Virus de la Fiebre Amarilla Flavivirus
El virus de la fiebre amarilla son virus de ácido ribonucleico (ARN) monocatenarios positivos dotados de envoltura prototipo de la familia Flaviviridae. Produce fiebre amarilla, una enfermedad aguda, febril, transmitida por los mosquitos en regiones tropicales y subtropicales de África y Sudamérica. Los casos graves se caracterizan por disfunción hepática y renal y hemorragia, con una elevada mortalidad. Basándose en el análisis secuencial, se han identificado por lo menos siete genotipos de virus de la fiebre amarilla, cinco en África y dos en Sudamérica. Hay un solo serotipo. Los flavivirus se clasificaron como arbovirus pues suelen transmitirse a través de vectores artrópodos. No obstante, estos virus tienen un amplio abanico de anfitriones, como organismos vertebrados (p. ej., mamíferos, aves, anfibios, reptiles) e invertebrados (p. ej., mosquitos, garrapatas). Estructura y Replicación de los Flavivirus
Los flavivirus tienen un genoma de ARN de cadena positiva, una cápside icosaédrica y una envoltura, 40-65 nm de diámetro. La glucoproteína viral E se pliega, se empareja con otra glucoproteína E y atraviesa la superficie del virión para formar una capa de proteínas externas. La mayoría de los flavivirus están serológicamente interrelacionados y los anticuerpos frente a un virus pueden neutralizar a otro.
Los Flavivirus, de los cuales el virus de fiebre amarilla (VFA) es el prototipo, poseen un ácido ribonucléico de cadena sencilla de polaridad positiva de aproximadamente 11 kb que codifica para diez proteínas, tres tr es estructurales: la proteína de la nucleocápside (C), la proteína asociada a la membrana (prM) y la proteína de la envoltura (E) y siete proteínas no estructurales (NS, non structural ): ): NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B y NS5 (Shu et al., 2003). Una vez los virus se unen a los receptores de membrana en la célula hospedera, ocurre un proceso endocítico. Durante este proceso, la acidificación del medio provoca un cambio conformacional de la proteína E, que pasa de ser un dímero a ser un trímero (Modis et al., 2004). Ésto facilita la fusión de la envoltura viral con la membrana endosómica y se libera así la nucleocápside nucleocápside hacia el citoplasma. Una vez allí, allí , el virus aprovecha la maquinaria de traducción de la célula generando una poliproteína de aproximadamente 3.400 aminoácidos. La traducción de la poliproteína ocurre en el retículo endoplásmico rugoso, lo cual
facilita la localización de las proteínas virales dentro y alrededor del retículo para su posterior ensamblaje en viriones maduros. Inicialmente se forman unas partículas virales inmaduras no infecciosas a nivel del retículo endoplásmico, formadas por las proteínas E y prM, además de la nucleocápside y lípidos de membrana. La ruptura proteolítica d e prM ocurre en el aparato de Golgi, madurando de esta forma la partícula viral y haciéndola infecciosa. Este virus completo es liberado de la célula por exocitosis para así infectar nuevas células (Diamond, 2003). Algunas proteínas no estructurales forman el complejo de replicasa viral. Este complejo se une a la región 3’ del RNA genómico y copia a partir de la cadena de polaridad positiva, generando cadenas de polaridad negativa, que a su vez generarán copias de RNA de polaridad positiva que tienen tres destinos, pueden servir nuevamente como plantillas transcripcionales, o como plantillas traduccionales o ensamblarse dentro de la nucleocápside y servir como RNA genómico de nuevos viriones. Obs: flavivirus también se pueden adherir a los receptores Fc de los macrófagos, monocitos y otras células cuando el virus está revestido con un anticuerpo. De hecho el anticuerpo aumenta la infectividad de estos virus proporcionándoles nuevos receptores y estimulando la absorción del virus por parte de estas células diana. Patogenia e inmunidad
Puesto que los arbovirus se adquieren por picadura de un artrópodo como un mosquito, la comprensión de las enfermedades hace necesario conocer la evolución de la infección tanto en el anfitrión vertebrado como en el vector invertebrado. Estos virus pueden provocar infecciones líticas o persistentes tanto en vertebrados como en invertebrados. La destrucción de una célula infectada es el resultado de una combinación de agresiones inducidas por el virus. La gran cantidad de ARN vírico producido durante la replicación y transcripción del genoma comporta la inhibición del ARNm celular, lo que impide su unión a los ribosomas. El aumento de la permeabilidad de la membrana de la célula diana y los cambios en las concentraciones iónicas pueden alterar las actividades enzimáticas y favorecer la traducción del ARNm vírico antes de la del ARNm celular. El desplazamiento del ARNm celular de la infraestructura de síntesis proteica impide la reconstrucción y el mantenimiento de la célula, y es la causa principal de la muerte de las células infectadas por el virus. Los mosquitos hembra adquieren los flavivirus al alimentarse de sangre de un anfitrión vertebrado virémico. El anfitrión vertebrado debe mantener una viremia suficiente para permitir que el mosquito pueda ingerir el virus. A continuación, el virus infecta las
células epiteliales del intestino medio del mosquito, atraviesa la lámina basal del intestino para alcanzar el torrente circulatorio y desde allí infecta las glándulas salivales. El virus establece una infección persistente y se multiplica en estas células hasta alcanzar títulos muy altos. Posteriormente, las glándulas salivales liberan el virus junto a la saliva. Cuando muerde al anfitrión, el mosquito hembra regurgita saliva que contiene virus en la corriente sanguínea de la víctima. El virus circula con libertad por el plasma del anfitrión y entra
en contacto con las células diana susceptibles, como las células endoteliales de los capilares, monocitos y macrófagos. La naturaleza de la enfermedad provocada por flavivirus está determinada principalmente por: 1) el tropismo celular específico de cada tipo de virus; 2) la concentración del virus infectante, y 3) la respuesta individual a la infección. Estos virus suelen provocar una enfermedad sistémica moderada, encefalitis, afectación artrogénica o enfermedad hemorrágica. La viremia inicial produce síntomas sistémicos como fiebre, escalofríos, cefalea, dolor de espalda y otros síntomas gripales a los 3-7 días del inicio de la infección. La viremia se considera una enfermedad sistémica moderada, y la mayoría de infecciones víricas no progresa más allá de este punto. Una viremia puede generar una cantidad suficiente de virus para infectar órganos diana como el cerebro, el hígado, la piel y los vasos sanguíneos. El virus accede al cerebro mediante la infección de las células endoteliales que revisten los pequeños vasos del cerebro o el plexo coroideo. Las principales células diana de los flavivirus son las que derivan de la estirpe de monocitos macrófagos. La infección por flavivirus se multiplica de 200 a 1.000 veces por efecto de los anticuerpos antivíricos no neutralizantes que estimulan la unión del virus a los receptores Fc y su introducción en la célula. Respuesta Inmunitaria
Se desencadena tanto una respuesta inmunitaria humoral como celular, y ambas son importantes para el control de la infección primaria y la prevención de futuras infecciones por flavivirus. La replicación de los flavivirus produce una copia intermedia de ARN bicatenario que es un buen inductor del interferón Alfa y del Beta. Ambos tipos de interferón aparecen en el torrente circulatorio y limitan la replicación del virus; esto también estimula la respuesta inmunitaria, aunque a la vez provoca la aparición de síntomas gripales característicos de la enfermedad sistémica moderada. La inmunoglobulina (Ig) M circulante se sintetiza a los 6 días del comienzo de la infección, seguida de la producción de IgG. Los anticuerpos bloquean la diseminación epidémica del virus y la infección subsiguiente de otros tejidos. La inmunidad frente a un flavivirus puede conferir un cierto grado de protección frente a la infección por otros flavivirus al reconocer los antígenos comunes de tipo expresados por todos los virus de la familia. La inmunidad frente a estos virus es un arma de doble filo. Un anticuerpo no neutralizante puede favorecer la entrada de los flavivirus en los macrófagos y otras células que expresan receptores Fe. Este tipo de anticuerpos se puede generar frente a una cepa relacionada de virus en la que el epítopo neutralizante no se exprese o sea diferente. La inflamación derivada de la respuesta inmunitaria celular puede destruir los tejidos y contribuir significativamente a la patogenia de la encefalitis. Epidemiologia
La mayoría de los flavivirus son arbovirus típicos. Para ser un arbovirus, el virus ha de ser capaz de: 1) infectar tanto a vertebrados como invertebrados; 2) iniciar una viremia suficiente en un anfitrión vertebrado durante un tiempo suficiente como para permitir que el vector invertebrado llegue a ingerir el virus, y 3) iniciar una infección productiva persistente de las glándulas salivales del invertebrado que genere la cantidad de virus necesaria para infectar a otros anfitriones animales. El ser humano acostumbra a ser un anfitrión «terminal», puesto que no puede transmitir de nuevo el virus al vector al no mantener una viremia persistente. El vector más habitual es el mosquito, pero algunos arbovirus también se difunden a través de garrapatas y moscas de la arena.
Las aves y los pequeños mamíferos son los reservorios habituales de los flavivirus, aunque tanto los reptiles como los anfibios pueden actuar como anfitriones. Las enfermedades por arbovirus aparecen durante los meses de verano y las estaciones lluviosas, cuando los artrópodos se reproducen y los arbovirus realizan su ciclo vital en los reservorios (aves), un artrópodo (p. ej., mosquitos) y el anfitrión humano. El virus puede: 1) persistir en las larvas o huevos del artrópodo, en los reptiles o en los anfíbios locales, o 2) emigrar con las aves y volver durante el verano. Cuando los individuos viajan al nicho ecológico del mosquito vector, corren el riesgo de infectarse con el virus. Las zonas de agua encharcada, conducciones de alcantarillado y vertederos de basura de las ciudades también pueden constituir un lugar de proliferación de los mosquitos como Aedes aegypti, el vector de la fiebre amarilla, dengue y chikungunya. Por tanto, el aumento de la población de estos mosquitos hace que la población humana corra riesgo de infección. Los departamentos de salud de muchas zonas controlan las aves y mosquitos que atrapan por si tienen arbovirus, y cuando es necesario aplican medidas de control, como pulverización de insecticidas. Los brotes urbanos de infecciones por arbovirus se producen cuando los reservorios de los virus son personas o animales urbanos. El ser humano puede constituir un reservorio de los virus de la fiebre amarilla. Los virus se mantienen en los mosquitos Aedes en un ciclo selvático, en el que los monos constituyen el anfitrión natural, así como en un ciclo urbano, en el que el anfitrión es el ser humano. A. aegypti, vector de todos estos virus, es un mosquito doméstico. Se reproduce en piscinas, zonas donde hay agua acumulada y alcantarillas abiertas. Cuando se producen numerosas infecciones asintomáticas en poblaciones muy densas, se consiguen suficientes anfitriones humanos para el virus para que estos se diseminen de manera continua. Enfermedades Clinicas
El número de individuos infectados por flavivirus es más elevado que el de aquellos que presentan síntomas característicos significativos. La incidencia de la enfermedad por arbovirus es esporádica. La mayoría de infecciones por flavivirus son relativamente benignas, aunque pueden aparecer meningitis aséptica y una afectación de encefalitis o enfermedad hemorrágica graves. El virus y su vector están presentes en las regiones central y norte de Sudamérica, aunque la enfermedad no sea endémica en EE.UU. Las infecciones de fiebre amarilla se caracterizan por una enfermedad sistémica grave con degeneración de hígado, riñones y corazón, así como hemorragias. La afectación hepática provoca ictericia de la que se deriva el nombre de la enfermedad, aunque también pueden producirse hemorragias gastrointestinales masivas («vómito negro»). La tasa de mortalidad asociada a la fiebre amarilla durante una epidemia puede llegar a ser hasta del 50%. Diagnostico de Laboratorio
Los flavivirus se pueden cultivar en estirpes celulares de vertebrados y de mosquito, pero la mayoría son difíciles de aislar. La infección se puede detectar por medio de estudios citopatológicos, inmunofluorescencia y hemadsorción de eritrocitos de ave. Para la detección y la caracterización se puede recurrir a la PCR-TI del ARN genómico o del ARN vírico en sangre u otro tipo de muestras. Tras el aislamiento, el ARN vírico también se puede distinguir identificando las «huellas» de ARN del genoma. Los anticuerpos monoclonales frente a cada tipo de virus se han convertido en una herramienta muy útil para distinguir cada una de las especies y cepas. Se puede utilizar una gran variedad de métodos serológicos para diagnosticar las infecciones, incluyendo la inhibición de la hemaglutinación, pruebas de inmunoadsorción ligadas a enzimas y aglutinación con látex. La presencia de IgM específica o un incremento del título al cuádruple entre el nivel del suero de la fase aguda y el de la fase convaleciente indica una infección reciente.
En muchos casos la reactividad cruzada serológica entre los virus limita la posibilidad de distinción de la especie vírica causante de la infección. Tratamiento, prevención y control
Para las enfermedades provocadas por los arbovirus no existe otro tratamiento que no sea el complementario. La forma más fácil de prevenir la diseminación de cualquier arbovirus consiste en la eliminación de sus vectores y sus zonas de reproducción. Desde 1900, cuando Walter Reed y cois, descubrieron que la fiebre amarilla se transmitía por el A. aegypti, el número de casos se redujo de 1.400 a ninguno en el plazo de 2 años simplemente con el control de la población del mosquito. Muchos servicios de salud pública controlan las poblaciones de aves y de mosquitos de cualquier región en la que existan arbovirus, y periódicamente aplican pulverizadores para reducir la población de mosquitos y evitar las zonas de reproducción del mosquito vector. Existen vacunas atenuadas frente al virus de la fiebre amarilla. La vacuna frente a la fiebre amarilla se prepara a partir de la cepa 17D aislada de un paciente en 1927 y cultivada durante períodos prolongados en cultivos tisulares de mono y mosquito, tejido embrionario y huevos embrionados. La vacuna se administra por vía intradérmica y genera una inmunidad para toda la vida frente a la fiebre amarilla, y posiblemente frente a otros flavivirus que presentan reacción cruzada.
Bibliografía básica:
MURRAY, PATRICK R.; ROSENTHAL, KEN S .; PFALLER, MICHAEL A. Microbiologia Médica. 6 ed. Ed. Elsevier, 2009. Jawetz, Melnick; Adelberg, Microbiologia Medica, ed. 25ª, editorial McGrawHill, LANGE. http://www.researchgate.net/publication/236869436_GENES_DE_SUSCEPTIBILIDADRESISTENCIA_A_Flavivirus_IMPLICACI ONES_EN_LA_SEVERIDAD_DE_LA_INFECCIN_SusceptibilityResistance_Genes_to_Flavivirus_Implications_on_Disease_Sev erity
Bibliografia complementar :
http://viromedica.blogspot.com/2010/04/virus-de-la-fiebre-amarilla-familia.html