Virus RNA con envoltura

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1 CAPÍTULO 32 Virus RNA con envoltura Familia Orthomyxoviridae Familia Paramyxoviridae Familia Togaviridae FaMIlia Orthomyxoviridae La familia Orthomyxoviridae está compuesta por tres géneros de interés en medicina: Influenzavirus A, B y C, cada uno de los cuales posee una única especie Influenza A virus, Influenza B virus, Influenza C virus (en castellano, virus de la gripe A, B y C). Virología. Los virus de la gripe A y B y están formados por 8 fragmentos de RNA de cadena sencilla y polaridad negativa y el virus C está formado por siete fragmentos. Cada fragmento está asociado a proteínas formando las ribonucleoproteínas de simetría helicoidal. En uno de los extremos de cada una de ellas hay tres proteínas, PA, PB1 y PB2 que constituyen la RNA polimerasa, que realiza los procesos de transcripción y replicación del RNA. Las nucleocápsides están rodeadas por un tegumento proteico o matriz formada por la proteína M1. Exteriormente a la matriz está la envoltura lipídica; que tiene tres tipos diferentes de proteínas, dos glucoproteínas: la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA) y la proteína M2 que actúa como un canal iónico. Los géneros y especies de esta familia se establecen basándose en las diferencias antigénicas de la nucleoproteína (capsómeros) y las proteínas M1 y M2. Por tanto, los ortomixovirus son virus con genoma RNA segmentado de polaridad negativa, helicoidales y envueltos, con un tamaño que oscila entre los 80 y 120 nm (Figura 32 1 y 32 2). A B RNA/proteínas (ribonucleoproteínas) NA (neuraminidasa) HA (hemaglutinina) M2 Envoltura lipídica M1 (proteínas de la matriz) RNA-polimerasa Figura 32 1 Virus de la gripe. A. Microfotografía electrónica de los virus de la gripe. Puede verse las espículas glucoproteicas (hemaglutinina y neuraminidasa) en la envoltura del virión. B. Representación esquemática del virus de la gripe A. Puede verse las ocho ribonucleoproteínas (RNP) y las RNA polimerasas asociadas. Las RNP se hallan fuertemente unidas a la capa de proteínas de la matriz. Asimismo se observa la envoltura lipídica con la hemaglutinina, la neuraminidasa y la proteína M2 que actúa como canal iónico. 309

2 310 Parte II. Microbiología descriptiva. Virología Figura 32 2 Virus de la gripe. Representación artística, pero fiel, del virus de la gripe A. Puede verse la envoltura lipídica en la que hallan incrustadas la hemaglutinina, la neuraminidasa y la proteína M2 (canal iónico). En el interior se hallan las 8 ribonucleoproteínas, y adosada a la envoltura se encuentra la matriz proteica. La función de la HA es unirse a su receptor, que son los residuos de ácido siálico que se encuentran en las glucoproteínas o glucolípidos de la superficie de las células del epitelio respiratorio, para iniciar la infección. La NA degrada la capa protectora de moco de la vía respiratoria, potenciando la capacidad del virus para infectar el epitelio. También hidroliza el ácido siálico para facilitar la salida de los virus producidos en la célula infectada, evitando que queden atrapados al ácido siálico de la superficie de las células y evitando también que los viriones se agreguen entre sí. Para el virus de la gripe A se conocen 16 subtipos antigénicos de HA y 9 de NA. Los anticuerpos contra la HA neutralizan la infectividad del virus y previenen la enfermedad. Por el contrario, los anticuerpos contra la NA no neutralizan la infectividad, pero reducen la gravedad de la enfermedad, tal vez disminuyendo la cantidad de virus liberados de la célula infectada y, por lo tanto, reduciendo la diseminación a las células contiguas. Después de la unión de la hemaglutinina a su receptor, el virus es endocitado en una vacuola. La fusión de la envoltura del virus con la membrana de la vacuola permite la salida de las ribonucleoproteínas al citoplasma (Figura 32 3), posteriormente penetra al núcleo con las Virión Célula PF RNA (ribonucleoproteina) Proteína M1 (matriz) Proteína M2 (canal iónico) Neuraminidasa Hemaglutinina Proteína de fusión (PF) Receptor Fusión 4 5 Figura 32 3 Fusión del virus de la gripe. 1. El virión se une a su receptor a través de la hemaglutinina. 2. El virus es endocitado. 3. La proteína M2 actúa como una bomba de protones dirigiéndolos hacia el interior del virión, lo que permite disociar las nucleoproteínas de las proteínas M1 de la matriz. Posteriormente la hemaglutinina, en el contexto ácido que se ha formado en la vacuola endocítica, se modifica estructuralmente (3) actuando como una proteína de fusión. 4. La fusión se produce entre la membrana vírica y la de la vacuola. 5. Todo ello permite la salida de las nucleocápsides al citoplasma, para después penetrar en el núcleo donde se replican (Recuadro 32 1).

3 32. Virus RNA con envoltura 311 Recuadro 32 1 El virus de la gripe A / H5N1 En la primavera de 1997, un niño murió en Hong Kong por una gripe causada por la cepa A / Hong Kong / 258 / 1997 (H5N1). Hasta ese momento el subtipo H5N1 se había considerado que estaba confinado exclusivamente en las aves. En Hong Kong, a finales de ese año el virus causó enfermedad a 18 personas, en el contexto de una gran epidemia que afectaba a los pollos a partir de los que se infectaron las personas afectadas. No existían antecedentes conocidos del paso de un virus de la gripe de las aves al hombre sin pasar primero por el cerdo. La enfermedad fue muy grave, la mortalidad alcanzó el 33 % (6 de 18 personas), muy superior a la de la «gripe española» que fue del 4 % y que había sido considerada como la pandemia conocida más mortífera de la historia. La unión de la hemaglutinina (HA) con los residuos de ácido siálico de las glucoproteínas de las células de la mucosa respiratoria, que actúan como receptores, constituye la primera etapa del proceso infectivo. Las variantes de HA (H1, H3, H5, etc.) tienen diferente susceptibilidad a las proteasas producidas en las diferentes mucosas. Estas proteasas actúan sobre la HA produciendo el paso del monómero H0 a al dímero funcionalmente activo H1:H2 que permite la unión al ácido siálico y la posterior penetración a las células del aparto respiratorio o a las de otros epitelios mucosos cuando en ellos hay proteasa activas para la HA. Las HA humanas (H1, H3) solo son susceptibles a las proteasas del aparato respiratorio por lo que solo causan infecciones en este territorio. Tras la unión del virus al receptor de la membrana celular, es endocitado en una vacuola. En ella el ph desciende progresivamente y en primer lugar se activan las proteínas M2 que actúan como canal iónico induciendo la entrada de protones al interior del virus que disocian la unión entre las proteínas de la matriz y las ribonucleoproteínas por lo que estas quedan libres. Al continuar bajando el ph en el interior de la vacuola, se producen cambios conformacionales en la hemaglutinina y el fragmento H2 actúa como péptido de fusión uniendo la envoltura del virus con la membrana de la vacuola, saliendo las ribonucleoproteínas al citoplasma las cuales posteriormente penetraran al núcleo para replicarse (Figura 32 3). En los virus humanos de la gripe solo la proteasa de las células del aparato respiratorio son capaces de actuar sobre la hemaglutinina. Sin embargo, la H5 del virus de Hong Kong de 1997 podría ser hidrolizada por otras proteasas afectando por tanto no solo al aparato respiratorio, sino también a células de los vasos sanguíneos, del corazón y del cerebro. La cepa H5N1 que causó la epidemia en los pollos no tiene capacidad para pasar de persona a persona y los pacientes la adquirieron directamente de las aves; pero si se produjera una recombinación con genes de cepas adaptadas a los seres humanos, que permitieran la transmisibilidad interpersonal, los efectos podrían ser devastadores. enzimas, donde se produce la síntesis de los RNA mensajeros y, consecuentemente, la formación de las proteínas estructurales y enzimáticas en los ribosomas. En el núcleo se produce la replicación de los diferentes fragmentos del genoma vírico, que se recubren de las nucleoproteínas para después salir al citoplasma y envolverse con la membrana celular en la que se ha depositado la proteína de la matriz, e insertado la M2, la NA y la HA. Por tanto, los virus de la gripe se replican en el núcleo de la célula infectada, a diferencia de la mayoría de los virus RNA que lo hacen en el citoplasma. La nomenclatura de las diferentes cepas de los virus de la gripe incluye la especie A, B, C (también denominada tipo), el lugar en que fue aislado, el número de laboratorio, el año del aislamiento y el subtipo de HA y NA. Por ejemplo, A / New Caledonia / 20 / 1999 (H1N1). Si el virus no es de origen humano se hace constar el animal del que se ha aislado. En los virus del tipo B y C no se considera el subtipo; por ejemplo, B / Malaysia / 2506 / Esta forma de anotación permite identificar con precisión la variante antigénica del virus. Variaciones antigénicas. Los virus de la gripe, especialmente el virus de la gripe A, muestra cambios en la antigenicidad de sus glucoproteínas HA y NA; esta propiedad contribuye a su capacidad para causar epidemias y pandemias a nivel mundial como consecuencia de que la población no posee anticuerpos frente a las nuevas variantes antigénicas. Existen dos tipos de cambios antigénicos: 1. Derivas antigénicas (drift), que se dan en los tres tipos de virus (A, B, C) que son cambios menores basados en mutaciones puntuales del RNA en los segmentos que codifican la HA y la NA. 2. Cambios antigénicos (shift), que se producen solo en los virus del tipo A, y son grandes cambios basados en la recombinación entre dos virus de extensos segmentos o incluso de fragmentos enteros del genoma que pueden codificar una proteína, como la hemaglutinina. Aunque muchas especies animales como los cerdos, los caballos, los pollos y el hombre albergan sus propios subtipos HA y NA; existen evidencias de que las aves acuáticas son el reservorio de todas las variantes HA y NA de los virus de la gripe. El hombre es un reservorio de las variantes antigénicas, H1N1, H2N2 y H3N2, circulando en la actualidad la H3N2 y la H1N1. Los cerdos, además de las variantes propias pueden infectarse por el amplio abanico de variantes aviares y por las humanas, pudiéndose producir, cuando están infectados simultáneamente por dos variantes diferentes, una recombinación genética (shift) que da lugar a una nueva variante que puede alcanzar al hombre causando infecciones que pueden ser muy graves y de posible expansión mundial (pandemia) debido a la ausencia de anticuerpos protectores en la población. Por ejemplo, si un virus de la gripe A de origen humano y otro de origen aviar infectan la misma célula en las vías respiratorias de un cerdo, puede producirse un reordenamiento génico y aparecer una nueva variante del virus de la gripe A humano portando la hemaglutinina del virus aviar (Figura 32 4 y Recuadro 32 1).

4 312 Parte II. Microbiología descriptiva. Virología Virus aviar Virus humano Tabla 32 1 Pandemias causadas por virus de la gripe A Nombre Año Variantes de HA y NA «Gripe española» H1N1 «Gripe asiática» H2N2 «Gripe de Hong Kong» 1968 H3N2 Gripe de H1N1 a Pandemia de H1N1 b a En 1977 se reintroduce la variante H1N1 que cocircula con la H3N2. b En 2009 se produce la difusión mundial de una cepa H1N1 diferente de la cepa estacional (epidémica) introducida en Actualmente circula en paralelo a las otras dos (H3N2 de 1968 y H1N1 de 1977) Esta variante es fruto de una recombinación con cepas porcinas. Infección simultánea Virus recombinante Figura 32 4 Recombinación del genoma del virus de la gripe A. Mecanismo propuesto para explicar la recombinación de los diferentes fragmentos genómicos del los virus de la gripe. Los cerdos pueden infectarse simultáneamente con cepas de origen aviar y humano. Cuando coinciden en una misma célula porcina dos virus diferentes, durante el ensamblaje de los viriones, los diferentes fragmentos génicos pueden recombinarse al azar, dando lugar a nuevas combinaciones que pueden comportar cambios antigénicos de la HA y / o la NA, causando pandemias, ya que la población carece de anticuerpos protectores. Se muestra la hipotética recombinación en 1968 de un virus humano H2N2 que circulaba entre la población desde 1957, con un virus aviar cuya hemaglutinina era H3 para dar la variante H3N2 que apareció y difundió en El virus de la gripe B es un virus únicamente humano y no experimenta cambios antigénicos mayores, aunque si suficiente deriva antigénica como para que la cepa circulante deba ser incluida en la nueva versión de la vacuna de la gripe producida cada año. Epidemiología. Los virus de la gripe se multiplican en el epitelio respiratorio, desde donde se transmiten por gotitas de saliva a otras personas. El período de incubación oscila entre 1 y 4 días. La transmisibilidad es elevada durante los primeros 3 a 5 días de la enfermedad, aunque puede ser más prolongada. La gripe aparece principalmente en los meses de invierno. El virus de la gripe A causa epidemias a nivel mundial (pandemias); el virus de la gripe B causa epidemias importantes y el virus de la gripe C causa infecciones respiratorias leves, pero no causa epidemias. Las pandemias causadas por el virus de la gripe A se producen aproximadamente cada años, pero prácticamente cada año ocurren epidemias importantes causadas por este virus en varios países. Son históricamente reconocidas las pandemias de la «gripe española», la «gripe asiática» y la «gripe de Hong Kong» (Tabla 32 1). Ya se ha señalado que las epidemias y pandemias se producen cuando la antigenicidad del virus ha cambiado suficientemente como para que la inmunidad preexistente de la mayoría de las personas no sea efectiva. La OMS realiza una vigilancia universal de la circulación de los virus de la gripe (Recuadro 32 2). Patogenia y clínica. El virus se replica en el epitelio de las vías respiratorias sin difundir significativamente a otros territorios. Clínicamente la infección se caracteriza por la aparición de un cuadro febril con cefalea, mialgias postración y signos de faringitis y traqueitis con tos seca y afectación importante del estado general. A este cuadro clínico que aparece en procesos muy dispares, pero especialmente en las infecciones por otros virus respiratorios, se denomina «cuadro gripal» o «síndrome gripal»; pero solo puede hablarse de «gripe» en sentido estricto cuando se dispone del diagnóstico del laboratorio. Más raramente aparece bronquiolitis o neumonía vírica primaria. La neumonía bacteriana secundaria causa un número significativo de muertes, especialmente en personas mayores. Diagnóstico. Como se acaba de señalar, el cuadro clínico de la gripe se observa en muchos otros procesos de etiología infecciosa; es por tanto característico, pero poco específico. A pesar de que la mayoría de los diagnósticos de gripe se establecen por el cuadro clínico, que adquiere mayor especificidad cuando se está en período epidémico, cuando se requiere un diagnóstico etiológico preciso deben utilizarse diferentes pruebas microbiológicas. Los virus pueden detectarse en aspirados nasofaríngeos por pruebas rápidas de detección de antígeno (inmunofluorescencia, inmunocromatografía, EIA). Las pruebas de amplificación genómica detectan fragmentos específicos del genoma que permiten determinar el tipo (A, B) y subtipo (H, N) del virus. Estas pruebas también pueden considerarse rápidas. La razón del uso de pruebas rápidas, aparte de permitir aislar el paciente si es pertinente, es que el tratamiento con inhibidores de

5 32. Virus RNA con envoltura 313 Recuadro 32 2 Vigilancia epidemiológica de la gripe Los virus de la gripe se hallan en constante evolución. La variabilidad genética es determinante en aspectos tan importantes como la especificidad de los virus para infectar una determinada especie animal, la capacidad de transmisión, la virulencia, la resistencia a los antivíricos y la eficacia vacunal. De especial relevancia es la existencia de evolución vírica en ausencia de presión selectiva ambiental, como se demostró en el año 2008 con los virus de la gripe estacional A / H1N1. En un período de dos años pasaron a ser resistentes al oseltamivir, desplazando en su totalidad a las cepas sensibles, en ausencia de presión farmacológica. El reconocimiento de la variabilidad vírica, después del aislamiento del primer virus de la gripe humana en el año 1933, llevó a la Organización Mundial de la Salud (OMS) a establecer una red internacional de laboratorios para la vigilancia de los virus de la gripe (Global Influenza Surveillance Network, GISN), que abarca a más de 100 países y genera información semanal a lo largo de todo el año. Los principales objetivos del GISN son monitorizar la evolución de los antígenos víricos, detectar precozmente la aparición de virus pandémicos o con potencial pandémico y el desarrollo de resistencias a los antivíricos, así como determinar la composición anual de las vacunas. Sin embargo, el momento, el lugar de aparición, los mecanismos de adquisición del potencial pandémico y las características patogénicas de las nuevas variantes víricas son imposibles de predecir por el GISN, debido en gran medida al conocimiento limitado de los aspectos más básicos de la ecología y biología de los virus de la gripe. En este sentido, la obtención de factores de predicción tan solo será posible a través del establecimiento de una estrecha colaboración entre la vigilancia virológica humana y animal, algo que todavía no ha sido posible en la actualidad. Uno de los principales interrogantes, en el momento de realizar predicciones, es el origen de los virus de la gripe estacional en cada brote epidémico anual y cual es su circulación a escala mundial. Una clave para contestar a estas preguntas es si las epidemias están causadas por virus que persisten a baja intensidad, una vez finalizado el brote epidémico o si son reintroducidos desde otras zonas del mundo y en este caso de cuales. Estudios recientes de los Centers for Diseases Control and Prevention (CDC) de los Estados Unidos apuntan a la posibilidad de que los brotes anuales de gripe estén causados por virus reintroducidos desde el Este y Sudeste Asiático, donde los virus circulan constantemente debido a la superposición de brotes epidémicos. Las nuevas variantes se distribuirían en primer lugar a Oceanía, América del Norte y Europa y posteriormente a América del Sur. Las importantes conexiones, en términos de viajes y comercio, con las áreas asiáticas, condicionarían este ciclo temporal. Estos virus serían finalistas, es decir, no volverían a sus áreas de origen. Por tanto, no contribuirían a la evolución vírica a largo plazo. Dicho de otra manera, todo aquello que no tuviera lugar en el Este y Sudeste Asiático tendría poco interés evolutivamente hablando. Finalmente, la variabilidad genética determina la circulación paralela de un número importante de variantes de los virus de la gripe a nivel humano y animal. Tan solo a través del estudio de todas las variantes, no tan solo de las mayoritarias o de las poblaciones consenso, utilizando las nuevas tecnologías como la secuenciación masiva, se podrá llegar a tener una mejor compresión de las complejas dinámicas que se establecen entre las diferentes poblaciones víricas y conocer mejor las presiones selectivas que determinan la evolución de los virus, pudiendo llegar, incluso, a predecir que virus será causante del próximo brote estacional o pandemia. Profs. Tomás Pumarola y Mª Teresa Jiménez de Anta Servicio de Microbiología, Hospital Universitario Clínic, Universidad de Barcelona la neuraminidasa, para que sea eficaz debe iniciarse dentro de las 48 h posteriores a la aparición de los síntomas. Los virus de la gripe pueden aislarse en cultivo celular en la línea MDCK de riñón de perro. La gripe también puede diagnosticarse mediante detección de anticuerpos en el suero del paciente (seroconversión). Tratamiento y prevención. La amantadina y su derivado la rimantadina son inhibidores de la proteína M2, que funciona como canal iónico por lo que no se produce la salida de las nucleocápsides de la vacuola fagocítica al citoplasma (Figura 32 3). Se utilizan principalmente para la prevención de la gripe A en personas mayores, no inmunizadas, y otras personas con riesgo de infección, en particular inmunodeprimidos. La amantadina y la rimantadina no son activas frente al virus B, su eficacia es baja y la resistencia muy elevada, actualmente la mayoría de las cepas circulantes son resistentes a la amantadina. Los inhibidores de la neuraminidasa (zanamivir y oseltamivir) también se utilizan para el tratamiento de la gripe y actúan inhibiendo la liberación del virus de las células infectadas. Son activos frente al virus A y B. Para que sean eficaces deben administrarse en las primeras 48 h desde el inicio del cuadro. Estudios clínicos han demostrado que estos nuevos fármacos reducen los síntomas de 1 a 2 días. A diferencia de la amantadina o rimantadina, no son comunes las cepas del virus de la gripe resistentes al zanamivir, pero si al oseltamivir. El principal modo de prevención de la gripe es la vacuna, que contiene dos cepas circulantes del virus A y una del B; que se reformula cada año para que contenga las cepas antigénicas circulantes. FaMIlia Paramyxoviridae La familia Paramyxoviridae contiene seis géneros de virus patógenos humanos destacables. El virus respiratorio sincitial y los virus parainfluenza causan infecciones respiratorias que oscilan desde un cuadro leve de resfriado común hasta cuadros gripales graves cuando afectan a niños y ancianos. El metaneumovirus, descubierto más recientemente, también es un agente causal de infección respiratoria. El virus del sarampión es el arquetipo de los virus causantes de enfermedades exantemáticas. El virus de la parotiditis produce un cuadro

6 314 Parte II. Microbiología descriptiva. Virología Tabla 32 2 Familia Paramyxoviridae Género Pneumovirus Respirovirus Rubulavirus Virus Virus respiratorio sincitial Virus parainfluenza 1 y 3 Virus parainfluenzae 2 y 4 Virus de la parotiditis Proceso patológico Infecciones respiratorias Infecciones respiratorias Infecciones respiratorias Parotiditis Metapneumovirus Metaneumovirus Infecciones respiratorias Morbillivirus Virus del sarampión Sarampión Henipavirus Virus Hendra Infecciones respiratorias Virus Nipah Clínica. Este virus es la causa más importante de infección respiratoria grave en lactantes, siendo responsable de uno de cada cuatro ingresos de niños en el hospital por infección respiratoria. La infección puede ser grave causando bronquiolitis y neumonía. La hipersecreción obstruye los bronquiolos condicionando el carácter grave de la enfermedad en los niños pequeños. En los ancianos la infección también puede revestir gravedad. En los niños mayores y adultos, causa infecciones de la vía respiratoria superior, que se parecen al resfriado común. Las infecciones se localizan en el árbol respiratorio y no se produce viremia. La infección en los paclínico típico, caracterizado por la inflamación de las glándulas parótidas, aunque también afecta a otros órganos. Todos los virus de esta familia se transmiten por vía respiratoria (Tabla 32 2). Virología. Los paramixovirus, aunque son globalmente semejantes a los ortomixovirus, difieren de ellos en que su genoma no está segmentado, tienen mayor tamaño ( nm de diámetro) y las glucoproteínas de su envoltura son diferentes. Están formados por una molécula de RNA de cadena sencilla, lineal, de polaridad nega Envoltura Encefalitis tiva, envuelta por capsómeros que forman una nucleocápside helicoidal rodeada por proteínas de la matriz y por una envoltura externa lipídica frágil, en la que se insertan glucoproteínas. Internamente, junto a la nucleocápside el virión contiene una RNA polimerasa RNA dependiente (proteína L) y la proteína P que participa junto a la polimerasa en la transcripción del genoma de polaridad negativa a RNAm y que también es responsable de su replicación. En la envoltura se encuentran esencialmente dos glucoproteínas una HN puede tener o no funciones de hemaglutinina y de neuraminidasa según el género de paramixovirus y actúa como adhesina a los receptores de las células diana; la otra es la proteína F que tiene actividad hemolítica y que promueve la fusión entre la envoltura vírica y la membrana celular, permitiendo la penetración de la nucleocápside al citoplasma (Figura 32 5). Los paramixovirus son antigénicamente estables ya que al tener un genoma único no se producen recombinaciones; además, sorprendentemente, a pesar de que su replicación esta realizada por una RNA polimerasa, enzima que es prona al error, no se producen mutaciones. Debido a su carácter de virus envueltos y a otras propiedades estructurales los paramixovirus son muy lábiles, pero a pesar de ello poseen un alto índice de infectividad. Virus respiratorio sincitial (VRS) El virus respiratorio sincitial posee las características generales de los paramixovirus. La glucoproteína G es la adhesina del virión; carece de actividad hemaglutinante y neuraminidásica y la glucoproteína F promueve la fusión. Existen dos serotipos A y B cuyas diferencias dependen esencialmente de las diferencias de la glucoproteína G. RNA-pol M Epidemiología. La transmisión se produce por gotitas respiratorias y por contacto de las manos contaminadas con la nariz y la boca. Causa epidemias durante los meses fríos del año. También da lugar a epidemias de infecciones respiratorias en niños hospitalizados. RNA HN Figura 32 5 Estructura de los paramixovirus. Los paramixovirus tienen una estructura semejante a los virus de la gripe; pero el genoma (RNA) está formado por un único fragmento rodeado por las nucleoproteínas (NP) y asociada a una RNA polimerasa (RNA pol). La envoltura tiene dos tipos de glucoproteínas: HN que puede tener actividad hemaglutinante, neuraminidásica o carecer de ellas y una glucoproteína F que actúa como proteína de fusión. Por debajo de la envoltura están las proteínas de la matriz (M). F NP

7 32. Virus RNA con envoltura 315 Clínica. El período de incubación es de días. La clínica se inicia con una fase prodrómica caracterizada por fiebre, conjuntivitis con fotofobia, rinorrea y tos. Unos pocos días después aparece un exantema maculopapular en la cara que avanza hacia el cuerpo y las extremidades, afectando las palmas de las manos y las plantas de los pies. Las manchas de Koplik son pequeñas lesiones que se localizan en la mucosa bucal, son rojas, brillantes con un punto central blanco y son patognomónicas de la enfermedad (v. Figura 5 6 y 32 6). La otitis media bacteriana es bastante común. Además, se puede producir tanto neumonía primaria, causada por el propio virus, como neumonía bacteriana secundaria. En ocasiones las complicaciones del sarampión pueden ser graves. Se produce encefalitis posinfecciosa en 1 por casos con una tasa de mortalidad del 10 % y causa secuelas permanentes, como sordera o retraso mental en un 40 % de los casos. La patogenia de este proceso es inmunitaria. La panencefalitis esclerosante subagucientes inmunodeprimidos es especialmente grave y la eliminación del virus es muy prolongada. La gravedad de la infección podría estar en relación con una predisposición genética. Además el virus es un mal inductor de interferón. Muchas personas inmunocompetentes tienen múltiples infecciones causadas por el VRS, lo que indica que la inmunidad es incompleta. Diagnóstico. Tanto en las infecciones de las vías respiratorias como en la bronquiolitis y la neumonía la muestra clínica es el aspirado nasofaríngeo y en su defecto un escobillonado nasofaríngeo o faríngeo. El diagnóstico se hace por detección de antígeno mediante inmunofluorescencia indirecta (visualización de células infectadas de la vía respiratoria inferior) y en caso de urgencia por inmunocromatografía. El cultivo en HeLa o HEp 2 es poco empleado actualmente, sus resultados son tardíos (10 días), pero se puede utilizar una técnica de shell vial que permite obtener resultados precoces. El diagnóstico también puede efectuarse por detección de fragmentos específicos del genoma mediante PCR previa transcripción inversa u otras técnicas de amplificación que son muy sensibles. Tratamiento. Es prioritario eliminar las secreciones que obstruyen la vía respiratoria y corregir la posible hipoxia. Actualmente la ribavirina aerosolizada, cuya eficacia no está demostrada, únicamente se administra en infecciones muy graves o en niños inmunodeprimidos. Se están evaluando otras estrategias de tratamiento, como los anticuerpos dirigidos contra la proteína de fusión. No existen vacunas disponibles. Virus parainfluenza Los virus parainfluenza se han segregado en dos géneros diferentes (Tabla 32 2). Los de interés en patología humana corresponden a cuatro tipos serológicos 1, 2, 3, 4 (4a y 4b) que se diferencian por su antigenicidad y patogenicidad. Son virus de distribución universal. Se transmiten por vía aérea mediante gotitas respiratorias y causan con frecuencia infecciones respiratorias en los niños. El cuadro clínico es variable como en todos los virus respiratorios, oscilando desde un resfriado común a una neumonía, pero no causan viremia. En niños los serotipos 1 y 2 pueden causar laringitis, crup (laringotraqueítis aguda fibrinosa obstructiva) o bronquiolitis. El serotipo 3 causa con más frecuencia neumonía. En los adultos producen una enfermedad más benigna predominando el cuadro del resfriado común. El serotipo 4 es prácticamente avirulento, causando infecciones extraordinariamente benignas. Las reinfecciones, incluso por el mismo serotipo, son relativamente frecuentes, pero mucho más benignas. Diagnóstico. La muestra clínica para estudiar es el aspirado nasofaríngeo y alternativamente el escobillonado nasofaríngeo o faríngeo. El diagnóstico se efectúa por detección de antígeno (IFI, EIA). El diagnóstico genético por amplificación (PCR previa retrotranscripción) se está introduciendo progresivamente. El cultivo es poco utilizado. Metaneumovirus El metaneumovirus es un paramixovirus que fue descrito por primera vez en el año 2001 en Holanda, como agente responsable de bronquitis aguda y neumonía en niños pequeños. Es similar al VRS en el tipo de enfermedad respiratoria que produce. Probablemente las infecciones sintomáticas son menos frecuentes que las causadas por VRS, pero más que las de los parainfluenza. Los estudios serológicos muestran que prácticamente la totalidad de los adultos han pasado la infección. Virus del sarampión Este paramixovirus perteneciente al género Morbillivirus causa una enfermedad exantemática clínicamente característica denominada sarampión. Este virus a diferencia del de la gripe, del VRS y parainfluenza tiene una fase virémica, difundiendo por todo el organismo produciendo una enfermedad exantemática febril con afectación del estado general. Epidemiología. El virus se transmite por vía aérea mediante gotitas de pequeño tamaño de las secreciones respiratorias producidas al toser y estornudar. La transmisión tiene lugar durante el período prodrómico y durante unos pocos días tras la aparición de exantema.

8 316 Parte II. Microbiología descriptiva. Virología En los individuos que han sufrido la enfermedad se produce inmunidad permanente. Diagnóstico. El diagnóstico es generalmente clínico ba Figura 32 6 Sarampión. Manchas de Koplik. En el sarampión, junto al exantema cutáneo, se produce un enantema bu cal muy característico. En este, las lesiones que son eritematosas, irregu lares y con un centro blanco azulado se denominan manchas de Koplik y son patognomónicas de la enfermedad. sado en las características del exantema y por las man chas de Koplik en un paciente con fiebre, tos, rinorrea y conjuntivitis. En el laboratorio puede confirmarse la sospecha clí nica por detección de antígeno por inmunofluorescencia en las células de las secreciones nasofaríngeas. El aislamiento del virus por cultivo celular es comple jo. No se observan los efectos citopáticos hasta el cabo de 7 10 días. La técnica de shell vial permite obtener resultados más tempranos. Esta técnica no es utilizada para el diagnóstico convencional. La técnica de PCR a partir de una muestra nasofaríngea es un método de diagnóstico sensible, sencillo y rápido. El diagnóstico también puede efectuarse demostrando la seroconversión o la presencia de IgM específicas por una técnica de EIA. Los pacientes con panencefalitis es clerosante subaguda presentan un título de anticuerpos muy elevado en el líquido cefalorraquídeo como índice de la producción local de anticuerpos. Tratamiento y prevención. El tratamiento es sintomático. Aunque el virus es sensible a la ribavirina, no se cono ce su eficacia clínica. Existe una vacuna elaborada con virus atenuados. Virus de la parotiditis Figura 32 7 Parotiditis. Puede verse la hipertrofia característica de las parótidas en un niño afecto de parotiditis urliana. da es una complicación rara del sistema nervioso central (SNC) de muy mal pronóstico, que se produce alrededor de 5 a 10 años después de pasada la enfermedad. En el SNC se encuentran estructuras víricas que no son capa ces de replicarse, pudiendo tratarse de un proceso de base inmunitaria. Patogenia. El virus infecta a las células de las vías res piratorias superiores, pasa a los linfáticos y desde allí causa una viremia que afecta a múltiples órganos (riñón, vejiga urinaria, intestino, vías respiratorias, conjuntiva y otros) donde se replica para producir una viremia se cundaria tras la que aparecen las lesiones de la mucosa bucal y el exantema cutáneo. El exantema está causa do principalmente por células T citotóxicas que inciden sobre las células del endotelio vascular de la piel infec tadas por el virus. El virus de la parotiditis es un paramixovirus que infecta las vías respiratorias superiores y después se disemina a través de la sangre para infectar las glándulas parótidas, el tiroides, los testículos, los ovarios, el páncreas y, en algunos casos, las meninges. En alrededor de un tercio de los casos la infección es asintomática. Se transmite por gotitas respiratorias y tras un perío do de incubación de 14 a 18 días aparece un estado pro drómico caracterizado por fiebre, malestar general y ano rexia, seguido por tumefacción dolorosa uni o bilateral de las glándulas parótidas (Figura 32 7 e imágenes del Apéndice 53 1). La enfermedad denominada parotiditis o fiebre urliana es relativamente benigna y se resuelve espontá neamente en una semana. Puede presentarse meningitis benigna, autolimitada, que no da lugar a secuelas y or quitis en varones pospuberales, que si es bilateral, lo que suele ser muy infrecuente, puede dar lugar a esterilidad. En las áreas donde se ha implantado la vacunación, la enfermedad es muy infrecuente. Diagnóstico. Suele ser clínico, pero hay disponibles prue bas de laboratorio para su confirmación. El virus puede aislarse en cultivo celular a partir del exudado faríngeo, el LCR o la orina. La PCR de una muestra de exudado faríngeo es una prueba más sensible que el cultivo. PRATS (libro).indb /06/12 16:31

9 32. Virus RNA con envoltura 317 También puede diagnosticarse por serología demos trando la presencia de IgM específicas o una serocon versión. No hay tratamiento antivírico específico y la pre vención consiste en la inmunización con la vacuna viva atenuada. Otros paramixovirus Los virus de Nipah y Hendra son paramixovirus zoonó ticos que cuando alcanzan al hombre producen infeccio nes respiratorias y encefalitis muy graves (Recuadro 32 3). Recuadro 32 3 Virus Nipah y Hendra Los virus Nipah y Hendra son dos paramixovirus zoonóticos cuyo reservorio natural lo constituyen algunos murciélagos (zorros voladores) y pueden afectar a diversos animales. En 1998, un brote de encefalitis grave en Malasia y Singapur es tuvo causado por el virus Nipah, que posee gran virulencia (> 35 % de mortalidad en las personas afectadas) el cual había sido transmitido al hombre desde los cerdos. El virus Hendra afecta a los équidos y ha producido infecciones respiratorias y encefalitis mortales al hombre. Estos virus y el material sospechoso de acarrearlos deben manipularse bajo las mayores medidas de seguridad (Nivel 4 de bioseguridad). Familia Togaviridae Esta familia incluye dos géneros Alphavirus y Rubivirus. El género, Alphavirus al que se adscriben diversas es pecies de virus transmitidos por artrópodos se estudia en el capítulo 35 en el que se revisan los arbovirus. El género Rubivirus, que tiene al virus de la rubéola como único representante se transmite por vía aérea. Virus de la rubéola El virus de la rubéola es un virus RNA monocatenario con polaridad positiva; la cápside tiene simetría icosaé drica y se halla recubierta por una envoltura lipídica con glucoproteínas. Las glucoproteínas actúan como hema glutinina. Tiene un único serotipo. Los anticuerpos con tra la hemaglutinina neutralizan la infectividad. El virus de la rubéola da lugar a un cuadro clínico caracterizado por fiebre, astenia, artromialgias, poliade nomegalias y un exantema característico; perfil que en ocasiones recuerda un síndrome mononucleósico (Figura 32 8). Su único reservorio es el hombre. Se transmite por vía aérea durante el período de incubación, que es de 15 a 20 días, y hasta una semana después de la apa rición del exantema. Se multiplica en el epitelio respiratorio y pasa a los ganglios linfáticos donde se replica ocasionando la lin fadenomegalia y dando lugar a una viremia persistente a través de la cuál se localiza en diversos órganos inclu yendo la piel en la que causa un exantema característico acompañado de artralgias, que posiblemente son con secuencia del depósito de inmunocomplejos en los ca pilares cutáneos y en la serosa articular. Estos síntomas coinciden con la aparición de anticuerpos que confieren protección permanente. Cuando una mujer no inmune se infecta durante el primer trimestre del embarazo puede producirse infec ción fetal y secuentemente malformaciones congénitas. Las malformaciones son generalizadas e implican al co razón (conducto arterioso persistente) a los ojos (catara tas) y el cerebro (hipoacusia y retraso mental). Figura 32 8 Rubéola. Exantema maculopapular compatible con rubéola. Diagnóstico. Suele ser clínico, pero si es necesario, se puede confirmar mediante pruebas serológicas. La pre sencia de IgM específica o la seroconversión indica in fección actual. Por tanto, en una mujer embarazada, ex puesta al virus de la rubéola, la presencia de un título significativo de anticuerpos IgG indica inmunidad y la consiguiente protección para el feto. Una amniocentesis puede revelar por cultivo o PCR si hay virus de la rubéo la en el líquido amniótico, lo que indica con seguridad una infección fetal. En el recién nacido la presencia de IgM específica, que no atraviesa la barrera placentaria, es índice de in fección fetal, no así la detección de IgG que puede in dicar paso de anticuerpos desde la madre al feto. Es útil el seguimiento del título en el recién nacido ya que en caso de infección fetal el título de IgG incrementa y en caso de transferencia pasiva de anticuerpos materna les, disminuye. Tratamiento y profilaxis. No existe una terapéutica antiví rica específica. Es importante conocer el estado inmu nitario de la mujer antes del embarazo. La prevención implica la inmunización con la vacuna atenuada. PRATS (libro).indb /06/12 16:31

10 318 Parte II. Microbiología descriptiva. Virología Aspectos de interés Cómo se producen los cambios de la HA y NA del virus de la gripe? Qué importancia tiene en ellas el hecho de tratarse de un virus con el genoma segmentado? Cuál es el papel de los cerdos en los procesos de variación antigénica del virus de la gripe A? La proteína M2 es una proteína que se localiza en la envoltura del virus de la gripe. Actúa como un canal iónico acidificando el interior del virión y facilitando la salida de la nucleocápside al citoplasma, que pasará al núcleo para iniciar la replicación. M2 es la diana de un antivírico. Recuerdas cuál? Cuáles son las dianas de otros antivíricos antigripales? Puedes consultar el capítulo 28. Si en un niño se sospecha una gripe sin afectación pulmonar qué muestra clínica tomaría para efectuar el diagnóstico directo (detección de antígeno, cultivo, PCR)? Y si se tratara de una neumonía primaria de la que se sospecha que su etiología es el virus respiratorio sincitial? Qué diferencia hay en la patogenia de la infección por los virus de la gripe, respiratorio sincitial y parainfluenza versus los virus del sarampión y la parotiditis? En el sarampión se puede producir una neumonía primaria, es decir causada por el propio virus, o secundaria causada por bacterias como el neumococo, el estafilococo u otros. La neumonía es una complicación grave de la enfermedad, pero recuerdas cuál es la complicación más grave, que cuando se produce comporta una mortalidad del 10 %? Hay unas lesiones patognomónicas del sarampión. Cuál es su localización y su aspecto? Una de las complicaciones de la parotiditis es la meningitis urliana. Recuerdas qué pronóstico tiene esta complicación cuando se da en niños sanos? Cómo se determina si una persona ha pasado la rubéola en algún momento de su vida? Cómo se diagnostica la infección congénita causada por el virus de la rubéola en un feto?, y en un recién nacido?