCV debé sospecharse en cualquier paciente con factores de riesgo para la infección, en personas con elevación de aminotransferasas y en pacientes

Otros (hemodiálisis, perinatales, personal de salud) 5%

con hepatocarcinoma. El diagnóstico se hace mediante determinación de anticuerpos (lgG) contra el virus (ELISA) y se confirma con la detección del ARN viral en plasma por reacción de polimerasa en cadena (RT-PCR). La presencia de anticuerpos lgG contra HCV es índice de infección y no es signo de inmunidad. Cuando se confirma la infección , usualmente se cuantifica la carga viral y se determina el genotipo viral.

Tratamiento. Actualmente se basa en el uso de interferón combinado con ribavirina por entre seis y doce meses. El interferón es una citoquina con efectos antivirales directos que activa el sistema inmunológico. La ribavirina, un análogo de nucleósido, tiene un mecanismo de acción pobremente com prendido . La efectividad de esta terapia es limitada, con una tasa de respuesta virológica sostenida en la actualidad del orden del 60%, y depende del genotipo viral, de los cuales el genotipo 1 es el de más difícil tratamiento. Desafortunadamente, los efectos adversos de esta terapia -anemia hemolítica, neutropenia y depresión, entre otros- son considerables. Además , es difícilmente tolerada en algunas circunstancias clínicas, como cirrosis hepática descompensada o postrasplante hepático. En los pacientes con insuficiencia hepática, el trasplante hepático es una opción. Debido a las limitaciones de la terapia actual , se cuenta con una nueva generación de antivirales contra HCV, dirigidos contra diversos blancos virales , de los cuales los inhibidores de proteasa (NS3/ 4A) y de polimerasa (NS5B) están en fases más ?Vanzadas de desarrollo.

Prevención . El desarrollo de vacunas se ha limitado debido a que existen seis genotipos y a las dificultades para propagar el virus en cultivo celular. La detección del virus en donantes de sangre, de órganos sólidos y de precursores de células hematopoyéticas, junto a la permanente práctica de las medidas de seguridad por parte del personal de salud que toma contacto con los pacientes infectados y sus fluidos , representan hoy la mejor forma de prevenir la infección. Especial atención merecen los grupos de riesgo, que son semejantes a los de hepatitis B, pero en distinta proporción. Tiene mayor riesgo de contagio los drogadictos intravenosos y los que se hacen tatuajes u otras prácticas que implican pinchazos. La transmisión sexual y congénita son menos frecuentes.

Desconocida 10%

Drogas inyectables 60%

Transfusión (antes del tamizaje en bancos) 10%

SexuallS% .

Fuente: CDC. EE.UU., 2001

Figura 14·12. Fuente de infección por virus hepatitis C.

,____ _ 164

C APÍTULO

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V iRUS HEPATITIS

duciendo una lesión directa; además, estimula una respuesta inmune humoral en base a lgM e lgG, pero no se sabe con certeza el papel que juega la inmunidad celular.

HEPATITIS G En 1967 se detectó un nuevo virus en sangre de un cirujano con hepatitis, que se denominó GB por las iniciales del enfermo. Posteriormente se han caracterizado otros dos virus de transmisión parenteral, filogenéticamente relacionados al HCV, asignados a la familia Flavívírídae . Se denominaron GBV-A, GBV-B y GBV-C y al último se le asignó el nombre de virus hepatitis G. (HGV). Se puede detectar por RT-PCR en sangre de enfermos. Su distribución es universal y estudios serológicos han determinado prevalencias en dadores de sangre del 1% al 1O% en distintas· regiones del mundo. El HGV se transmite a través de la sangre y su importancia clínica es discutible -no está claro que produzca hepatitis-.. por lo que no se recomienda su detección rutinaria.

HEPATITIS D Luis Fidel Avendaño

El virus hepatitis O o "virus delta" se descubrió en 1977 en personas con exacerbaciones de hepatitis crónicas por HBV. Es un virus defectivo o incompleto, pues para replicarse requiere de una infección simultánea por virus hepatitis B. Su interés clínico y epidemiológico reside en que puede producir infecciones agudas y persistentes, y ser causa de hepatitis fulminante en regiones con prevalencia de HBV. ·

PROPIEDADES Estructura. Es un virus icosaédrico envuelto de 40 nm de diámetro. Tiene un genoma de ARN de hebra simple y polaridad negativa, de 1,7 kb, que por ser circular -característica única entre los virus animales- se asemeja a virus de plantas (viroides) . El ARN está cubierto por el antígeno delta (HDAg) que conforma la cápsula y que se presenta en dos formas : una pequeña (24 Kda) , que predomina, y una grande (27 Kda). Su cubierta está formada por lípidos y las tres formas de proteínas de superficie del virus hepatitis B (HBsAg) : S; M y Len proporción de 95:5 :1, respectivamente. Replicación . La proteína HBsAg es fundamental para la adsorción al hepatocito y para el inicio de la replicación . Luego de la entrada a la célula -a diferencia de la mayoría de los virus ARN, que codifican una ARN polimerasa ARN dependienteel genoma se transcribe en el núcleo por una ARN polimerasa 11 celular, originando una hebra circular positiva llamada ribozima, la cual corta su propio ARN circular para producir un ARNm para el antígeno delta pequeño; otra enzima celular (adenosina desaminasa) actúa sobre el ARN para originar el antígeno delta grande. La producción de este antígeno limita la replicación del virus , pero favorece la incorporación del HBsAg a la partícula viral. Así, la replicación del genoma requiere de la transcripción continua del genoma y sus transcritos por un mecanismo que aún permanece oscuro. . El ensamblaje del genoma con el antígeno delta y el HBsAg ocurre en el citoplasma y los virus maduros son secretados fuera de la célula. El virus se replica sólo en el hepatocito, pro-

Se han descrito tres genotipos de HDV, de diferente distribución geográfica: en los EE.UU. y Europa predomina el genotipo 1, mientras que los genotipos 2 y 3 lo hacen en Latinoamérica.

EPIDEMIOLOGÍA El hombre es el único reservorio y pueden infectarse experimentalmente chimpancés y marmotas. El virus puede contagiarse simultáneamente con el HBV (coinfección) o comprometer a una persona ya infectada con HBV (sobreinfección) que está desarrollando una infección aguda, una portación asintomática o una enfermedad crónica. Se transmite por las mismas vías que el HBV, especialmente por transfusiones y hemoderivados, constituyendo los drogadictos intravenosos el grupo de mayor riesgo , con prevalencias del20% al 90%; las vías sexual y perinatal son menos eficientes. Se estima que en el mundo hay alrededor de 15 millones de personas infectadas con el virus delta, que afecta aproximadamente al 5% de los portadores de HBV. El virus es endémico en el sur de Italia, donde fue descubierto, en la cuenca amazónica en Latinoamérica, en África y en Oriente medio. Produce brotes epidémicos en drogadictos en América del Norte y Europa occidental.

CUADRO CLÍNICO La incubación dura entre tres y siete semanas. Los signos y síntomas corresponden a los de cualquier hepatitis. La evolución de la infección concomitante por HBV puede no alterarse, empeorar con aumento de las exacerbaciones y más raramente derivar en una hepatitis fulminante. Los individuos con infección aguda por HDV generalmente mejoran en dos a tres semanas y los niveles de las enzimas hepáticas se normalizan al cabo de cuatro meses. Alrededor del 10% de las personas ·infectadas desarrolla una infección persistente, con marcadores de HDV positivos por más de seis meses, incluyendo hepatitis crónica. Al parecer, la coinfección primaria es más benigna que la sobreinfección, y se estima que podría ser responsable del 50% de las hepatitis fulminantes. El diagnóstico etiológico se basa en la detección de anticuerpos , antígenos o ARN. Mediante ELISA o radioinmunoensayo se puede revelar la presencia de anticuerpos lgM e lgG contra·el antígeno delta. También se puede detectar HDAg en sangrE? durante la fase aguda de la enfermedad .,EI genoma se estudia a través de RT-PCR. El tratamiento es sintomático y el etiológico depende de la terapia indicada para el HBV, con resultados parciales y sin erradicación del virus.

PREVENCIÓN Las medidas corresponden a las descritas para prevención de hepatitis B, con especial énfasis en el grupo de drogadictos intravenosos. La vacuna contra hepatitis B también es efectiva para su prevención . 165

VIROLOGÍA CLÍNICA

HEPATITIS E

CUADRO CLÍNICO Marcela Potin

La hepatitis E fue reconocida como una enfermedad en 1980 por brotes de hepatitis en India que afectaron a más de 30.000 personas. Mediante microscopia electrónica y análisis de bancos de secuencias nucleotídicas, se descubrió un virus distinto a los descritos, que se llamó virus hepatitis E (HEV). Se transmite por vía entérica y tiene similitudes clínicas y epidemiológicas con el virus de hepatitis A, pero se distingue porque aumenta la posibilidad de enfermedad grave en la embarazada.

PROPIEDADES El HEV fue inicialmente clasificado en la familia Caliciviridae por su similitud morfológica con el virus Norwalk; sin embargo, por sus diferencias genómicas se ha incluido recientemente en la familia Hepeviridae. Es un virus icosaédrico desnudo de 3034 nm, con genoma de una hebra de ARN, de polaridad positiva de 7.200 b. Posee tres marcos de lectura abierta, entre los cortos segmentos no codificantes de los extremos, y una cola de poli A en el extremo 3'. El ORF 1 codifica para proteínas no estructurales (ARN polimerasa, proteasa, helicasa y metil transferasa) , el ORF 2 contiene información para proteínas estructurales de cápsula y para epítopes que inducen anticuerpos neutralizantes, y el ORF 3 codifica para una fosfoproteína de función no definida. El genoma del virus hepatitis E es relativamente estable y permite agruparlos en cuatro genotipos, que varían de una región geográfica a otra. El genotipo 111 se ha identificado en animales de granja, lo que apoya la idea de la transmisión entre especies. A pesar de esta diversidad genotípica, sólo existe un serotipo, lo que facilita el desarrollo de vacunas. La falta de un sistema celular para cultivar el virus dificulta el estudio de su biología.

EPIDEMIOLOGÍA Se trasmite en forma eficiente por vía entérica a través de aguas o alimentos contaminados, en especial después de períodos de lluvia intensa o de inundaciones. Se han documentado brotes por ingesta de mariscos crudos o insuficientemente cocidos. También se transmite de persona a persona, aunque con menor facilidad que el virus de la hepatitis A, probablemente porque su concentración en las heces es más baja. La frecuencia de casos secundarios intradomiciliarios para hepatitis E es del O,7% al 2,2%, mientras que para hepatitis A alcanza del 50% al75%. El virus es detectable en las heces una semana antes y hasta dos semanas después del inicio de los síntomas. Es una infección endémica en países con pobres condiciones sanitarias. Los brotes son frecuentes en regiones de Asia central , Medio Oriente, África y el norte de México; sin embargo, los estudios de seroprevalencia confirman que su distribución es universal y se ha demostrado circulación en Europa y los EE.UU . Se han identificado anticuerpos para HEV en varios animales, como el cerdo y el ganado bovino, y hay evidencias de transmisión zoonótica esporádica. El virus hepatitis E de cerdo podría atravesar la barrera de especie; incluso se ha descrito reactividad cruzada entre anticuerpos humanos y de cerdo.

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En ciertas regiones del mundo la infección por HEV constituye la primera causa de hepatitis transmitida por vía entérica. El período de incubación va de tres a ocho semanas, con un promedio de cuarenta días. Los censos serológicos en zonas de presentación endémica muestran que la infección ocurre desde los primeros años de vida y que la expresiÓn clínica se relaciona con la edad. Los niños tienen infecciones asintomáticas o subclínicas y presentan manifestaciones en el 0,5% al 1O%; en cambio, en adultos la infección es sintomática en el 3% al30% de los casos. La presentación clínica es semejante a la de la hepatitis A y puede incluir anorexia, dolor abdominal , náuseas, vómitos, hepatomegalia, fiebre e ictericia. La infección por HEV es autolimitada y no conduce a la cronicidad ; sin embargo, la enfermedad tiende a ser más grave que la causada por HAV y la letalidad es del 0,5% al4%. En mujeres embarazadas, durante los brotes se ha descrito una letalidad de hasta el 20% por falla hepática fulminante. El diagnóstico debe plantearse frente a brotes relacionados con fuentes de agua en países en vías de desarrollo o en viajeros que retornan de estas zonas, en los que la lgM anti HAV es negativa. La disponibilidad de pruebas comerciales para la detección de lgM anti HEV, que permite hacer el diagnóstico específico, es limitada. La lgM persiste detectable por al menos tres meses. La aparición de lgG es más tardía y se mantiene alta por varios años. El diagnóstico también se puede confirmar por RT- PCR en deposiciones o sangre y por microscopia electrónica en las heces de individuos infectados. La terapia es sintomática, pues no existe tratamiento antiviral específico.

PREVENCIÓN La adecuada disposición de aguas servidas y la disponibilidad de agua potable son los ejes de prevención. Debe evitarse el consumo de mariscos crudos u otros alimentos potencialmente contaminados. El virus se destruye por la cloración del agua y por la desinfección con antisépticos yodados. No se dispone de inmunoglobulinas específicas y no está recomendado el uso de inmunoglobulina corriente. Se encuentra en desarrollo clínico avanzado una vacuna recombinante que expresa proteínas de cápsula en células de un vector (báculo virus). Otras vacunas de subunidades y de ADN están en etapa inicial de investigación.

OTROS VIRUS CAUSANTES DE HEPATITIS Marcela Potin

Además de los virus hepatotropos A, B, C, D, E y G descritos, otros virus pueden producir compromiso hepático como parte de una infección diseminada, que puede manifestarse desde una elevación de aminotransferasas hasta una hepatitis clínica o una falla hepática fulminante (FHF) . En ocasiones el factor coadyuva~te en la génesis de la hepatitis es la inmuno-

C APÍTULO

depresión del hospedero. Entre estos agentes se encuentra la familia de los herpes virus (virus de Epstein-Barr, herpes simplex, herpes humano 6, varicela zóster), parvovirus 819 , virus dengue, fiebre amarilla y adenovirus .

HEPATITIS POR VIRUS HERPES SIMPLEX

(HSV) Pueden ser causadas por HSV tipo 1 o 2. Se presenta en general en inrrlUnosuprimidos trasplantados o en embarazadas, pero hasta en el 24% de los casos publicados ocurre en individuos sin factores de riesgo aparente. Se manifiesta por fiebre alta en el 90% de los casos asociada a signos de falla hepática como encefalopatía, coagulopatía y falla renal , con una alta letalidad. Las lesiones cutáneas sólo se observan en el 40% al 50% de los casos (mucocutáneas o diseminadas). El diagnóstico, que con frecuencia es tardío , se realiza por demostración del virus en tejido hepático. Ante la sospecha clínica es esencial hacer una biopsia hepática para estudio molecular por PCR, inmunohistoquímica o hibridización in situ. El uso de aciclovir por vía intravenosa en forma precoz mejora notablemente el pronóstico, por lo que se recomienda su uso empírico ante falla hepática fulminante de causa no precisada.

HEPATITIS POR VIRUS EPSTEIN-BARR El virus de Epstein-Barr (EBV) infecta al 90% de la población mundial, la mayoría de las veces en forma asintomática. Su manifestación clásica es el síndrome mononucleósico, durante el cual es común la elevación de aminotransferasas ; entre el 10% y el 30% de los adultos presentan hepatitis clínica. En general su curso es benigno y autolimitado. También se ha documentado la presentación como hepatitis colestásica o como desencadenante de una hepatitis autoinmune.

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V IRUS HEPATITI S

El compromiso hepático grave es raro y se observa en individuos severamente inmunosuprimidos con infección por VIH, trasplantes o en síndromes linfoproliferativos ligados al cromosoma X (síndrome de Duncan), con altísima letalidad. Frente a una hepatitis fulminante sin etiología clara, debe investigarse este agente por detección de lgM anti cápside viral del EBV e intentar su detección por técnicas moleculares en linfocitos que infiltran el hígado, ya que el virus no se ha identificado en los hepatocitos.

CITOMEGALOVIRUS (CMV) La hepatitis es una manifestación común en el síndrome mononucleósico por CMV en sujetos inmunocompetentes, con un curso benigno y autolimitado. En inmunosuprimidos receptores de trasplantes, el compromiso hepático se puede presentar de tres formas: hepatitis leve como parte del síndrome viral agudo, hepatitis en el contexto de una enfermedad diseminada o hepatitis en un trasplante hepático. La infección congénita por CMV en niños puede producir hepatitis asociada a compromiso de sistema nervioso, anemia hemolítica y trombocitopenia. El diagnóstico requiere de la visualización de células citomegálicas típicas en biopsia hepática, pues la detección del virus en leucocitos o tejidos es frecuente en inmunosuprimidos y es muchas veces asintomática.

PARVOVIRUS

819

La infección por este agente es común y la mayoría de las veces asintomática. Produce eritema infeccioso en el niño, hidrops fetal en el embarazo y aplasia de medula ósea en inmunosuprimidos. Asimismo , se ha confirmado como causa de hepatitis fulminante en niños , por lo que debe considerarse su posibilidad en niños cuando no hay una causa precisada.

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VIROLOGÍA ClÍNICA

HECHOS DESTACADOS

Hepatitis A • El virus hepatitis A es un enterovirus -virus ARN (+)desnudo, resistente al medio ambiente- que se transmite por mecanismo fecal-oral, en ciclos cortos y/o largos según la endemicidad de cada región geográfica. • La hepatitis A es la más frecuente de las hepatitis. Produce infecciones subclínicas y sintomáticas y evoluciona en forma aguda, habitualmente con mejoría total. No hay estados de portación o cronicidad. • El diagnostico etiológico se confirma con una prueba de ELISA para lgM anti virus hepatitis A. • A las medidas de prevención de educación y saneamiento ambiental (agua potable y alcantarillado), se ha agregado una vacuna por virus inactivado, muy efectiva, disponible en forma comercial. Su precio relativamente alto limita por hoy su aplicación universal.

Hepatitis B • La infección por HBV es una causa importante de morbilidad y mortalidad a nivel mundial. A pesar de los avances en el conocimiento del HBV y de la disponibilidad de terapias antivirales y una vacuna efectiva, sigue siendo un problema de salud pública en el mundo. Esto se debe principalmente a que muchas de las regiones de alta endemia corresponden a países en desarrollo que no cuentan con medios económicos ni políticas sanitarias contra este virus. Alrededor del 60% de la población mundial vive actualmente en áreas de alta endemicidad. • La estructura viral compleja y el mecanismo de replicación del HBV a través de una transcripción reversa intermediaria hacen de este un modelo de agente único. La mayoría de las infecciones por HBV son asintomáticas, generando una infección crónica en porcentaje variable (± 1O%) e inversamente relacionado con la edad de la primoinfección . • Durante la infección por HBV aparecen diversos marcadores serológicos que permiten diferenciar entre infección aguda y crónica, además de evaluar el curso de la infección a través de la replicación viral y/o la respuesta a la terapia antiviral. • Existen variadas alternativas de tratamiento de la infección crónica, principalmente mediante interferón y análogos de nucleósidos. Sin embargo, el tratamiento prolongado es complejo y puede generar cepas resistentes . • La vacuna contra el HBV, que es segura, efectiva y altamente inmunogénica, está en el programa habitual de inmunizaciones de más de cien países en el mundo.

Hepatitis C • El virus hepatitis C es el principal responsable a nivel mundial de cirrosis hepática y carcinoma hepatocelular. El 80% de las primoinfecciones deriva en infecciones persistentes; la respuesta inmune es ineficiente en eliminar el virus, posiblemente por la constante variación genética viral. • El HCV, un virus ARN icosaédrico envuelto de polaridad positiva, experimenta constantes variaciones originando cuasi-especies. Se han establecido seis genotipos, que se relacionan con la distribución geográfica y con la respuesta al tratamiento.

• El diagnóstico confirmatorio de laboratorio se hace por detección de anticuerpos (ELISA) y por RTPCR, que puede usarse en forma cuantitativa. • El principal mecanismo de transmisión es el contacto con sangre de un sujeto infectado a través de agujas o dispositivos contaminados. Las vías sexual y congénita son menos significativas. • Entre los grupos de riesgo se mencionan los pacientes sometidos a hemodiálisis, usuarios de dro. gas intravenosas, personal de salud y pacientes infectados por VI H.

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C APÍTULO

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V IRUS HEPATITIS

• La eficacia de la terapia antiviral, basada en interferón y ribavirina, no supera el 50% y varía según el genotipo infectante. • No existe vacuna para la hepatitis C. La prevención se centra en individuos con factores de riesgo , en el tamizaje de las transfusiones y productos sanguíneos y en la adherencia estricta a las precauciones estándar en el personal de salud. • Se ha descrito otro flavivirus (HGV), cuya patogenicidad en humanos es discutible.

Hepatitis D • El HDV es un modelo único en virus animales -ARN de simple hebra positiva circular- y es defectivo , pues requiere una infección simultánea por HBV para replicarse. • Se transmite por las mismas vías que el HBV y tiene alta prevalencia en drogadictos intravenosos. • El diagnóstico se hace mediante la detección de anticuerpos lgM e lgG contra HDAg. • La vacuna contra HBV protege de la infección por virus delta.

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CAPÍTULO

Infecciones virales en piel y mucosas Luis Fidel Avendaño

Contenido

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Viruela

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